高三化学专题复习06样品纯度专练.docx
- 文档编号:27645398
- 上传时间:2023-07-03
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:1.06MB
高三化学专题复习06样品纯度专练.docx
《高三化学专题复习06样品纯度专练.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三化学专题复习06样品纯度专练.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高三化学专题复习06样品纯度专练
高三化学专题复习06·样品纯度专练2019-5
样品纯度计算【核心方法】:
守恒或关系式法
【审题思路】理题意,找原理,代数据【易错点】结果表示要求
【2018考试说明样题-18节选(2016-I)】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:
每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为____。
(计算结果保留两位小数)
【答案】(5)1.57。
【解析】关系式ClO2-~Cl-~5e-Cl2~2Cl-~2e-设相当于x克Cl2则[1/90.5]×4=[x/71]×2解得x=1.57
【天一(六)26题模拟回顾】
【答案】
【解析】
【例题1】【2018-I】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:
Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol·L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。
滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1(以SO2计)。
【答案】S2O52-+2I2+3H2O=4I-+2SO42-+6H+;0.128
【解析】由关系式得2SO2~S2O52-~2I2得焦亚硫酸钠的残留量(以SO2计)是
。
【例题2】.【2017天津】用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I−),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100mL0.1000mol·L−1NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00mL0.1000mol·L−1AgNO3溶液(过量),使I−完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.1000mol·L−1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。
三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL,测得c(I−)=_________________mol·L−1。
(2)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为________________________。
(3)判断下列操作对c(I−)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果_______________。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果____________________。
【答案】10.00;0.0600或0.06;用NH4SCN标准溶液进行润洗;偏高;偏高
【解析】
(1)舍弃与其它数据不平行的10.24,所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为10.00mL.由nAg+[总]=nAg+[1]+nAg+[2]而由关系式得Ag+[1]~I-;Ag+[2]~SCN-,故c(I−)=【0.1×0.025-0.1×0.01】/0.025=0.06[mol·L-1]
(2)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为用NH4SCN标准溶液进行润洗。
(3)①AgNO3标准溶液浓度变小,使得标准溶液体积增大,则测定结果偏高。
②终读数变小,标准液液数值变小,则测定结果偏低。
【例题3】【2018北京】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
取ag所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用bmol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液cmL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。
(已知:
H3PO4摩尔质量为98g·mol−1)
【答案】
【解析】
(1)滴定终点生成Na2HPO4,则关系式H3PO4~2NaOHw(H3PO4)=【b
c
10-3×
98】/a=
。
【例题4】【2018天津】烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。
回答下列问题:
Ⅰ.采样Ⅱ.NOx含量的测定
将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO3−,加水稀释至100.00mL。
量取20.00mL该溶液,加入v1mLc1mol·L−1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2mol·L−1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗v2mL。
(1)滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________。
(2)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NO3−+4H+
NO↑+3Fe3++2H2OCr2O72−+6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·m−3。
【答案】锥形瓶、酸式滴定管
【解析】
(1)滴定中使用酸式滴定管(本题中的试剂都只能使用酸式滴定管)和锥形瓶。
(2)依题知:
考虑到配制100mL溶液取出来20mL进行实验,所以NO2为5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3mol,质量为46×5(c1V1/1000-6c2V2/1000)/3g,即230(c1V1-6c2V2)/3mg。
这些NO2是VL气体中含有的,所以含量为230(c1V1-6c2V2)/3Vmg·L-1,即为1000×230(c1V1-6c2V2)/3Vmg·m-3,所以答案为:
mg·m−3。
【牛刀小试1·真题】
1.【2018-II】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
回答下列问题:
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。
滴定终点的现象是___________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。
加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。
该晶体中铁的质量分数的表达式为______________。
2.【2018-III】硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248g·mol−1)可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题:
(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
测定步骤如下:
①溶液配制:
称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL的_________中,加蒸馏水至____________。
②滴定:
取0.00950mol·L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:
Cr2O72−+6I−+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。
然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:
I2+2S2O32−=S4O62−+2I−。
加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液__________,即为终点。
平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。
3.【2017-III】重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示:
回答下列问题:
某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为_____________。
4.[2017-Ⅰ]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。
已知:
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。
回答下列问题:
(1)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。
铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。
打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L–1的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
5.【2016海南卷】某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。
某同学用15.0g该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。
采用的实验方案如下:
(4)某同学在实验完成之后,得到1.5gCuSO4·5H2O,则铜的回收率为_______。
6.【2016江苏】过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
(1)水中溶解氧的测定方法如下:
向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I−完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下:
①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:
_____________。
②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00mL,按上述方法测定水中溶解氧量,消耗0.01000mol·L−1Na2S2O3标准溶液13.50mL。
计算该水样中的溶解氧(以mg·L−1表示)______________。
【牛1参考答案】
1.(3)①粉红色出现②
【解析】关系式:
MnO4-~5Fe2+则[cv×10-3×5×56]/m×100%=
2.①烧杯;容量瓶;刻度;②蓝色褪去;95.0【解析】②关系式:
Cr2O72-~3I2~6S2O32-,则配制的100mL样品溶液中硫代硫酸钠的浓度c=
,含有的硫代硫酸钠为0.004597mol,所以样品纯度为
3.
