2020屆高三化學考前三輪沖刺考點突破訓練：考點28酸堿中和滴定的拓展應用與物質含量(純度)的計算【答案 解析】2

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1、 酸堿中和滴定的拓展應用與物質含量(純度)的計算 1．(2019蘇州一模)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體[K3Fe(C2O4)3xH2O]是一種光敏材料。為測定其純度(雜質不參加反應)進行如下實驗： 步驟一：稱取5.000 g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250 mL溶液。 步驟二：取25.00 mL溶液用酸性KMnO4溶液將C2O恰好全部氧化為二氧化碳，向反應后的溶液中加入鋅粉至黃色消失，過濾，洗滌，將濾液和洗滌液合并。 步驟三：用0.010 00 molL－1酸性KMnO4溶液滴定合并后的溶液至終點，消耗KMnO4溶液20.00 mL。 步驟四：另取5.000 g三草酸合鐵酸鉀晶體

2、，在110 ℃下加熱至完全失去結晶水，剩余固體質量為4.460 g。 已知：酸性條件下MnO被還原成Mn2＋。 (1)步驟三滴定終點的現(xiàn)象為________________________________________________。 (2)計算該三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體的純度，寫出計算過程。 答案：(1)錐形瓶內溶液變淺紅色且半分鐘內不消失 (2)步驟三發(fā)生反應5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 則：n(Fe2＋)＝5n(MnO)＝520.0010－3 L0.010 00 molL－110＝1.00010－2 mol n(H2O)＝(5.000

3、 g－4.460 g)18 gmol－1＝3.00010－2 mol 三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體[K3Fe(C2O4)3xH2O]中n(Fe)∶n(H2O)＝1∶x＝1.00010－2 mol∶3.00010－2 mol　得x＝3 此晶體化學式為K3Fe(C2O4)33H2O 該晶體純度＝100%＝98.20% 2．(2019南通七市二模節(jié)選)釩的氧化物(如V2O5、VO2、V2O3等，均難溶于水)在光儲材料等領域有廣泛應用。 某樣品中含有V2O3、VO2、V2O5及少量不溶性雜質(雜質不參與反應)，測定VO2含量的方法如下： 步驟Ⅰ　稱取2.500 g樣品，用稀硫酸溶解，配成1

4、00 mL溶液。取10.00 mL溶液，逐滴滴加KMnO4溶液至釩元素恰好完全轉化為VO；改用0.100 0 molL－1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定至終點(離子方程式為VO＋ Fe2＋＋2H＋===VO2＋＋ Fe3＋＋ H2O)，消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液25.00 mL。 步驟Ⅱ 另取2.500 g樣品，用NaOH溶液選擇浸取V2O5，過濾、洗滌、干燥，稱得殘渣質量為1.954 g。向殘渣中加入HFH3PO4混酸和15.00 mL 0.500 0 molL－1(VO2)2SO4溶液充分反應(離子方程式為2VO＋V2O3＋6H＋===4VO2＋＋3H2O)后，將

5、溶液稀釋至100 mL，取出10.00 mL，用0.100 0 molL－1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定過量的VO，消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液10.00 mL。 通過計算確定該樣品中VO2的質量分數(shù)(寫出計算過程)。 答案：釩元素恰好完全轉化為VO，由反應VO＋Fe2＋＋2H＋===VO2＋＋ Fe3＋＋ H2O可知 n(總釩)＝n(Fe2＋)＝0.100 0 molL－10.025 00 L10＝0.025 00 mol n(V2O5)＝＝0.003 000 mol 由反應2VO＋V2O3＋6H＋===4VO2＋＋3H2O得到 n(V2O3)＝ ＝

