第3练　有关化学方程式的计算 课时作业（含解析）2026届高三化学一轮总复习

第3练　有关化学方程式的计算
1. (2024·扬州三模)测定软锰矿中MnO2含量的方法如下：
步骤一：称取0.150 0 g软锰矿样品于碘量瓶中，加适量硫酸及足量碘化钾溶液充分反应。
步骤二：待反应完全后加入少量淀粉溶液，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液22.00 mL。
计算软锰矿中MnO2的质量分数，写出计算过程。
已知：I2＋S2O―→I－＋S4O(未配平)
2. (2024·泰州一模)实验室制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，过程如下：
对制得的晶体进行含钒量的测定：称取4.000 g样品，经过系列处理后将钒(Ⅳ)完全氧化，定容为100 mL溶液；量取20.00 mL溶液，加入指示剂，用0.200 0 mol·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，滴定过程中反应为VO＋Fe2＋＋2H＋===VO2＋＋Fe3＋＋H2O；平行滴定4次，消耗标准溶液的体积分别为22.50 mL、22.45 mL、21.00 mL、22.55 mL，求样品中钒元素的质量分数(写出计算过程，结果保留两位小数)。
3. (2024·宿迁一模)准确称取1.00 g CeCl3样品置于锥形瓶中，加入适量过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液恰好将Ce3＋氧化为Ce4＋，然后加入40.00 mL 0.10 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2与之恰好反应完全。已知：Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。求该样品中CeCl3的质量分数(写出计算过程)。
4. (2024·常州联盟学校高三上调研)工业以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：
(1)滴定法测产品纯度：
①取固体产品1.160 g于烧杯中，加入过量稀H2SO4充分振荡，再加入NaOH溶液至碱性，发生反应：2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓；
②加入过量KI溶液和适量稀H2SO4，沉淀溶解，溶液变黄；
③滴定，请从图示装置中选择合适的仪器进行滴定操作，补充完整实验方案：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(必须使用试剂为：淀粉溶液、0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液。滴定时发生反应：2S2O＋I2===S4O＋2I－)
(2)假设每次取上述混合液的1/10进行滴定，三次平行实验消耗0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液体积分别为21.05 mL、20.02 mL、19.98 mL，假设杂质不参与反应，则产品纯度为(请写出计算过程，最终计算结果保留四位有效数字)。
5. (2024·淮安高中校协作体高三上期中联考)常温下，取2.0 g三草酸铁(Ⅲ)酸钾晶体{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}溶于水配制成500 mL溶液，用0.01 mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定来测定三草酸铁(Ⅲ)酸钾晶体的纯度，回答下列问题：
(1)用0.01 mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液滴定该溶液，滴定终点的判断依据是：______________________。
(2)已知滴定25.00 mL待测液消耗标准液实验数据如下表：
实验次数 滴定前读数/mL 滴定后读数/mL
1 0.10 19.20
2 1.85 20.75
3 0.00 24.06
则该三草酸铁(Ⅲ)酸钾晶体的纯度为：__________(保留三位有效数字)。
6. (2025·常州中学高三开学考)“制MoS2”。(NH4)2MoS4可通过如下两种方法制取MoS2：
方法一：将(NH4)2MoS4在一定条件下加热，可分解得到MoS2、NH3、H2S和硫单质。其中NH3、H2S和硫单质的物质的量之比为8∶4∶1。
方法二：将(NH4)2MoS4在空气中加热可得MoS2，加热时所得剩余固体的质量与原始固体质量的比值与温度的关系如图所示。
(1)方法一中，所得硫单质的分子式为__________。
(2)方法二中，500 ℃可得到Mo的一种氧化物，该氧化物的化学式为__________。
