(共20张PPT)
第三篇
考前排查
主题排查
主题排查3 化学分析与计算
2. 为测定草酸钴样品的纯度，进行如下实验：
①取草酸钴样品3.000 g，加入100.00 mL 0.100 0 mol/L酸性KMnO4溶液，加热充分反应至不再有CO2气体产生(该条件下Co2＋不被氧化，杂质不参与反应)。
②将溶液冷却，加水稀释定容至250 mL。
③取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol/L FeSO4溶液滴定过量的KMnO4溶液，恰好完全反应时消耗18.00 mL FeSO4溶液。计算样品中CoC2O4·2H2O的质量分数(写出计算过程，Co—59)。
3. 现测定某溶液中锰元素含量。准确量取1.00 mL氟化后溶液于锥形瓶中，加入少量硫酸、磷酸和硝酸银溶液振荡；将溶液加热至80 ℃，加入3 g (NH4)2S2O8充分反应后，再将溶液煮沸；冷却后，用0.070 0 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准液滴定至终点，平行滴定3次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液32.60 mL。计算氟化后溶液中Mn2＋物质的量浓度(写出计算过程)。
5. 加热ZnSO4·7H2O固体，固体质量保留百分数与温度的关系如图所示。1 050 ℃时所得固体的化学式为_______________(写出计算过程)。
ZnO
答案：
摩尔质量M(ZnSO4·7H2O)为287 g/mol，
145 ℃时，剩余固体的摩尔质量为62.4%×287 g/mol＝179 g/mol，减少了108 g/mol，此时固体为ZnSO4·H2O，
688 ℃时，此时固体的摩尔质量为161 g/mol，继续减少18 g/mol，此时固体为ZnSO4，
1050 ℃时，此时固体摩尔质量为81 g/mol，继续减少80 g/mol，剩余固体为ZnO，
故1 050 ℃时固体的化学式为ZnO
6. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)广泛应用于造纸等行业。Na2S2O4易被氧化，129 ℃时分解，在碱性条件下较稳定，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用NaBH4碱性溶液和NaHSO3酸性溶液制取Na2S2O4，实验室制备装置如图所示。
(1)实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是________________________ ______________________________________。
排尽装置中的空气(或氧气)，防止Na2S2O4(或NaHSO3)被氧化
(2)在10～35 ℃下，向盛有一定浓度的NaHSO3溶液容器中滴加NaBH4溶液，生
成Na2S2O4和NaBO2，制备Na2S2O4的化学方程式为___________________________
__________________________。
(3)Na2S2O4产率与加入NaBH4溶液与NaHSO3溶液质量比的关系如题图所示，NaBH4碱性溶液与NaHSO3酸性溶液加料质量比增大时，Na2S2O4产率下降的原因是___________________________________________________________________。
NaBO2＋4Na2S2O4＋6H2O
过量NaBH4将Na2S2O4还原到更低价态，导致Na2S2O4的产率下降
(4)称量5.0 g含Na2S2O4·2H2O晶体粗品溶于水配制成250 mL溶液，准确量取25.00 mL配制溶液于锥形瓶中，加入足量甲醛溶液，充分反应后，再滴加几滴淀粉溶液，用0.200 0 mol/L标准碘溶液滴定至反应终点，重复实验三次后，平均消耗标准碘溶液20.00 mL。有关反应如下：Na2S2O4＋2CH2O＋H2O===NaHSO3·CH2O＋NaHSO2·CH2O、NaHSO2·CH2O＋2I2＋2H2O===NaHSO4＋4HI＋CH2O。
计算该粗品中Na2S2O4·2H2O晶体质量分数(写出计算过程)。