6、0.002 500 mol n(VO2)＝n(總釩)－2[n(V2O5)＋n(V2O3)]＝0.014 00 mol 該樣品中VO2的質量分數(shù)為w(VO2)＝＝46.48%。 3．KMnO4是實驗室常用的氧化劑，可用作水處理劑等。高錳酸鉀法測定水體COD(化學需氧量)的實驗步驟如下： 步驟1.準確量取100 mL水樣，置于250 mL錐形瓶中。加入10 mL 1∶3 的硫酸，再加入15.00 mL 0.020 0 molL－1 KMnO4溶液(此時溶液仍呈紫紅色)。 步驟2.用小火煮沸10 min(水中還原性物質被MnO氧化，本身還原為Mn2＋)，取下錐形瓶趁熱加10.00 mL

7、 0.050 0 molL－1 Na2C2O4溶液，充分振蕩(此時溶液為無色)。 步驟3.趁熱用0.020 0 molL－1 KMnO4溶液滴定至呈微紅色，消耗KMnO4溶液4.500 mL。通過計算確定該水樣的化學需氧量(寫出計算過程)。 [已知：COD是指在一定條件下，以氧化1 L水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量，通常換算為需要的O2的質量(mg)，COD的單位mgL－1。] 答案：n(Na2C2O4)＝0.050 0 molL－110.00 mL10－3 LmL－1＝5.00010－4 mol，兩次共消耗n(KMnO4)＝0.020 0 molL－1(15.00＋4.500)mL

8、10－3 LmL－1＝3.90010－4 mol，氧化有機物消耗n(KMnO4)＝3.90010－4 mol－n(Na2C2O4)＝3.90010－4 mol－5.00010－4 mol＝1.90010－4 mol，n(O2)＝1.90010－4 mol＝2.37510－4 mol，m(O2)＝2.37510－4 mol32 gmol－1＝7.60010－3 g＝7.600 mg，COD＝76.0 mgL－1。 4．疊氮酸鈉(NaN3)是一種應用廣泛的無色無味、可溶于水的晶體。 測定NaN3產(chǎn)品純度：①稱取NaN3產(chǎn)品5.000 0 g，用適量稀硫酸溶解后配成100.00 mL溶液A；

9、②取25.00 mL溶液A，加入20.00 mL 0.200 0 molL－1 KMnO4溶液，得紫紅色溶液B；③向溶液B加入足量KI溶液消耗過量的KMnO4，然后以淀粉作指示劑，用0.100 0 molL－1 Na2S2O3標準溶液滴定產(chǎn)生的I2，消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。測定過程中物質的轉化關系如下： 10NaN3＋2KMnO4＋8H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋5Na2SO4＋15N2↑＋8H2O I－MnO,I2S2O,S4O 計算NaN3產(chǎn)品的純度(寫出計算過程)。 答案：涉及的反應有： 10NaN3＋2KMnO4＋8H2SO4===2MnSO4＋K

10、2SO4＋5Na2SO4＋15N2↑＋8H2O 2MnO＋10I－＋16H＋===2Mn2＋＋5I2＋8H2O I2＋2S2O===2I－＋S4O 25．00 mL溶液中：由I2～2S2O得到 n(I2)＝ ＝ ＝1.500 010－3 mol 由2MnO～5I2得到過量的n1(MnO)＝n(I2)＝6.00010－4 mol 與NaN3反應的n2(MnO)＝0.200 0 molL－120.0010－3 L－6.00010－4 mol＝3.400 010－3 mol 由10NaN3～2KMnO4得到n(NaN3)＝5n2(MnO)＝1.700 010－2 mol 則原

11、產(chǎn)品中w(NaN3) ＝100% ＝88.40% 5．(2019江蘇高考)聚合硫酸鐵[Fe2(OH)6－2n(SO4)n]m廣泛用于水的凈化。以FeSO47H2O為原料，經(jīng)溶解、氧化、水解聚合等步驟，可制備聚合硫酸鐵。 (1)將一定量的FeSO47H2O溶于稀硫酸，在約70 ℃下邊攪拌邊緩慢加入一定量的H2O2溶液，繼續(xù)反應一段時間，得到紅棕色黏稠液體。H2O2氧化Fe2＋的離子方程式為________________________；水解聚合反應會導致溶液的pH________。 (2)測定聚合硫酸鐵樣品中鐵的質量分數(shù)：準確稱取液態(tài)樣品3.000 g，置于250 mL錐形瓶中，

