2025江苏版新教材化学高考第一轮基础练习--专题二 物质的量（含答案）
文档属性
| 名称 | 2025江苏版新教材化学高考第一轮基础练习--专题二 物质的量（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 728.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-16 15:50:55 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2025江苏版新教材化学高考第一轮
专题二 物质的量
五年高考
考点过关练
考点1 物质的量
1.★★(2023广东,11,4分)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是( )
A.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HC数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
答案 D
2.★★(2022海南,7,2分)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L-1 HCl溶液,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 mol
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
答案 A
3.★★(2023浙江6月选考,7,3分)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
答案 A
4.★★(2023辽宁,5,3分)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L CO2含π键数目为NA
B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
答案 C
5.★★(2023全国甲,10,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中C的数目为1.0NA
答案 A
6.★★(2022福建,3,4分)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式如下:
2N2+6H2O 4NH3+3O2
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.9 g水中含有的孤电子对数为2NA
B.每产生34 g NH3,N2失去的电子数为6NA
C.1 mol·L-1氨水中,含有的NH3·H2O分子数少于NA
D.消耗11.2 L N2(已折算为标准状况)时,产生的O2分子数为0.75NA
答案 D
7.★★(2022辽宁,3,3分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
答案 A
8.★★(2022重庆,5,3分)工业上用N2和H2合成NH3 。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA
B.消耗1 mol H2生成N—H键数为2NA
C.生成标准状况下22.4 L NH3,电子转移数为2NA
D.氧化1 mol NH3生成NO,需O2分子数为2NA
答案 B
9.★★(2022河北,4,3分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.3.9 g Na2O2与足量水反应,转移电子个数为0.1NA
B.1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA
C.2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA
D.6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应,所得溶液中Si的个数为0.1NA
答案 B
10.★★(2022全国甲,11,6分)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA
B.2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
C.0.20 mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
答案 C
考点2 以物质的量为中心的有关计算
11.★★(2023全国乙,28节选)在N2气氛中,FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x= ,y= 。
答案 4 1
12.★★(2023辽宁,18节选)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG(热重)曲线及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。700 ℃左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有SO2、 和 (填化学式)。
答案 CuO SO3
13.★★★(2021江苏,15,14分)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有 (填化学式)。
(2)“调配比”前,需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50 mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后溶液于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.015 0 mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4- ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00 mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。
(3)400 ℃时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中,ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为 。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为 。
(4)将硫化后的固体在N2∶O2=95∶5(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400 ℃范围内,固体质量增加的主要原因是
。
答案 (1)Fe3+、H+
(2)稀释后的ZnSO4溶液中:c(Zn2+)===1.875×10-2 mol·L-1,原ZnSO4溶液中:c(Zn2+)==0.750 mol·L-1 。
(3)①ZnFe2O4+H2+3H2SZnS+2FeS+4H2O
②ZnS与CO2反应生成COS和ZnO,ZnO再与H2S反应转化为ZnS和H2O
(4)ZnS、FeS部分被氧化生成硫酸盐
14.★★★(2019江苏,18,12分)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。 H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ;水解聚合反应会导致溶液的pH 。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
答案 (1)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O 减小
(2)①偏大
②n(Cr2)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00 mL×10-3 L·mL-1=1.100×10-3 mol
由滴定时Cr2→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据得失电子守恒可得微粒的关系式:Cr2~6Fe2+(或Cr2+14H++6Fe2+ 6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×1.100×10-3 mol=6.600×10-3 mol
样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3 mol×56 g·mol-1=0.369 6 g
样品中铁元素的质量分数:w(Fe)=×100%=12.32%
三年模拟
考点强化练
考点1 物质的量
1.★(2023南京外国语学校期末,4)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.8 g Na2O2和Na2S混合物中所含的阴离子总数为0.1NA
B.1 L 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2离子数为0.1NA
C.常温常压下,124 g P4中所含P—P键的数目为4NA
D.向密闭容器中充入1 mol H2与1 mol I2充分反应后容器内的分子数小于2NA
答案 A
考点2 以物质的量为中心的有关计算
2.★★(2024届前黄高级中学期中适应性考试,14节选)用乙二胺四乙酸(俗称EDTA,H2Y2-表示乙二胺四乙酸根离子)滴定法测样品中锌的含量,反应原理:Zn2++H2Y2- ZnY2-+2H+。取1.840 g碱式碳酸锌[Zn4CO3(OH)6]样品,溶于pH为5~6的乙酸—乙酸钠缓冲溶液中配成100 mL溶液,滴入少量的铬黑T作指示剂,取25.00 mL置于锥形瓶中,向锥形瓶中加入过量的10.00 mL 2.000 mol·L-1EDTA,振荡。用1.000 mol·L-1锌离子标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗锌离子标准溶液16.00 mL。求样品中Zn元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 滴定25.00 mL样品溶液所用n(EDTA)=2.000 mol·L-1×10.00×10-3L-1.000 mol·L-1×16.00×10-3L=4.000×10-3 mol