7. 二氯异氰尿酸钠[(CNO)3Cl2Na]为白色固体，难溶于冷水，是一种高效、安全的氧化性消毒剂。实验室用如图所示装置制备(夹持装置已略去)。回答下列问题：
已知实验原理为2NaClO＋(CNO)3H3===(CNO)3Cl2Na＋NaOH＋H2O，该反应为放热反应。
(1)仪器a中侧管的作用为_____________________________，装置A中的药品不可以选择_________(填字母)。
A. KMnO4 B. MnO2
C. K2Cr2O7 D. KClO
平衡气压，使液体顺利流下
B
(2)装置B的作用是除去氯气中的HCl，用平衡原理解释30%硫酸的作用_________________________________________________________________________________________。
(3)当从装置C中观察到____________________________________ 时，加入(CNO)3H3溶液。实验过程中C的温度必须保持在 17～20 ℃，pH控制在6.5～8.5，若温度过高，pH过低，会生成NCl3，为避免生成NCl3，可采取的最佳改进措施为_________________________________。
液面上方出现黄绿色气体
将装置C进行17～20 ℃冷水浴
答案：25.00%(计算过程见解析)
②下列操作会导致样品的有效氯测定值偏高的是_________(填字母)。
A. 盛装 Na2S2O3标准溶液的滴定管未润洗
B. 滴定管尖嘴处在滴定前无气泡，滴定后有气泡
C. 碘量瓶中加入的稀硫酸偏少
A
谢谢观赏主题排查3 化学分析与计算
1. 常用“碘量法”来测定气体中硫化氢含量，将收集500 mL的气体通过50.00 mL 0.050 0 mol/L Zn(CH3COO)2溶液的吸收瓶中，使H2S被完全吸收，向吸收瓶中加入10.00 mL 0.010 0 mol/L的碘溶液和10 mL乙酸溶液，将硫元素完全转化为硫单质，充分反应后转移至250 mL碘量瓶中；向碘量瓶中加入1.00 mL 1%淀粉溶液，用0.010 0 mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为12.00 mL。试计算气体中硫化氢的浓度(以g/L计)写出计算过程(已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O)。
答案：
根据关系式：I2～2S2O，
n(S2O)＝0.010 0 mol/L×12.00×10－3L＝1.2×10－4 mol
总计加入的碘n(I2)＝0.010 0 mol/L×10.00×10－3L＝1×10－4 mol
氧化硫元素的碘n(I2)＝1×10－4 mol－×1.2×10－4 mol＝4×10－5 mol
再根据关系式：I2～ZnS～H2S
n(H2S)＝4×10－5 mol
m(H2S)＝4×10－5 mol×34 g/mol＝1.36 g×10－3 g
H2S的浓度＝＝2.72×10－3g/L
2. 为测定草酸钴样品的纯度，进行如下实验：
①取草酸钴样品3.000 g，加入100.00 mL 0.100 0 mol/L酸性KMnO4溶液，加热充分反应至不再有CO2气体产生(该条件下Co2＋不被氧化，杂质不参与反应)。
②将溶液冷却，加水稀释定容至250 mL。
③取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol/L FeSO4溶液滴定过量的KMnO4溶液，恰好完全反应时消耗18.00 mL FeSO4溶液。计算样品中CoC2O4·2H2O的质量分数(写出计算过程，Co—59)。
答案：
依据反应原理得关系式：
5CoC2O4～2MnO～5Fe2＋，
25．00 mL溶液中过量的n(KMnO4)＝0.100 0 mol/L×18.00×10－3 L×＝3.6×10－4 mol
CoC2O4消耗的n(KMnO4)＝100.00×10－3 L×0.100 0 mol/L－3.6×10－4 mol×＝6.4×10－3 mol，由此可知n(CoC2O4·2H2O)＝n(CoC2O4)＝×n(KMnO4)＝×6.4×10－3 mol＝0.016 mol，
w(CoC2O4·2H2O)＝×100%＝97.60%