12、加入適量稀鹽酸，加熱，滴加稍過量的SnCl2溶液(Sn2＋將Fe3＋還原為Fe2＋)，充分反應后，除去過量的Sn2＋。用5.00010－2 molL－1 K2Cr2O7溶液滴定至終點(滴定過程中Cr2O與Fe2＋反應生成Cr3＋和Fe3＋)，消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。 ①上述實驗中若不除去過量的Sn2＋，樣品中鐵的質量分數(shù)的測定結果將________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 ②計算該樣品中鐵的質量分數(shù)(寫出計算過程)。 [把脈考點] 第(1)問 考查離子方程式的書寫和化學原理分析 第(2)問 考查化學原理分析、樣品中元素含量的計算 解析：(1)將一定量

13、的FeSO47H2O溶于稀硫酸中，緩慢加入H2O2溶液，發(fā)生氧化還原反應，反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；Fe3＋水解聚合使得溶液酸性增強，即會導致溶液的pH減小。 (2)①實驗中滴加過量的SnCl2溶液(Sn2＋將Fe3＋還原為Fe2＋)，若不除去過量的Sn2＋，滴定過程中Cr2O與Sn2＋反應，消耗K2Cr2O7偏多，使結果偏大。②根據(jù)題意，計算出消耗K2Cr2O7的物質的量，然后根據(jù)氧化還原反應的得失電子守恒，找出關系式，列等式計算求出鐵原子的物質的量，得出鐵元素的質量，最后得出樣品中鐵元素的質量分數(shù)。 答案：(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H

14、＋===2Fe3＋＋2H2O　減小　(2)①偏大　②n(Cr2O)＝5.00010－2molL－122.00 mL10－3 LmL－1＝1.10010－3mol 由滴定時Cr2O→Cr3＋和Fe2＋→Fe3＋，根據(jù)得失電子守恒可得微粒的關系式：Cr2O～6Fe2＋ (或Cr2O＋14H＋＋6Fe2＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O) 則n(Fe2＋)＝6n(Cr2O)＝61.10010－3mol＝6.60010－3 mol 樣品中鐵元素的質量： m(Fe)＝6.60010－3 mol56 gmol－1＝0.369 6 g 樣品中鐵元素的質量分數(shù)： w(Fe)＝100%＝12

15、.32% 6.過氧化鈣(CaO28H2O)是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。 (1)Ca(OH)2懸濁液與H2O2溶液反應可制備CaO28H2O。 Ca(OH)2＋H2O2＋6H2O===CaO28H2O 反應時通常加入過量的Ca(OH)2，其目的是____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向池塘水中加入一定量CaO28H2O后，池塘水中濃度增加的離子有________(填字母)。 A．Ca

16、2＋　　　　　　　　 B．H＋ C．CO D．OH－ (3)水中溶解氧的測定方法如下：向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封靜置；加入適量稀H2SO4，待MnO(OH)2與I－完全反應生成Mn2＋和I2后，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點。測定過程中物質的轉化關系如下： O2MnO(OH)2I2S4O ①寫出O2將Mn2＋氧化成MnO(OH)2的離子方程式： ________________________________________________________________________。 ②取加過一定量Ca

17、O28H2O的池塘水樣100.00 mL，按上述方法測定水樣的溶解氧，消耗0.010 00 molL－1 Na2S2O3標準溶液13.50 mL。計算該水樣中的溶解氧(以mgL－1表示)，寫出計算過程。 [把脈考點] 第(1)問 考查化學原理分析 第(2)問 考查化學原理分析 第(3)問 考查陌生離子方程式的書寫、物質含量的計算 解析：(1)增加易得廉價原料，提高高價原料的利用率，故加入過量的Ca(OH)2，其主要目的是提高H2O2的利用率。 (2)CaO2可作水產(chǎn)養(yǎng)殖的供氧劑，則CaO2與水發(fā)生反應：2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑，故溶液中Ca2＋、OH