25.00 mL样品溶液中n(Zn)=n(EDTA)=4.000×10-3 mol
样品中w(Zn)=×100%≈56.52%
3.★★(2024届扬州期中教学质量调研,15节选)测定产品[Co(NH3)6]Cl3中钴的含量
准确称取0.600 0 g样品,将其置于碘量瓶中,溶解后将[Co(NH3)6]3+转化为Co3+;加入KI并酸化,将Co3+还原为Co2+;用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2(滴定反应为2S2+I2 2I-+S4),重复上述操作2~3次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。计算产品中钴元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 2[Co(NH3)6]3+~2Co3+~I2~2S2
n(S2)=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=2.000×10-3 mol
n(Co)=n(S2)=2.000×10-3 mol
m(Co)=59 g·mol-1×2.000×10-3 mol=0.118 0 g
w(Co)=×100%≈19.67%
4.★★(2023苏北四市第一次调研,16节选)实验室常用氧化还原滴定法测定某样品中Se的质量分数,步骤如下:
Ⅰ.取0.840 0 g样品充分磨碎,加酸煮沸配成H2SeO3溶液,将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容。
Ⅱ.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液25.00 mL,向锥形瓶中再加入25.00 mL 0.060 0 mol·L-1 Fe2+溶液,加入磷酸后再用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4溶液10.00 mL。
已知:Se的最高价含氧酸氧化Fe2+较慢,在该滴定过程中可忽略此反应。计算硒的质量分数(写出计算过程,计算结果保留2位小数)。
答案 n(KMnO4)=0.020 0 mol·L-1×(25.00+10.00)×10-3 L=7.00×10-4 mol
n(Fe2+)=0.060 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=1.500×10-3 mol
KMnO4 ~ 5Fe2+
1 5
3.00×10-4 mol 1.500×10-3 mol
5Se~5H2SeO3 ~ 2KMnO4
5 2
1.00×10-3 mol (7.00×10-4-3.00×10-4) mol
硒的质量分数为×100%≈94.05%
5.★★(2024届如皋开学考,17节选)(1)以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料,可以制取铁铬氧体Cr2Fe20O27(Cr为+3价)。制取的方法如下:向含1 mol Cr的溶液中,加入10 mol FeSO4·7H2O,充分反应后向溶液中边通入空气边滴加NaOH溶液,反应后过滤得到铁铬氧体。反应共消耗O2的物质的量为 。
(2)采用如下实验测定TiO2样品中TiO2的纯度:称取2.000 g TiO2样品,加酸溶解,向所得溶液中加入足量铝粉,充分反应后过滤,将滤液稀释定容至250 mL,取25.00 mL于锥形瓶中,加入指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定,恰好完全反应时,消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的体积为23.00 mL。实验过程中发生的反应如下:
Al+3TiO2++6H+ Al3++3Ti3++3H2O
Fe3++Ti3++H2O Fe2++TiO2++2H+
计算样品中TiO2的纯度,并写出计算过程。
答案 (1) mol
(2)TiO2~TiO2+~Ti3+~NH4Fe(SO4)2
25.00 mL溶液中n(TiO2)=n[NH4Fe(SO4)2]=0.100 0 mol·L-1×23.00×10-3 L=2.300×10-3 mol
2.000 g样品中m(TiO2)=2.300×10-3 mol××80 g·mol-1=1.840 g
样品中TiO2的纯度为×100%=92%
6.★★(2023常州教育学会学业水平监测,14节选)在空气中加热分解草酸铋晶体,测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始Bi2(C2O4)3·7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图所示。400 ℃时制得超细氧化铋,其化学式为 。{写出计算过程,M[Bi2(C2O4)3·7H2O]=808 g·mol-1}
答案 Bi2O3
设氧化铋的化学式为Bi2Ox,则
=
解得x≈3
因此氧化铋的化学式为Bi2O3
7.★★★(2023南京二模,14)CuS是一种重要的P型半导体材料。以一种石膏渣[含CaSO4及少量Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4、Zn(OH)2等]为原料制备CuS的实验流程如下。
已知:常温下,Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(ZnS)=1.2×10-23。
(1)“浸取”时,生成[Cu(NH3)4]2+与[Zn(NH3)4]2+等。Cu2(OH)2SO4参加反应的离子方程式为 。
(2)为测定“浸取”时Cu元素浸出率,需先测定石膏渣中Cu元素含量。称取50.00 g石膏渣,加入足量稀硫酸充分溶解,过滤并洗涤滤渣,将滤液转移至250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中,加入足量KI溶液(2Cu2++4I- 2CuI↓+I2),用0.020 00 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(2S2+I2S4+2I-),平行滴定3次,平均消耗Na2S2O3标准溶液23.50 mL。计算石膏渣中Cu元素质量分数(写出计算过程)。
(3)“沉淀”时Na2S溶液的用量不宜过多,其原因是 。
(4)循环“浸取”多次后,“滤液X”中浓度增大的阳离子主要有 。
(5)CuS的晶胞如图1所示。1个CuS晶胞含有 个S2-。
(6)将空气以一定流速通过加热的CuS试样,测得固体质量和流出气体中SO2含量随温度的变化如图2所示。在200~300 ℃范围内,CuS经历如下转化:CuS→Cu2S→CuO·CuSO4,固体质量减少的主要原因是 。
答案 (1)Cu2(OH)2SO4+8NH3·H2O 2[Cu(NH3)4]2++S+2OH-+8H2O
(2)2Cu2+~I2~2S2
25.00 mL稀释后的溶液中:
n(Cu2+)=n(S2)=0.020 00 mol·L-1×23.50×10-3 L=4.700×10-4 mol
石膏渣中Cu元素的质量为4.700×10-4 mol×64 g·mol-1×=0.300 8 g
石膏渣中Cu元素的质量分数为×100%=0.601 6%
(3)若用量过多,生成的CuS沉淀中会混有ZnS沉淀
(4)[Zn(NH3)4]2+和Na+
(5)6
(6)CuS转化成Cu2S时减少的质量大于部分Cu2S转化成CuO·CuSO4时增加的质量
8.★★★(2023连云港第一次调研,14节选)五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。工业上以石煤(主要成分为V2O3,含有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料制备V2O5,主要经过“焙烧、水浸、除杂、沉钒、灼烧”等过程。
已知:①NaVO3溶于水,NH4VO3难溶于水;②Ksp(MgSiO3)=2.5×10-5,Ksp[Mg3(PO4)2]=2.5×10-24。
回答下列问题:
(1)向石煤中加纯碱,在通入空气的条件下焙烧,V2O3转化为NaVO3,该反应的化学方程式为 。
(2)向水浸后的溶液中加入MgSO4生成Mg3(PO4)2、MgSiO3沉淀以除去磷、硅。除杂后的溶液中MgSO4的浓度为0.1 mol·L-1,此时溶液中= ;磷、硅去除率随温度变化的曲线如图所示,随着温度升高除磷率下降而除硅率升高,可能的原因是 。
(3)“沉矾”时加入NH4Cl析出NH4VO3。沉钒温度需控制在50 ℃左右,温度不能过高的原因为 。
(4)NH4VO3在空气中灼烧得V2O5。称取0.80 g灼烧后的产物,加入稀硫酸溶解后,向其中加入0.200 0 mol·L-1H2C2O4溶液25.00 mL,再用0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的H2C2O4溶液至终点,消耗KMnO4溶液的体积为4.00 mL,则产物中V2O5的质量分数为 (写出计算过程)。
已知:V2O5+2H+ 2V+H2O;2V+H2C2O4 2VO2+2CO2↑+2H+。
答案 (1)V2O3+Na2CO3+O2 2NaVO3+CO2
(2)2×10-7 随着温度升高,P水解程度增大,Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡向右移动,所以P去除率下降,温度升高时Si水解程度增大,但水解生成不溶于水的硅酸,所以Si的去除率增大(其他合理答案均可)
(3)温度过高,NH4Cl分解,不利于NH4VO3析出
(4)91% 加入H2C2O4的物质的量:n总(H2C2O4)=0.200 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=0.005 mol
依据2KMnO4~5H2C2O4,过量H2C2O4的物质的量:
n1(H2C2O4)=n(KMnO4)=×0.100 0 mol·L-1×4.00×10-3L=0.001 mol
与V反应的H2C2O4的物质的量:n2(H2C2O4)=0.005 mol-0.001 mol=0.004 mol