×100%【解析】样品中Cr2O3的质量为m1×40%kg,则生成K2Cr2O7的理论质量为m1×40%kg×
,则所得产品的产率为m2kg÷(m1×40%kg×
)×100%=
×100%。
4.
;
【解析】
(1)依题得关系式N~HCl故求出样品中氮的质量分数为
,样品中甘氨酸的质量≤0.001cV
,所以样品的纯度≤
。
5.30%【解析】15.0g废催化剂中含有铜的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol,1.5gCuSO4﹒5H2O中铜的物质的量为1.5g÷250g/mol=0.006mol,则铜的回收率为0.006mol/0.02mol×100%=30%。
6.①O2+2Mn2++4OH-===MnO(OH)2↓②10.80mg/L【解析】在100.00mL水样中I2+2S2O32-===2I-+S4O62-n[MnO(OH)2]=n(I2)==
=6.750×10-5moln(O2)=
n[MnO(OH)2]=3.375×10-5mol水中溶解氧=
=10.80mg/L
【牛刀小试2·网选】
1.水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:
MnO4-+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。
实验中称取0.400g水泥样品,滴定时消耗了0.0500mol·L-1的KMnO4溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______________。
2.二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。
某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol•L-1FeSO4标准溶液滴定终点是(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液,该产品中Ce(OH)4【其式量208】的质量分数为。
3.高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)高锰酸钾纯度的测定:
称取1.0800g样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48mL,该样品的纯度为(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
4.已知:
I2+2S2O32-
S4O62-+2I―。
某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I―发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:
取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。
用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
①可选用___________作滴定指示荆,滴定终点的现象是_________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为___________________________。
5.某化学兴是小组对一种度旧合金(含有Cu、Fe、Si等元素)进行分离、回收利用,所设计工艺流程如下。
已知298℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,当离子浓度小于1×10-5认为离子沉淀完全。
回答下列问题:
①向溶液b中加入酸性KMn04溶液发生反应的离子方程式为_________。
②若将溶液b配制成250ml溶液,用滴定管取配制后的溶液25.00m1;再用amol/LKMnO4溶液滴定,恰好反应时消耗KMn04溶液VmL,则流程图中所得红棕色固体C的质量为___g(用含a、v的代数式表示)
6.二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:
(1)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:
Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。
在此过程中:
①玻璃液封装置的作用是。
②V中加入的指示剂通常为,滴定至终点的现象是。
③测得混合气中ClO2的质量为g。
7.信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。
某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
(1)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。
取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmolL-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。
滴定反应如下:
Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=_____________________________;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
8.氯化亚锡用途广泛,在无机工业中用作还原剂,在口腔护理行业中,二水氯化亚锡多用于防龋齿脱敏类牙膏中,以预防龋齿的发生。
某研究小组制取二水氯化亚锡工艺流程如下:
查阅资料:
(1)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应)
①将该试样溶于盐酸,发生反应为Sn+2HCl=SnCl2+H2↑;②加入过量FeCl3溶液
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定②中生成的Fe2+,则反应的离子方程式为______;
(2)取1.125g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.1000mol/LK2Cr2O7溶液30.00mL,锡粉中锡[相对原子质量119】的质量分数为______。
【牛2参考答案】
1.45.0%【解析】
(1)草酸钙的化学式为CaC2O4,关系式:
5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00×10-3mL=1.80×10-3moln(Ca2+)=4.50×10-3mol水泥中钙的质量分数为4.50×10-3mol×40.0g/mol/0.400g×100%=45.0%。
2.97.01%【解析】由Ce(OH)4~FeSO4得n(Ce(OH)4)=n(FeSO4)=0.1000mol/L×0.025L=0.0025mol,m=0.0025mol×208g/mol=0.52g0.52÷0.536×100%=97.01%
3.