18、－的濃度增加。 (3)①O2在堿性條件下將Mn2＋氧化為MnO(OH)2，反應的離子方程式為2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓。 答案：(1)提高H2O2的利用率　(2)AD (3)①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓ ②在100.00 mL水樣中 I2＋2S2O===2I－＋S4O n(I2)＝ ＝ ＝6.75010－5 mol n[MnO(OH)2]＝n(I2)＝6.75010－5 mol n(O2)＝ n[MnO(OH)2]＝6.75010－5 mol＝3.37510－5 mol 水中溶解氧＝ ＝ 10．80 mgL－1

19、 7．(2019無錫一模)三氯氧磷(POCl3)常用作有機合成的氯化劑、催化劑和阻燃劑等。POCl3遇水會強烈水解，生成H3PO4和HCl。為測定某POCl3樣品中Cl元素含量，進行下列實驗： ①準確稱取30.70 g POCl3樣品，置于盛有60.00 mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解； ②將水解液配成100.00 mL溶液A，取10.00 mL溶液A于錐形瓶中； ③加入10.00 mL 3.200 molL－1 AgNO3標準溶液，并加入少許硝基苯用力搖動，使沉淀表面被有機物覆蓋； ④加入指示劑，用0.200 0 molL－1 KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液，達到滴定終點時

20、共用去10.00 mL KSCN溶液。 已知：AgSCN是白色沉淀，Ksp(AgSCN)＝210－12，Ksp(AgCl)＝1.810－10。 (1)滴定選用的指示劑是________(填字母)；滴定終點的現(xiàn)象為_____________________。 A．FeCl2 B．NH4Fe(SO4)2　C．淀粉　D．甲基橙 (2)用硝基苯覆蓋沉淀的目的是____________________________________________； 若無此操作，所測Cl元素含量將會________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。 (3)計算三氯氧磷樣品中Cl元素的含量(寫出計算過程)。

21、 解析：POCl3遇水會強烈水解，生成H3PO4和HCl，用過量的AgNO3標準溶液與Cl－反應，然后用KSCN溶液滴定過量的AgNO3，SCN－＋Ag＋===AgSCN↓，檢驗KSCN溶液應用含F(xiàn)e3＋的物質。則 (1)滴定選用的指示劑是NH4Fe(SO4)2；滴定終點的現(xiàn)象為當?shù)稳胱詈笠坏螛藴蔏SCN溶液時，溶液變?yōu)檠t色，且半分鐘不褪去。 (2)由于Ksp(AgSCN)

22、SCN，使消耗的KSCN溶液量增多，與Cl－反應的AgNO3量減少，則所測Cl元素含量將會偏小。 答案：(1)B　當?shù)稳胱詈笠坏螛藴蔏SCN溶液時，溶液變?yōu)檠t色，且半分鐘不褪去 (2)使生成的沉淀與溶液隔離，避免滴定過程中SCN－與AgCl反應(或防止沉淀轉化生成AgSCN而導致數(shù)據(jù)不準確)　偏小 (3)先后發(fā)生的反應為POCl3＋3H2O===H3PO4＋3HCl，Cl－＋Ag＋===AgCl↓，SCN－＋Ag＋===AgSCN↓ n(AgNO3)總＝3.200 molL－110.0010－3 L＝3.20010－2 mol n(Ag＋)剩余＝n(SCN－)＝0.200 0 mo