依据已知离子方程式可得关系式:V2O5~2V~H2C2O4
n(V2O5)=0.004 mol
m(V2O5)=0.004 mol×182 g·mol-1=0.728 g
w(V2O5)=×100%=91%
专题二 物质的量
五年高考
考点过关练
考点1 物质的量
1.★★(2023广东,11,4分)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是( )
A.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HC数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
答案 D
2.★★(2022海南,7,2分)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L-1 HCl溶液,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 mol
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
答案 A
3.★★(2023浙江6月选考,7,3分)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
答案 A
4.★★(2023辽宁,5,3分)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L CO2含π键数目为NA
B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
答案 C
5.★★(2023全国甲,10,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中C的数目为1.0NA
答案 A
6.★★(2022福建,3,4分)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式如下:
2N2+6H2O 4NH3+3O2
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.9 g水中含有的孤电子对数为2NA
B.每产生34 g NH3,N2失去的电子数为6NA
C.1 mol·L-1氨水中,含有的NH3·H2O分子数少于NA
D.消耗11.2 L N2(已折算为标准状况)时,产生的O2分子数为0.75NA
答案 D
7.★★(2022辽宁,3,3分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
答案 A
8.★★(2022重庆,5,3分)工业上用N2和H2合成NH3 。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA
B.消耗1 mol H2生成N—H键数为2NA
C.生成标准状况下22.4 L NH3,电子转移数为2NA
D.氧化1 mol NH3生成NO,需O2分子数为2NA
答案 B
9.★★(2022河北,4,3分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.3.9 g Na2O2与足量水反应,转移电子个数为0.1NA
B.1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA
C.2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA
D.6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应,所得溶液中Si的个数为0.1NA
答案 B
10.★★(2022全国甲,11,6分)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA
B.2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
C.0.20 mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
答案 C
考点2 以物质的量为中心的有关计算
11.★★(2023全国乙,28节选)在N2气氛中,FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x= ,y= 。
答案 4 1
12.★★(2023辽宁,18节选)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG(热重)曲线及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。700 ℃左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有SO2、 和 (填化学式)。
答案 CuO SO3
13.★★★(2021江苏,15,14分)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有 (填化学式)。
(2)“调配比”前,需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50 mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后溶液于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.015 0 mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4- ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00 mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。
(3)400 ℃时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中,ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为 。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为 。
(4)将硫化后的固体在N2∶O2=95∶5(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400 ℃范围内,固体质量增加的主要原因是
。
答案 (1)Fe3+、H+
(2)稀释后的ZnSO4溶液中:c(Zn2+)===1.875×10-2 mol·L-1,原ZnSO4溶液中:c(Zn2+)==0.750 mol·L-1 。
(3)①ZnFe2O4+H2+3H2SZnS+2FeS+4H2O
②ZnS与CO2反应生成COS和ZnO,ZnO再与H2S反应转化为ZnS和H2O
(4)ZnS、FeS部分被氧化生成硫酸盐
14.★★★(2019江苏,18,12分)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。 H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ;水解聚合反应会导致溶液的pH 。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
答案 (1)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O 减小
(2)①偏大
②n(Cr2)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00 mL×10-3 L·mL-1=1.100×10-3 mol
由滴定时Cr2→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据得失电子守恒可得微粒的关系式:Cr2~6Fe2+(或Cr2+14H++6Fe2+ 6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×1.100×10-3 mol=6.600×10-3 mol
样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3 mol×56 g·mol-1=0.369 6 g
样品中铁元素的质量分数:w(Fe)=×100%=12.32%
三年模拟
考点强化练
考点1 物质的量
1.★(2023南京外国语学校期末,4)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.8 g Na2O2和Na2S混合物中所含的阴离子总数为0.1NA
B.1 L 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2离子数为0.1NA
C.常温常压下,124 g P4中所含P—P键的数目为4NA
D.向密闭容器中充入1 mol H2与1 mol I2充分反应后容器内的分子数小于2NA
答案 A
考点2 以物质的量为中心的有关计算
2.★★(2024届前黄高级中学期中适应性考试,14节选)用乙二胺四乙酸(俗称EDTA,H2Y2-表示乙二胺四乙酸根离子)滴定法测样品中锌的含量,反应原理:Zn2++H2Y2- ZnY2-+2H+。取1.840 g碱式碳酸锌[Zn4CO3(OH)6]样品,溶于pH为5~6的乙酸—乙酸钠缓冲溶液中配成100 mL溶液,滴入少量的铬黑T作指示剂,取25.00 mL置于锥形瓶中,向锥形瓶中加入过量的10.00 mL 2.000 mol·L-1EDTA,振荡。用1.000 mol·L-1锌离子标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗锌离子标准溶液16.00 mL。求样品中Zn元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 滴定25.00 mL样品溶液所用n(EDTA)=2.000 mol·L-1×10.00×10-3L-1.000 mol·L-1×16.00×10-3L=4.000×10-3 mol
25.00 mL样品溶液中n(Zn)=n(EDTA)=4.000×10-3 mol
样品中w(Zn)=×100%≈56.52%