3. 现测定某溶液中锰元素含量。准确量取1.00 mL氟化后溶液于锥形瓶中，加入少量硫酸、磷酸和硝酸银溶液振荡；将溶液加热至80 ℃，加入3 g (NH4)2S2O8充分反应后，再将溶液煮沸；冷却后，用0.070 0 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准液滴定至终点，平行滴定3次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液32.60 mL。计算氟化后溶液中Mn2＋物质的量浓度(写出计算过程)。
已知：① 在Ag＋催化下可发生反应：2Mn2＋＋5S2O＋8H2O===2MnO＋10SO＋16H＋；
②(NH4)2S2O8在煮沸时易分解。
答案：
依据反应原理得关系式：Mn2＋～MnO～5Fe2＋
n(Mn2＋)＝0.070 0 mol/L×32.60×10－3 L×＝4.564×10－4 mol
c(Mn2＋)＝＝0.456 4 mol/L
4. 废水中SO含量测定。准确量取50.00 mL水样于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.050 0 mol/L BaCl2溶液，充分反应后，滴加氨水调节溶液pH＝10，用0.010 0 mol/L EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点，滴定反应为Ba2＋＋H2Y2－===BaY2－＋2H＋。平行滴定3次，平均消耗EDTA 溶液27.50 mL。计算处理后水样中SO的含量(O—16，S—32，用mg/L表示，写出计算过程)。
答案：
n总(Ba2＋)＝10.00×10－3 L× 0.050 0 mol/L＝5.000×10－4 mol，
与EDTA反应的n(Ba2＋)＝n(H2Y2－)＝27.50×10－3 L×0.010 0 mol/L＝2.750×10－4 mol，
n(SO)＝n(BaSO4)＝与SO反应的n(Ba2＋)＝5.000×10－4 mol－2.750×10－4 mol＝2.250×10－4 mol，
SO的含量＝＝432 mg/L
5. 加热ZnSO4·7H2O固体，固体质量保留百分数与温度的关系如图所示。1 050 ℃时所得固体的化学式为 ZnO (写出计算过程)。
答案：
摩尔质量M(ZnSO4·7H2O)为287 g/mol，
145 ℃时，剩余固体的摩尔质量为62.4%×287 g/mol＝179 g/mol，减少了108 g/mol，此时固体为ZnSO4·H2O，
688 ℃时，此时固体的摩尔质量为161 g/mol，继续减少18 g/mol，此时固体为ZnSO4，
1050 ℃时，此时固体摩尔质量为81 g/mol，继续减少80 g/mol，剩余固体为ZnO，
故1 050 ℃时固体的化学式为ZnO
6. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)广泛应用于造纸等行业。Na2S2O4易被氧化，129 ℃时分解，在碱性条件下较稳定，易溶于水，不溶于乙醇。实验室用NaBH4碱性溶液和NaHSO3酸性溶液制取Na2S2O4，实验室制备装置如图所示。
(1)实验前需打开K通入一段时间氮气，其目的是
排尽装置中的空气(或氧气)，防止Na2S2O4(或NaHSO3)被氧化 。
(2)在10～35 ℃下，向盛有一定浓度的NaHSO3溶液容器中滴加NaBH4溶液，生成Na2S2O4和NaBO2，制备Na2S2O4的化学方程式为 NaBH4＋8NaHSO3NaBO2＋4Na2S2O4＋6H2O 。
(3)Na2S2O4产率与加入NaBH4溶液与NaHSO3溶液质量比的关系如题图所示，NaBH4碱性溶液与NaHSO3酸性溶液加料质量比增大时，Na2S2O4产率下降的原因是 过量NaBH4将Na2S2O4还原到更低价态，导致Na2S2O4的产率下降 。
(4)称量5.0 g含Na2S2O4·2H2O晶体粗品溶于水配制成250 mL溶液，准确量取25.00 mL配制溶液于锥形瓶中，加入足量甲醛溶液，充分反应后，再滴加几滴淀粉溶液，用0.200 0 mol/L标准碘溶液滴定至反应终点，重复实验三次后，平均消耗标准碘溶液20.00 mL。有关反应如下：Na2S2O4＋2CH2O＋H2O===NaHSO3·CH2O＋NaHSO2·CH2O、NaHSO2·CH2O＋2I2＋2H2O===NaHSO4＋4HI＋CH2O。