。
【解析】根据离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,KMnO4与草酸反应的关系式是:
2KMnO4~5H2C2O4。
取浓度为0.2000mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48mL,则则该样品含有的KMnO4的的纯度为:
ω=
。
4.①淀粉溶液;滴加最后一滴溶液蓝色褪去,且半分钟不恢复蓝色②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2③95%
【解析】从反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O32-=S4O62-+2I-,可知Cu2+~S2O32-,n(Cu2+)=0.100mol/L×0.020L=2×10-3mol,m(CuCl2·2H2O)=2×10-3mol×171g/mol=0.342g,则试样中CuCl2·2H2O的含量为95%。
5.MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;4aV
【解析】②由MnO4-——5Fe2+n(Fe2+)=5n(MnO4-)=aV×10-3×5mol.因取出的溶液是配成溶液的十分之一,则Fe2+总的物质的量为aV×10-3×50mol.再有2Fe2+—Fe2O3可得n(Fe2O3)=aV×10-3×25mol,则m(Fe2O3)=aV×10-3×25×160=4aVg;
6.①吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)②淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变③0.02700【解析】③根据方程式可知2ClO2~5I2~10S2O32-,则测得混合气中ClO2的质量为0.1mol/L×0.02L×67.5g/mol/5=0.02700g。
7.
(1)
;c。
【解析】将金属混合物处理时,
(1)根据探究小组的方案,可知计算五水硫酸铜质量分数的表达式为:
;
8.6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;95.2%
【解析】
(2)由关系式3Sn~3Sn2+~6Fe3+~6Fe2+~Cr2O72-得[0.1×0.03×1/3×119]/1.125=0.952=95.2%
【考后反思题选】
1.【天一联四】Ca(N02)2为无色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,具有较强的氧化性,可用作水泥硬化促进剂和防冻阻镑剂等。
某校同学利用文献中的经典反应“Ca(N03)2+2CaFe204+4NO=3Ca(N02)2+2Fe203”制备高纯度的亚硝酸钙,实验装置如下图所示:
回答下列问题:
(7)测定Ca(N02)2产品中杂质N03_的质量分数包含的步骤有:
①称取agCa(N02)2产品,经溶解、用Na2S04沉钙;
②用稍过量NH4Cl煮沸除N02-(NH4++N02-=N2↑+2H20);
③冷却后加入过量V1mLc1mol•L-1(NH4)2Fe(S04)2溶液和稀硫酸(N03-+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H20);
④加入适量磷酸及指示剂(N-邻苯氨基苯甲酸)用c2mol•L-1K2Cr207标准溶液滴定过量的Fe2+(K2Cr207被还原为Cr3+),至滴定终点时消耗K2Cr207标准溶液V2mL。
测定产品中N03-的质量分数为(列出计算式即可);若步骤②未充分煮
沸使NO2-除尽,则测得的结果(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】
【解析】
2.【天一联五】(5)测定产品中Cr203含量的步骤如下:
步骤1.准确称取ag产品,加入KC103熔融(Cr203+5KC103=2K2Cr04+KC1+502↑+2C12↑);步骤2.酸化,转化为K2Cr207溶液;步骤3.加入稍过量的KI溶液充分反应(Cr2072-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H20),加入淀粉溶液作指示剂,用cmol•L-1Na2S203标准溶液进行滴定(I2+2S2032-=2I-+S4062-)至终点,消耗标准溶液vmL。
则产品中含Cr203的质量分数为(列出计算表达式)。
【答案】
【解析】
3.【名校三联】氮化铝(AlN)是新型无机非金属材料,以某矿石[主要成分表示为
KAl2FeSi2O8(OH)2]为原料制备氮化铝。
(5)已知:
上述矿石中铝元素的质量分数为ω%,100kg最终得到纯度为96%的AlN产品akg,则上述流程中铝元素的利用率为%。
4.【名校四联】
【答案】91.8%
5.【天一顶尖】I.无水MgBr2可用作催化剂,实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图所示(夹持装置省略)。
已知:
①Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性②MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5。
(4)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,以铬黑T(简写为In)为指示剂。
已知Mg2+与铬黑T和EDTA均能形成配合物,且EDTA与Mg2+配合更稳定:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学 专题 复习 06 样品 纯度