3.★★(2024届扬州期中教学质量调研,15节选)测定产品[Co(NH3)6]Cl3中钴的含量
准确称取0.600 0 g样品,将其置于碘量瓶中,溶解后将[Co(NH3)6]3+转化为Co3+;加入KI并酸化,将Co3+还原为Co2+;用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2(滴定反应为2S2+I2 2I-+S4),重复上述操作2~3次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。计算产品中钴元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 2[Co(NH3)6]3+~2Co3+~I2~2S2
n(S2)=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=2.000×10-3 mol
n(Co)=n(S2)=2.000×10-3 mol
m(Co)=59 g·mol-1×2.000×10-3 mol=0.118 0 g
w(Co)=×100%≈19.67%
4.★★(2023苏北四市第一次调研,16节选)实验室常用氧化还原滴定法测定某样品中Se的质量分数,步骤如下:
Ⅰ.取0.840 0 g样品充分磨碎,加酸煮沸配成H2SeO3溶液,将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容。
Ⅱ.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液25.00 mL,向锥形瓶中再加入25.00 mL 0.060 0 mol·L-1 Fe2+溶液,加入磷酸后再用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4溶液10.00 mL。
已知:Se的最高价含氧酸氧化Fe2+较慢,在该滴定过程中可忽略此反应。计算硒的质量分数(写出计算过程,计算结果保留2位小数)。
答案 n(KMnO4)=0.020 0 mol·L-1×(25.00+10.00)×10-3 L=7.00×10-4 mol
n(Fe2+)=0.060 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=1.500×10-3 mol
KMnO4 ~ 5Fe2+
1 5
3.00×10-4 mol 1.500×10-3 mol
5Se~5H2SeO3 ~ 2KMnO4
5 2
1.00×10-3 mol (7.00×10-4-3.00×10-4) mol
硒的质量分数为×100%≈94.05%
5.★★(2024届如皋开学考,17节选)(1)以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料,可以制取铁铬氧体Cr2Fe20O27(Cr为+3价)。制取的方法如下:向含1 mol Cr的溶液中,加入10 mol FeSO4·7H2O,充分反应后向溶液中边通入空气边滴加NaOH溶液,反应后过滤得到铁铬氧体。反应共消耗O2的物质的量为 。
(2)采用如下实验测定TiO2样品中TiO2的纯度:称取2.000 g TiO2样品,加酸溶解,向所得溶液中加入足量铝粉,充分反应后过滤,将滤液稀释定容至250 mL,取25.00 mL于锥形瓶中,加入指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定,恰好完全反应时,消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的体积为23.00 mL。实验过程中发生的反应如下:
Al+3TiO2++6H+ Al3++3Ti3++3H2O
Fe3++Ti3++H2O Fe2++TiO2++2H+
计算样品中TiO2的纯度,并写出计算过程。
答案 (1) mol
(2)TiO2~TiO2+~Ti3+~NH4Fe(SO4)2
25.00 mL溶液中n(TiO2)=n[NH4Fe(SO4)2]=0.100 0 mol·L-1×23.00×10-3 L=2.300×10-3 mol
2.000 g样品中m(TiO2)=2.300×10-3 mol××80 g·mol-1=1.840 g
样品中TiO2的纯度为×100%=92%
6.★★(2023常州教育学会学业水平监测,14节选)在空气中加热分解草酸铋晶体,测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始Bi2(C2O4)3·7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图所示。400 ℃时制得超细氧化铋,其化学式为 。{写出计算过程,M[Bi2(C2O4)3·7H2O]=808 g·mol-1}
答案 Bi2O3
设氧化铋的化学式为Bi2Ox,则
=
解得x≈3
因此氧化铋的化学式为Bi2O3
7.★★★(2023南京二模,14)CuS是一种重要的P型半导体材料。以一种石膏渣[含CaSO4及少量Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4、Zn(OH)2等]为原料制备CuS的实验流程如下。
已知:常温下,Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(ZnS)=1.2×10-23。
(1)“浸取”时,生成[Cu(NH3)4]2+与[Zn(NH3)4]2+等。Cu2(OH)2SO4参加反应的离子方程式为 。
(2)为测定“浸取”时Cu元素浸出率,需先测定石膏渣中Cu元素含量。称取50.00 g石膏渣,加入足量稀硫酸充分溶解,过滤并洗涤滤渣,将滤液转移至250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中,加入足量KI溶液(2Cu2++4I- 2CuI↓+I2),用0.020 00 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(2S2+I2S4+2I-),平行滴定3次,平均消耗Na2S2O3标准溶液23.50 mL。计算石膏渣中Cu元素质量分数(写出计算过程)。
(3)“沉淀”时Na2S溶液的用量不宜过多,其原因是 。
(4)循环“浸取”多次后,“滤液X”中浓度增大的阳离子主要有 。
(5)CuS的晶胞如图1所示。1个CuS晶胞含有 个S2-。
(6)将空气以一定流速通过加热的CuS试样,测得固体质量和流出气体中SO2含量随温度的变化如图2所示。在200~300 ℃范围内,CuS经历如下转化:CuS→Cu2S→CuO·CuSO4,固体质量减少的主要原因是 。
答案 (1)Cu2(OH)2SO4+8NH3·H2O 2[Cu(NH3)4]2++S+2OH-+8H2O
(2)2Cu2+~I2~2S2
25.00 mL稀释后的溶液中:
n(Cu2+)=n(S2)=0.020 00 mol·L-1×23.50×10-3 L=4.700×10-4 mol
石膏渣中Cu元素的质量为4.700×10-4 mol×64 g·mol-1×=0.300 8 g
石膏渣中Cu元素的质量分数为×100%=0.601 6%
(3)若用量过多,生成的CuS沉淀中会混有ZnS沉淀
(4)[Zn(NH3)4]2+和Na+
(5)6
(6)CuS转化成Cu2S时减少的质量大于部分Cu2S转化成CuO·CuSO4时增加的质量
8.★★★(2023连云港第一次调研,14节选)五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。工业上以石煤(主要成分为V2O3,含有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料制备V2O5,主要经过“焙烧、水浸、除杂、沉钒、灼烧”等过程。
已知:①NaVO3溶于水,NH4VO3难溶于水;②Ksp(MgSiO3)=2.5×10-5,Ksp[Mg3(PO4)2]=2.5×10-24。
回答下列问题:
(1)向石煤中加纯碱,在通入空气的条件下焙烧,V2O3转化为NaVO3,该反应的化学方程式为 。
(2)向水浸后的溶液中加入MgSO4生成Mg3(PO4)2、MgSiO3沉淀以除去磷、硅。除杂后的溶液中MgSO4的浓度为0.1 mol·L-1,此时溶液中= ;磷、硅去除率随温度变化的曲线如图所示,随着温度升高除磷率下降而除硅率升高,可能的原因是 。
(3)“沉矾”时加入NH4Cl析出NH4VO3。沉钒温度需控制在50 ℃左右,温度不能过高的原因为 。
(4)NH4VO3在空气中灼烧得V2O5。称取0.80 g灼烧后的产物,加入稀硫酸溶解后,向其中加入0.200 0 mol·L-1H2C2O4溶液25.00 mL,再用0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的H2C2O4溶液至终点,消耗KMnO4溶液的体积为4.00 mL,则产物中V2O5的质量分数为 (写出计算过程)。
已知:V2O5+2H+ 2V+H2O;2V+H2C2O4 2VO2+2CO2↑+2H+。
答案 (1)V2O3+Na2CO3+O2 2NaVO3+CO2
(2)2×10-7 随着温度升高,P水解程度增大,Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡向右移动,所以P去除率下降,温度升高时Si水解程度增大,但水解生成不溶于水的硅酸,所以Si的去除率增大(其他合理答案均可)
(3)温度过高,NH4Cl分解,不利于NH4VO3析出
(4)91% 加入H2C2O4的物质的量:n总(H2C2O4)=0.200 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=0.005 mol
依据2KMnO4~5H2C2O4,过量H2C2O4的物质的量:
n1(H2C2O4)=n(KMnO4)=×0.100 0 mol·L-1×4.00×10-3L=0.001 mol
与V反应的H2C2O4的物质的量:n2(H2C2O4)=0.005 mol-0.001 mol=0.004 mol
依据已知离子方程式可得关系式:V2O5~2V~H2C2O4
n(V2O5)=0.004 mol
m(V2O5)=0.004 mol×182 g·mol-1=0.728 g
w(V2O5)=×100%=91%
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2025江苏版新教材化学高考第一轮