23、lL－110.0010－3 L＝2.00010－3 mol 與Cl－反應的n(Ag＋)＝n(AgNO3)總－n(Ag＋)剩余＝0.030 mol m(Cl元素)＝0.030 mol35.5 gmol－1＝1.065 g w(Cl元素)＝100%≈34.69% 8．硫酸錳銨晶體可用作織物和木材加工的防火劑等。由二氧化錳等作原料制取硫酸錳銨晶體的步驟如下： (1)實驗前，需稱量MnO2的質量，這是因為______________________________________ _________________________________________________

24、_______________________。 (2)“制取MnSO4”時，可用C6H12O6(葡萄糖)、H2C2O4(草酸)等物質作還原劑。 ①用C6H12O6作還原劑(被氧化為CO2)時，發(fā)生反應的n(MnO2)/n(C6H12O6)＝________。 ②用H2C2O4作還原劑，發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)一種測定硫酸錳銨晶體[設為：(NH4)xMny(SO4)zwH

25、2O]組成的方法如下： ①稱取一定量的硫酸錳銨晶體配成250 mL溶液A。 ②取25.00 mL溶液A，加入足量的BaCl2溶液得BaSO4 0.512 6 g。 ③另取25.00 mL溶液A，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min[4NH＋6HCHO===3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋滴定時，1 mol (CH2)6N4H＋與1 mol H＋相當]，加入1～2滴酚酞溶液，用0.100 molL－1 NaOH標準溶液滴定至終點(在該過程中Mn2＋不沉淀)，消耗NaOH溶液22.00 mL。 ④取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率(固體樣品的剩余質量/固

26、體樣品的起始質量100%)隨溫度的變化如圖所示(樣品在371 ℃時已完全失去結晶水)。 根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算確定硫酸錳銨晶體的化學式(寫出計算過程)。 解析：(1)實驗前需要稱量MnO2的質量，以確定應加入硫酸、還原劑及(NH4)2SO4的質量； (2)①用C6H12O6作還原劑(被氧化為CO2)時，根據(jù)電子轉移守恒可推出，發(fā)生反應的n(MnO2)/n(C6H12O6)＝12；②用H2C2O4作還原劑時，反應的化學方程式為MnO2＋H2C2O4＋H2SO4===MnSO4＋2CO2↑＋2H2O。 答案：(1)確定制備硫酸錳銨時應加入硫酸、還原劑及(NH4)2SO4的質量 (2)①

27、12?、贛nO2＋H2C2O4＋H2SO4===MnSO4＋2CO2↑＋2H2O (3)n(SO)＝n(BaSO4)＝＝2.20010－3 mol n(NH)＝n(NaOH)＝0.100 0 molL－122.00 mL10－3 LmL－1＝2.20010－3 mol n(Mn2＋)＝[2n(SO)－n(NH)]＝1.10010－3 mol x∶y∶z＝2∶1∶2 設化學式為(NH4)2Mn(SO4)2wH2O ＝69.2%，w≈7， 化學式為(NH4)2Mn(SO4)27H2O 9．硫酸鎳銨[(NH4)xNiy(SO4)mnH2O]可用于電鍍、印刷等領域。某同學為測定硫酸鎳銨

28、的組成，進行如下實驗：①準確稱取2.335 0 g樣品，配制成100.00 mL溶液A；②準確量取25.00 mL溶液A，用0. 040 00 molL－1的EDTA(Na2H2Y)標準溶液滴定其中的Ni2＋(離子方程式為Ni2＋＋H2Y2－===NiY2－＋2H＋)，消耗EDTA標準溶液31.25 mL；③另取25.00 mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加熱，生成NH3 56.00 mL(標準狀況)。 (1)若滴定管在使用前未用EDTA標準溶液潤洗，測得的Ni2＋含量將________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 (2)氨氣常用________檢驗，現(xiàn)象是__________