计算该粗品中Na2S2O4·2H2O晶体质量分数(写出计算过程)。
答案：
根据题意，n(I2)＝c(标准液)×V(标准液)＝0.2 mol/L×20.00×10－3 L＝0.004 mol，
由已知反应得关系式：Na2S2O4～2I2，
n(Na2S2O4)＝n(I2)＝×0.004 mol×＝0.02 mol，
m(Na2S2O4×2H2O)＝0.02 mol×210 g/mol＝4.2 g，
质量分数为×100%＝84%
7. 二氯异氰尿酸钠[(CNO)3Cl2Na]为白色固体，难溶于冷水，是一种高效、安全的氧化性消毒剂。实验室用如图所示装置制备(夹持装置已略去)。回答下列问题：
已知实验原理为2NaClO＋(CNO)3H3===(CNO)3Cl2Na＋NaOH＋H2O，该反应为放热反应。
(1)仪器a中侧管的作用为 平衡气压，使液体顺利流下 ，装置A中的药品不可以选择 B (填字母)。
A. KMnO4 B. MnO2
C. K2Cr2O7 D. KClO
(2)装置B的作用是除去氯气中的HCl，用平衡原理解释30%硫酸的作用 氯气溶于水存在：Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO,30%硫酸中的H＋使平衡左移，减少氯气损失 。
(3)当从装置C中观察到 液面上方出现黄绿色气体 时，加入(CNO)3H3溶液。实验过程中C的温度必须保持在 17～20 ℃，pH控制在6.5～8.5，若温度过高，pH过低，会生成NCl3，为避免生成NCl3，可采取的最佳改进措施为 将装置C进行17～20 ℃冷水浴 。
(4)二氯异氰尿酸钠缓慢水解可产生HClO消毒灭菌。通过下列实验检测样品的有效氯含量： 准确称取1.420 0 g样品，用容量瓶配成250.0 mL溶液；取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5 min；用0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL[已知 H＋＋(CNO)3Cl＋2H2O===(CNO)3H3＋2HClO、I2＋2S2O===S4O＋2I－、该样品的有效氯＝×100%]。
①计算该样品的有效氯(写出计算过程)。
答案：
25．00%(计算过程见解析)
②下列操作会导致样品的有效氯测定值偏高的是 A (填字母)。
A. 盛装 Na2S2O3标准溶液的滴定管未润洗
B. 滴定管尖嘴处在滴定前无气泡，滴定后有气泡
C. 碘量瓶中加入的稀硫酸偏少
【解析】 (1)装置A中仪器a中侧管的作用为平衡压强，有利于浓盐酸顺利滴下；装置A用于制备Cl2，没有加热装置，则可用KMnO4或K2Cr2O7或KClO与浓盐酸反制备。(2)装置B的作用是除去氯气中的HCl，氯气溶于水存在平衡为Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO,30%硫酸电离出的H＋使该平衡逆向移动，减少氯气的溶解损失。(3)装置C用于生成二氯异氰尿酸钠，反应原理是2NaClO＋(CNO)3H3===(CNO)3Cl2Na＋NaOH＋H2O，由图可知，氯气和NaOH溶液先反应生成NaClO，当从装置C中观察到液面上方出现黄绿色气体时，说明NaOH溶液已反应充分生成了NaClO，此时可加入(CNO)3H3溶液，发生生成二氯异氰尿酸钠的反应，实验过程中C的温度必须保持在17～20 ℃，因该反应为放热反应，则采用冷水浴加热。
(4)①由题干信息可知，反应的关系式为
(CNO)3Cl2Na～2HClO～2I2～4S2O，
即25.00 mL样品溶液中
n[(CNO)3Cl2Na]＝n(Na2S2O3)
＝0.25×0.100 0×20×10－3 mol＝5×10－4 mol，则
1．420 0 g样品中n(Cl)＝5×10－4 mol×2×＝1×10－2 mol，所以样品的有效氯测定值为×100%＝25.00%。
②盛装Na2S2O3标准溶液的滴定管未润洗，导致Na2S2O3标准溶液的浓度偏低，消耗Na2S2O3标准溶液的体积V偏大，则样品的有效氯测定值偏高，A正确；滴定管在滴定前无气泡，滴定后有气泡，则消耗Na2S2O3标准溶液的体积V读数偏小，样品的有效氯测定值偏低，B错误；碘量瓶中加入的稀硫酸偏少，过程中生成I2的量偏小，滴定过程中消耗Na2S2O3标准溶液的体积V偏小，样品的有效氯测定值偏低，C错误。