专题二 物质的量
五年高考
考点过关练
考点1 物质的量
1.★★(2023广东,11,4分)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是( )
A.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HC数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
答案 D
2.★★(2022海南,7,2分)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L-1 HCl溶液,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 mol
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
答案 A
3.★★(2023浙江6月选考,7,3分)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
答案 A
4.★★(2023辽宁,5,3分)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L CO2含π键数目为NA
B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
答案 C
5.★★(2023全国甲,10,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中C的数目为1.0NA
答案 A
6.★★(2022福建,3,4分)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式如下:
2N2+6H2O 4NH3+3O2
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.9 g水中含有的孤电子对数为2NA
B.每产生34 g NH3,N2失去的电子数为6NA
C.1 mol·L-1氨水中,含有的NH3·H2O分子数少于NA
D.消耗11.2 L N2(已折算为标准状况)时,产生的O2分子数为0.75NA
答案 D
7.★★(2022辽宁,3,3分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
答案 A
8.★★(2022重庆,5,3分)工业上用N2和H2合成NH3 。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA
B.消耗1 mol H2生成N—H键数为2NA
C.生成标准状况下22.4 L NH3,电子转移数为2NA
D.氧化1 mol NH3生成NO,需O2分子数为2NA
答案 B
9.★★(2022河北,4,3分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.3.9 g Na2O2与足量水反应,转移电子个数为0.1NA
B.1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA
C.2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA
D.6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应,所得溶液中Si的个数为0.1NA
答案 B
10.★★(2022全国甲,11,6分)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA
B.2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
C.0.20 mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
答案 C
考点2 以物质的量为中心的有关计算
11.★★(2023全国乙,28节选)在N2气氛中,FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x= ,y= 。
答案 4 1
12.★★(2023辽宁,18节选)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG(热重)曲线及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。700 ℃左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有SO2、 和 (填化学式)。
答案 CuO SO3
13.★★★(2021江苏,15,14分)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有 (填化学式)。
(2)“调配比”前,需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50 mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后溶液于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.015 0 mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4- ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00 mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。
(3)400 ℃时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中,ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为 。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为 。
(4)将硫化后的固体在N2∶O2=95∶5(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400 ℃范围内,固体质量增加的主要原因是
。
答案 (1)Fe3+、H+
(2)稀释后的ZnSO4溶液中:c(Zn2+)===1.875×10-2 mol·L-1,原ZnSO4溶液中:c(Zn2+)==0.750 mol·L-1 。
(3)①ZnFe2O4+H2+3H2SZnS+2FeS+4H2O
②ZnS与CO2反应生成COS和ZnO,ZnO再与H2S反应转化为ZnS和H2O
(4)ZnS、FeS部分被氧化生成硫酸盐
14.★★★(2019江苏,18,12分)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。 H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ;水解聚合反应会导致溶液的pH 。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
答案 (1)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O 减小
(2)①偏大
②n(Cr2)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00 mL×10-3 L·mL-1=1.100×10-3 mol
由滴定时Cr2→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据得失电子守恒可得微粒的关系式:Cr2~6Fe2+(或Cr2+14H++6Fe2+ 6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×1.100×10-3 mol=6.600×10-3 mol
样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3 mol×56 g·mol-1=0.369 6 g
样品中铁元素的质量分数:w(Fe)=×100%=12.32%
三年模拟
考点强化练
考点1 物质的量
1.★(2023南京外国语学校期末,4)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.8 g Na2O2和Na2S混合物中所含的阴离子总数为0.1NA
B.1 L 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2离子数为0.1NA
C.常温常压下,124 g P4中所含P—P键的数目为4NA
D.向密闭容器中充入1 mol H2与1 mol I2充分反应后容器内的分子数小于2NA
答案 A
考点2 以物质的量为中心的有关计算
2.★★(2024届前黄高级中学期中适应性考试,14节选)用乙二胺四乙酸(俗称EDTA,H2Y2-表示乙二胺四乙酸根离子)滴定法测样品中锌的含量,反应原理:Zn2++H2Y2- ZnY2-+2H+。取1.840 g碱式碳酸锌[Zn4CO3(OH)6]样品,溶于pH为5~6的乙酸—乙酸钠缓冲溶液中配成100 mL溶液,滴入少量的铬黑T作指示剂,取25.00 mL置于锥形瓶中,向锥形瓶中加入过量的10.00 mL 2.000 mol·L-1EDTA,振荡。用1.000 mol·L-1锌离子标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗锌离子标准溶液16.00 mL。求样品中Zn元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 滴定25.00 mL样品溶液所用n(EDTA)=2.000 mol·L-1×10.00×10-3L-1.000 mol·L-1×16.00×10-3L=4.000×10-3 mol
25.00 mL样品溶液中n(Zn)=n(EDTA)=4.000×10-3 mol
样品中w(Zn)=×100%≈56.52%
3.★★(2024届扬州期中教学质量调研,15节选)测定产品[Co(NH3)6]Cl3中钴的含量