29、_______________________________。 (3)通過計算確定硫酸鎳銨的化學式(寫出計算過程)。 解析：(1)若滴定管未用EDTA標準溶液潤洗，則EDTA標準溶液會被稀釋，滴定過程中消耗標準溶液的體積增大，使滴定結果偏高。(2)氨氣是堿性氣體，溶于水生成弱堿(NH3H2O)，能夠使紅色石蕊試紙變藍。(3)根據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)，分別計算Ni2＋、NH、SO的物質的量，然后由Ni2＋、NH、SO的物質的量確定結晶水的物質的量。 答案：(1)偏高 (2)濕潤的紅色石蕊試紙　試紙顏色由紅變藍 (3)n(Ni2＋)＝0.040 00 molL－131.25 mL10－3Lm

30、L－1＝1.25010－3 mol n(NH)＝＝2.50010－3 mol n(SO)＝＝ ＝2.50010－3 mol m(Ni2＋)＝59 gmol－11.25010－3 mol＝0.073 75 g m(NH)＝18 gmol－12.50010－3 mol＝0.045 00 g m(SO)＝96 gmol－12.50010－3 mol＝0.240 0 g n(H2O)＝ ＝1.25010－2 mol x∶y∶m∶n＝n(NH)∶n(Ni2＋)∶n(SO)∶n(H2O)＝2∶1∶2∶10 硫酸鎳銨的化學式為(NH4)2Ni(SO4)210H2O 10．過氧化

31、鍶(SrO22H2O)晶體是一種白色粉末，微溶于水，常用作焰火的引火劑。制備流程如下： 反應原理Sr(NO3)2＋H2O2＋2NH3H2O=== SrO22H2O↓＋2NH4NO3，該反應放熱。 (1)選擇不同濃度的雙氧水在反應器中反應，測得相同時間H2O2的利用率隨濃度的變化關系如圖所示。5%的H2O2比20%的H2O2利用率低的原因是______________________。 (2)SrO22H2O遇CO2會反應變質，反應的化學方程式為______________________。 (3)25 ℃時，將Sr(NO3)2溶液滴加到含有F－、CO的溶液中，當混合溶液中c(

32、Sr2＋)＝0.001 0 molL－1時，同時存在SrF2、SrCO3兩種沉淀，則此時溶液中c(F－)∶c(CO)＝______________。[已知：Ksp(SrF2)＝4.010－9，Ksp(SrCO3)＝5.010－9] (4)準確稱取1.800 0 g SrO22H2O樣品置于錐形瓶中，加入適量的鹽酸使之充分轉化為H2O2，再加入足量KI。搖勻后置于暗處，充分反應后，加入少量淀粉溶液，用1.000 0 molL－1 Na2S2O3標準溶液滴定到藍色恰好消失時，共消耗標準溶液20.00 mL，計算SrO22H2O樣品的純度，寫出計算過程。 解析：(1)濃度越小，反應越慢，5%的H

33、2O2比20%的H2O2利用率低的原因是濃度低的雙氧水反應慢，相同時間內反應的H2O2少； (2)過氧化鍶(SrO2)類似于Na2O2，與CO2反應，生成碳酸鹽和氧氣，則SrO22H2O遇CO2會反應變質，反應的化學方程式為2SrO22H2O＋2CO2===2SrCO3＋O2↑＋4H2O； (3)由題意得＝＝＝400。 答案：(1)濃度低的雙氧水反應慢，相同時間內反應的H2O2少 (2)2SrO22H2O＋2CO2===2SrCO3＋O2↑＋4H2O (3)400 (4)先后發(fā)生的反應有： SrO22H2O＋2H＋===Sr2＋＋H2O2＋2H2O 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O I2＋2S2O===2I－＋S4O 得關系式：SrO22H2O～H2O2～I2～2Na2S2O3 n(Na2S2O3)＝1.000 0 molL－120.0010－3 L＝2.00010－2 mol n(SrO22H2O)＝n(Na2S2O3)＝1.00010－2 mol m(SrO22H2O)＝0.010 00 mol156 gmol－1＝1.560 0 g w(SrO22H2O)＝100%≈86.67% 17