准确称取0.600 0 g样品,将其置于碘量瓶中,溶解后将[Co(NH3)6]3+转化为Co3+;加入KI并酸化,将Co3+还原为Co2+;用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2(滴定反应为2S2+I2 2I-+S4),重复上述操作2~3次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。计算产品中钴元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 2[Co(NH3)6]3+~2Co3+~I2~2S2
n(S2)=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=2.000×10-3 mol
n(Co)=n(S2)=2.000×10-3 mol
m(Co)=59 g·mol-1×2.000×10-3 mol=0.118 0 g
w(Co)=×100%≈19.67%
4.★★(2023苏北四市第一次调研,16节选)实验室常用氧化还原滴定法测定某样品中Se的质量分数,步骤如下:
Ⅰ.取0.840 0 g样品充分磨碎,加酸煮沸配成H2SeO3溶液,将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容。
Ⅱ.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液25.00 mL,向锥形瓶中再加入25.00 mL 0.060 0 mol·L-1 Fe2+溶液,加入磷酸后再用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4溶液10.00 mL。
已知:Se的最高价含氧酸氧化Fe2+较慢,在该滴定过程中可忽略此反应。计算硒的质量分数(写出计算过程,计算结果保留2位小数)。
答案 n(KMnO4)=0.020 0 mol·L-1×(25.00+10.00)×10-3 L=7.00×10-4 mol
n(Fe2+)=0.060 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=1.500×10-3 mol
KMnO4 ~ 5Fe2+
1 5
3.00×10-4 mol 1.500×10-3 mol
5Se~5H2SeO3 ~ 2KMnO4
5 2
1.00×10-3 mol (7.00×10-4-3.00×10-4) mol
硒的质量分数为×100%≈94.05%
5.★★(2024届如皋开学考,17节选)(1)以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料,可以制取铁铬氧体Cr2Fe20O27(Cr为+3价)。制取的方法如下:向含1 mol Cr的溶液中,加入10 mol FeSO4·7H2O,充分反应后向溶液中边通入空气边滴加NaOH溶液,反应后过滤得到铁铬氧体。反应共消耗O2的物质的量为 。
(2)采用如下实验测定TiO2样品中TiO2的纯度:称取2.000 g TiO2样品,加酸溶解,向所得溶液中加入足量铝粉,充分反应后过滤,将滤液稀释定容至250 mL,取25.00 mL于锥形瓶中,加入指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定,恰好完全反应时,消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的体积为23.00 mL。实验过程中发生的反应如下:
Al+3TiO2++6H+ Al3++3Ti3++3H2O
Fe3++Ti3++H2O Fe2++TiO2++2H+
计算样品中TiO2的纯度,并写出计算过程。
答案 (1) mol
(2)TiO2~TiO2+~Ti3+~NH4Fe(SO4)2
25.00 mL溶液中n(TiO2)=n[NH4Fe(SO4)2]=0.100 0 mol·L-1×23.00×10-3 L=2.300×10-3 mol
2.000 g样品中m(TiO2)=2.300×10-3 mol××80 g·mol-1=1.840 g
样品中TiO2的纯度为×100%=92%
6.★★(2023常州教育学会学业水平监测,14节选)在空气中加热分解草酸铋晶体,测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始Bi2(C2O4)3·7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图所示。400 ℃时制得超细氧化铋,其化学式为 。{写出计算过程,M[Bi2(C2O4)3·7H2O]=808 g·mol-1}
答案 Bi2O3
设氧化铋的化学式为Bi2Ox,则
=
解得x≈3
因此氧化铋的化学式为Bi2O3
7.★★★(2023南京二模,14)CuS是一种重要的P型半导体材料。以一种石膏渣[含CaSO4及少量Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4、Zn(OH)2等]为原料制备CuS的实验流程如下。
已知:常温下,Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(ZnS)=1.2×10-23。
(1)“浸取”时,生成[Cu(NH3)4]2+与[Zn(NH3)4]2+等。Cu2(OH)2SO4参加反应的离子方程式为 。
(2)为测定“浸取”时Cu元素浸出率,需先测定石膏渣中Cu元素含量。称取50.00 g石膏渣,加入足量稀硫酸充分溶解,过滤并洗涤滤渣,将滤液转移至250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中,加入足量KI溶液(2Cu2++4I- 2CuI↓+I2),用0.020 00 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(2S2+I2S4+2I-),平行滴定3次,平均消耗Na2S2O3标准溶液23.50 mL。计算石膏渣中Cu元素质量分数(写出计算过程)。
(3)“沉淀”时Na2S溶液的用量不宜过多,其原因是 。
(4)循环“浸取”多次后,“滤液X”中浓度增大的阳离子主要有 。
(5)CuS的晶胞如图1所示。1个CuS晶胞含有 个S2-。
(6)将空气以一定流速通过加热的CuS试样,测得固体质量和流出气体中SO2含量随温度的变化如图2所示。在200~300 ℃范围内,CuS经历如下转化:CuS→Cu2S→CuO·CuSO4,固体质量减少的主要原因是 。
答案 (1)Cu2(OH)2SO4+8NH3·H2O 2[Cu(NH3)4]2++S+2OH-+8H2O
(2)2Cu2+~I2~2S2
25.00 mL稀释后的溶液中:
n(Cu2+)=n(S2)=0.020 00 mol·L-1×23.50×10-3 L=4.700×10-4 mol
石膏渣中Cu元素的质量为4.700×10-4 mol×64 g·mol-1×=0.300 8 g
石膏渣中Cu元素的质量分数为×100%=0.601 6%
(3)若用量过多,生成的CuS沉淀中会混有ZnS沉淀
(4)[Zn(NH3)4]2+和Na+
(5)6
(6)CuS转化成Cu2S时减少的质量大于部分Cu2S转化成CuO·CuSO4时增加的质量
8.★★★(2023连云港第一次调研,14节选)五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。工业上以石煤(主要成分为V2O3,含有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料制备V2O5,主要经过“焙烧、水浸、除杂、沉钒、灼烧”等过程。
已知:①NaVO3溶于水,NH4VO3难溶于水;②Ksp(MgSiO3)=2.5×10-5,Ksp[Mg3(PO4)2]=2.5×10-24。
回答下列问题:
(1)向石煤中加纯碱,在通入空气的条件下焙烧,V2O3转化为NaVO3,该反应的化学方程式为 。
(2)向水浸后的溶液中加入MgSO4生成Mg3(PO4)2、MgSiO3沉淀以除去磷、硅。除杂后的溶液中MgSO4的浓度为0.1 mol·L-1,此时溶液中= ;磷、硅去除率随温度变化的曲线如图所示,随着温度升高除磷率下降而除硅率升高,可能的原因是 。
(3)“沉矾”时加入NH4Cl析出NH4VO3。沉钒温度需控制在50 ℃左右,温度不能过高的原因为 。
(4)NH4VO3在空气中灼烧得V2O5。称取0.80 g灼烧后的产物,加入稀硫酸溶解后,向其中加入0.200 0 mol·L-1H2C2O4溶液25.00 mL,再用0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的H2C2O4溶液至终点,消耗KMnO4溶液的体积为4.00 mL,则产物中V2O5的质量分数为 (写出计算过程)。
已知:V2O5+2H+ 2V+H2O;2V+H2C2O4 2VO2+2CO2↑+2H+。
答案 (1)V2O3+Na2CO3+O2 2NaVO3+CO2
(2)2×10-7 随着温度升高,P水解程度增大,Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡向右移动,所以P去除率下降,温度升高时Si水解程度增大,但水解生成不溶于水的硅酸,所以Si的去除率增大(其他合理答案均可)
(3)温度过高,NH4Cl分解,不利于NH4VO3析出
(4)91% 加入H2C2O4的物质的量:n总(H2C2O4)=0.200 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=0.005 mol
依据2KMnO4~5H2C2O4,过量H2C2O4的物质的量:
n1(H2C2O4)=n(KMnO4)=×0.100 0 mol·L-1×4.00×10-3L=0.001 mol
与V反应的H2C2O4的物质的量:n2(H2C2O4)=0.005 mol-0.001 mol=0.004 mol
依据已知离子方程式可得关系式:V2O5~2V~H2C2O4
n(V2O5)=0.004 mol
m(V2O5)=0.004 mol×182 g·mol-1=0.728 g
w(V2O5)=×100%=91%
专题二 物质的量
五年高考
考点过关练
考点1 物质的量
1.★★(2023广东,11,4分)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是( )
A.1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B.1 mol NaHCO3完全分解,得到的CO2分子数目为2NA
C.体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HC数目为NA
D.NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl-,则混合物中质子数为28NA
答案 D
2.★★(2022海南,7,2分)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L-1 HCl溶液,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 mol
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
答案 A
3.★★(2023浙江6月选考,7,3分)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA
答案 A
4.★★(2023辽宁,5,3分)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L CO2含π键数目为NA
B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA
答案 C
5.★★(2023全国甲,10,6分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中C的数目为1.0NA
答案 A
6.★★(2022福建,3,4分)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式如下:
2N2+6H2O 4NH3+3O2
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.9 g水中含有的孤电子对数为2NA
B.每产生34 g NH3,N2失去的电子数为6NA
C.1 mol·L-1氨水中,含有的NH3·H2O分子数少于NA
D.消耗11.2 L N2(已折算为标准状况)时,产生的O2分子数为0.75NA
答案 D
7.★★(2022辽宁,3,3分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1.8 g 18O中含有的中子数为NA
B.28 g C2H4分子中含有的σ键数目为4NA
C.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA
D.pH=12的Na2CO3溶液中OH-数目为0.01NA
答案 A
8.★★(2022重庆,5,3分)工业上用N2和H2合成NH3 。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA
B.消耗1 mol H2生成N—H键数为2NA
C.生成标准状况下22.4 L NH3,电子转移数为2NA
D.氧化1 mol NH3生成NO,需O2分子数为2NA
答案 B
9.★★(2022河北,4,3分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.3.9 g Na2O2与足量水反应,转移电子个数为0.1NA
B.1.2 g Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA
C.2.7 g Al与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA
D.6.0 g SiO2与足量NaOH溶液反应,所得溶液中Si的个数为0.1NA
答案 B
10.★★(2022全国甲,11,6分)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25 ℃,101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA
B.2.0 L 1.0 mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0NA
C.0.20 mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4 g,外电路中通过电子的数目为0.10NA
答案 C
考点2 以物质的量为中心的有关计算
11.★★(2023全国乙,28节选)在N2气氛中,FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x= ,y= 。
答案 4 1
12.★★(2023辽宁,18节选)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG(热重)曲线及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。700 ℃左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有SO2、 和 (填化学式)。
答案 CuO SO3
13.★★★(2021江苏,15,14分)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有 (填化学式)。
(2)“调配比”前,需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50 mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后溶液于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.015 0 mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4- ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00 mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。
(3)400 ℃时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中,ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为 。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为 。
(4)将硫化后的固体在N2∶O2=95∶5(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400 ℃范围内,固体质量增加的主要原因是
。
答案 (1)Fe3+、H+
(2)稀释后的ZnSO4溶液中:c(Zn2+)===1.875×10-2 mol·L-1,原ZnSO4溶液中:c(Zn2+)==0.750 mol·L-1 。
(3)①ZnFe2O4+H2+3H2SZnS+2FeS+4H2O
②ZnS与CO2反应生成COS和ZnO,ZnO再与H2S反应转化为ZnS和H2O
(4)ZnS、FeS部分被氧化生成硫酸盐
14.★★★(2019江苏,18,12分)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。 H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ;水解聚合反应会导致溶液的pH 。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
答案 (1)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O 减小
(2)①偏大
②n(Cr2)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00 mL×10-3 L·mL-1=1.100×10-3 mol
由滴定时Cr2→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据得失电子守恒可得微粒的关系式:Cr2~6Fe2+(或Cr2+14H++6Fe2+ 6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×1.100×10-3 mol=6.600×10-3 mol
样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3 mol×56 g·mol-1=0.369 6 g
样品中铁元素的质量分数:w(Fe)=×100%=12.32%
三年模拟
考点强化练
考点1 物质的量
1.★(2023南京外国语学校期末,4)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.8 g Na2O2和Na2S混合物中所含的阴离子总数为0.1NA
B.1 L 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中Cr2离子数为0.1NA
C.常温常压下,124 g P4中所含P—P键的数目为4NA
D.向密闭容器中充入1 mol H2与1 mol I2充分反应后容器内的分子数小于2NA
答案 A
考点2 以物质的量为中心的有关计算
2.★★(2024届前黄高级中学期中适应性考试,14节选)用乙二胺四乙酸(俗称EDTA,H2Y2-表示乙二胺四乙酸根离子)滴定法测样品中锌的含量,反应原理:Zn2++H2Y2- ZnY2-+2H+。取1.840 g碱式碳酸锌[Zn4CO3(OH)6]样品,溶于pH为5~6的乙酸—乙酸钠缓冲溶液中配成100 mL溶液,滴入少量的铬黑T作指示剂,取25.00 mL置于锥形瓶中,向锥形瓶中加入过量的10.00 mL 2.000 mol·L-1EDTA,振荡。用1.000 mol·L-1锌离子标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗锌离子标准溶液16.00 mL。求样品中Zn元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 滴定25.00 mL样品溶液所用n(EDTA)=2.000 mol·L-1×10.00×10-3L-1.000 mol·L-1×16.00×10-3L=4.000×10-3 mol
25.00 mL样品溶液中n(Zn)=n(EDTA)=4.000×10-3 mol
样品中w(Zn)=×100%≈56.52%
3.★★(2024届扬州期中教学质量调研,15节选)测定产品[Co(NH3)6]Cl3中钴的含量
准确称取0.600 0 g样品,将其置于碘量瓶中,溶解后将[Co(NH3)6]3+转化为Co3+;加入KI并酸化,将Co3+还原为Co2+;用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2(滴定反应为2S2+I2 2I-+S4),重复上述操作2~3次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。计算产品中钴元素的质量分数(写出计算过程)。
答案 2[Co(NH3)6]3+~2Co3+~I2~2S2
n(S2)=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=2.000×10-3 mol
n(Co)=n(S2)=2.000×10-3 mol
m(Co)=59 g·mol-1×2.000×10-3 mol=0.118 0 g
w(Co)=×100%≈19.67%
4.★★(2023苏北四市第一次调研,16节选)实验室常用氧化还原滴定法测定某样品中Se的质量分数,步骤如下:
Ⅰ.取0.840 0 g样品充分磨碎,加酸煮沸配成H2SeO3溶液,将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容。
Ⅱ.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液25.00 mL,向锥形瓶中再加入25.00 mL 0.060 0 mol·L-1 Fe2+溶液,加入磷酸后再用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4溶液10.00 mL。
已知:Se的最高价含氧酸氧化Fe2+较慢,在该滴定过程中可忽略此反应。计算硒的质量分数(写出计算过程,计算结果保留2位小数)。
答案 n(KMnO4)=0.020 0 mol·L-1×(25.00+10.00)×10-3 L=7.00×10-4 mol
n(Fe2+)=0.060 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=1.500×10-3 mol
KMnO4 ~ 5Fe2+
1 5
3.00×10-4 mol 1.500×10-3 mol
5Se~5H2SeO3 ~ 2KMnO4
5 2
1.00×10-3 mol (7.00×10-4-3.00×10-4) mol
硒的质量分数为×100%≈94.05%
5.★★(2024届如皋开学考,17节选)(1)以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料,可以制取铁铬氧体Cr2Fe20O27(Cr为+3价)。制取的方法如下:向含1 mol Cr的溶液中,加入10 mol FeSO4·7H2O,充分反应后向溶液中边通入空气边滴加NaOH溶液,反应后过滤得到铁铬氧体。反应共消耗O2的物质的量为 。
(2)采用如下实验测定TiO2样品中TiO2的纯度:称取2.000 g TiO2样品,加酸溶解,向所得溶液中加入足量铝粉,充分反应后过滤,将滤液稀释定容至250 mL,取25.00 mL于锥形瓶中,加入指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定,恰好完全反应时,消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的体积为23.00 mL。实验过程中发生的反应如下:
Al+3TiO2++6H+ Al3++3Ti3++3H2O
Fe3++Ti3++H2O Fe2++TiO2++2H+
计算样品中TiO2的纯度,并写出计算过程。
答案 (1) mol
(2)TiO2~TiO2+~Ti3+~NH4Fe(SO4)2
25.00 mL溶液中n(TiO2)=n[NH4Fe(SO4)2]=0.100 0 mol·L-1×23.00×10-3 L=2.300×10-3 mol
2.000 g样品中m(TiO2)=2.300×10-3 mol××80 g·mol-1=1.840 g
样品中TiO2的纯度为×100%=92%
6.★★(2023常州教育学会学业水平监测,14节选)在空气中加热分解草酸铋晶体,测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始Bi2(C2O4)3·7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图所示。400 ℃时制得超细氧化铋,其化学式为 。{写出计算过程,M[Bi2(C2O4)3·7H2O]=808 g·mol-1}
答案 Bi2O3
设氧化铋的化学式为Bi2Ox,则
=
解得x≈3
因此氧化铋的化学式为Bi2O3
7.★★★(2023南京二模,14)CuS是一种重要的P型半导体材料。以一种石膏渣[含CaSO4及少量Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4、Zn(OH)2等]为原料制备CuS的实验流程如下。
已知:常温下,Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(ZnS)=1.2×10-23。
(1)“浸取”时,生成[Cu(NH3)4]2+与[Zn(NH3)4]2+等。Cu2(OH)2SO4参加反应的离子方程式为 。
(2)为测定“浸取”时Cu元素浸出率,需先测定石膏渣中Cu元素含量。称取50.00 g石膏渣,加入足量稀硫酸充分溶解,过滤并洗涤滤渣,将滤液转移至250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中,加入足量KI溶液(2Cu2++4I- 2CuI↓+I2),用0.020 00 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(2S2+I2S4+2I-),平行滴定3次,平均消耗Na2S2O3标准溶液23.50 mL。计算石膏渣中Cu元素质量分数(写出计算过程)。
(3)“沉淀”时Na2S溶液的用量不宜过多,其原因是 。
(4)循环“浸取”多次后,“滤液X”中浓度增大的阳离子主要有 。
(5)CuS的晶胞如图1所示。1个CuS晶胞含有 个S2-。
(6)将空气以一定流速通过加热的CuS试样,测得固体质量和流出气体中SO2含量随温度的变化如图2所示。在200~300 ℃范围内,CuS经历如下转化:CuS→Cu2S→CuO·CuSO4,固体质量减少的主要原因是 。
答案 (1)Cu2(OH)2SO4+8NH3·H2O 2[Cu(NH3)4]2++S+2OH-+8H2O
(2)2Cu2+~I2~2S2
25.00 mL稀释后的溶液中:
n(Cu2+)=n(S2)=0.020 00 mol·L-1×23.50×10-3 L=4.700×10-4 mol
石膏渣中Cu元素的质量为4.700×10-4 mol×64 g·mol-1×=0.300 8 g
石膏渣中Cu元素的质量分数为×100%=0.601 6%
(3)若用量过多,生成的CuS沉淀中会混有ZnS沉淀
(4)[Zn(NH3)4]2+和Na+
(5)6
(6)CuS转化成Cu2S时减少的质量大于部分Cu2S转化成CuO·CuSO4时增加的质量
8.★★★(2023连云港第一次调研,14节选)五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。工业上以石煤(主要成分为V2O3,含有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料制备V2O5,主要经过“焙烧、水浸、除杂、沉钒、灼烧”等过程。
已知:①NaVO3溶于水,NH4VO3难溶于水;②Ksp(MgSiO3)=2.5×10-5,Ksp[Mg3(PO4)2]=2.5×10-24。
回答下列问题:
(1)向石煤中加纯碱,在通入空气的条件下焙烧,V2O3转化为NaVO3,该反应的化学方程式为 。
(2)向水浸后的溶液中加入MgSO4生成Mg3(PO4)2、MgSiO3沉淀以除去磷、硅。除杂后的溶液中MgSO4的浓度为0.1 mol·L-1,此时溶液中= ;磷、硅去除率随温度变化的曲线如图所示,随着温度升高除磷率下降而除硅率升高,可能的原因是 。
(3)“沉矾”时加入NH4Cl析出NH4VO3。沉钒温度需控制在50 ℃左右,温度不能过高的原因为 。
(4)NH4VO3在空气中灼烧得V2O5。称取0.80 g灼烧后的产物,加入稀硫酸溶解后,向其中加入0.200 0 mol·L-1H2C2O4溶液25.00 mL,再用0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的H2C2O4溶液至终点,消耗KMnO4溶液的体积为4.00 mL,则产物中V2O5的质量分数为 (写出计算过程)。
已知:V2O5+2H+ 2V+H2O;2V+H2C2O4 2VO2+2CO2↑+2H+。
答案 (1)V2O3+Na2CO3+O2 2NaVO3+CO2
(2)2×10-7 随着温度升高,P水解程度增大,Mg3(PO4)2的沉淀溶解平衡向右移动,所以P去除率下降,温度升高时Si水解程度增大,但水解生成不溶于水的硅酸,所以Si的去除率增大(其他合理答案均可)
(3)温度过高,NH4Cl分解,不利于NH4VO3析出
(4)91% 加入H2C2O4的物质的量:n总(H2C2O4)=0.200 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=0.005 mol
依据2KMnO4~5H2C2O4,过量H2C2O4的物质的量:
n1(H2C2O4)=n(KMnO4)=×0.100 0 mol·L-1×4.00×10-3L=0.001 mol
与V反应的H2C2O4的物质的量:n2(H2C2O4)=0.005 mol-0.001 mol=0.004 mol
依据已知离子方程式可得关系式:V2O5~2V~H2C2O4
n(V2O5)=0.004 mol
m(V2O5)=0.004 mol×182 g·mol-1=0.728 g
w(V2O5)=×100%=91%
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录