7. (2024·南京高三上阶段测试)Co(OH)3可制备用于电池材料的钴氧化物(其中Co的化合价为＋2、＋3价)。通过下列方法测定钴氧化物的化学式：取一定质量的钴氧化物，加入过量盐酸，固体完全溶解后钴元素均转化为Co2＋，加入指示剂，用0.250 0 mol·L－1 EDTA(用Na2H2Y表示)溶液滴定至终点，消耗24.00 mL EDTA溶液。另取相同质量的钴氧化物，加入H2SO4和H3PO4混合溶液，再加入32.00 mL 0.250 0 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，样品完全溶解后，用0.040 00 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2＋，达到滴定终点时消耗KMnO4溶液20.00 mL。计算钴氧化物的化学式(写出计算过程)。
已知：Co2＋＋H2Y2－===CoY2－＋2H＋
Co3＋＋Fe2＋===Co2＋＋Fe3＋
MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
8. (2024·常州高三上期中)结晶、烘干：酸溶后的溶液(溶质为[Cu(NH3)4]SO4)结晶、过滤、洗涤，得到产品CuSO4·5H2O。实验测得烘干过程中剩余固体的质量与起始样品的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。
为确保产品为饲料级CuSO4·5H2O，烘干温度应不超过(写出计算过程)。
9. 取109.4 g Zn5(CO3)2(OH)6(M＝547 g·mol－1)加热，升温过程中固体的质量变化如图所示。350 ℃时，剩余固体中已不含碳元素，求此时剩余固体中ZnO的质量(写出计算过程)。
第3练　有关化学方程式的计算
1. 63.80%(过程见解析)
解析：易知二氧化锰与KI的反应为MnO2＋4H＋＋2I－===Mn2＋＋I2＋2H2O，且Na2S2O3与I2的反应为I2＋2S2O===2I－＋S4O，由关系式可知MnO2～I2～2S2O，n(MnO2)＝0.1×22×10－3× mol＝1.1×10－3 mol
故软锰矿中MnO2的质量分数为×100%＝63.80%。
2. 28.69%(过程见解析)
解析：由题给数据可知，第三次实验的误差较大应舍去，则消耗硫酸亚铁铵溶液的平均体积为＝22.50 mL，由方程式和原子个数守恒可知，样品中钒元素的质量分数为×100%≈28.69%。
3. 98.6%(过程见解析)
解析：根据反应Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋，n(Ce3＋)＝n(Ce4＋)＝n(Fe2＋)＝40.00 mL×0.10 mol·L－1＝4×10－3 mol，故该样品中CeCl3的质量分数为×100%＝98.6%。
4. (1)用滴定管A量取一定体积的上述Ⅱ中混合液于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用滴定管B量取一定体积的0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液进行滴定，当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时，蓝色褪去且半分钟内颜色不复原，即达到滴定终点，记录标准液的体积
(2)99.14%(过程见解析)
解析：(1)MnO(OH)2、过量KI溶液和适量稀H2SO4反应生成I2，I2能使淀粉变蓝色，从图示装置中选择合适的仪器进行滴定时，用酸式滴定管A量取一定体积的上述Ⅱ中混合液于锥形瓶中，加入淀粉溶液作指示剂，用碱式滴定管B量取一定体积的0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液进行滴定，当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时，蓝色褪去且半分钟内颜色不复原，即达到滴定终点，记录此时标准液的体积。
(2)三次平行实验数据中，第一次数值误差大，舍去，则消耗Na2S2O3溶液平均体积V＝×(20.02＋19.98)mL＝20.00 mL，关系式为MnCO3～MnO(OH)2～I2～2Na2S2O3，则样品中n(MnCO3)＝10×n(Na2S2O3)＝5×0.02 L×0.1 mol·L－1＝0.01 mol，m(MnCO3)＝n×M＝0.01×115 g＝1.15 g，产品纯度为×100%≈99.14%。
5. (1)当滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变为浅红色，且30 s内不褪色
(2)77.7%
解析：(1)用0.01 mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液滴定该溶液，高锰酸钾被还原，滴定过程中滴入的高锰酸钾出现褪色现象，则滴定终点的判断依据是：当滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变为浅红色，且30 s内不褪色。
(2)由表知，三次消耗标准溶液体积依次为19.10 mL、18.90 mL、24.06 mL，第3次偏差大，舍去第3次数据，则平均消耗标准溶液19.00 mL，草酸根与高锰酸钾反应为2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，则得到关系式：5K3[Fe(C2O4)3]·3H2O～6MnO，则该三草酸铁(Ⅲ)酸钾晶体的纯度为：×××100%≈77.7%(保留三位有效数字)。
6. (1)S4　(2)MoO3
解析：(1)将(NH4)2MoS4在一定条件下加热，可分解得到MoS2、NH3、H2S和硫单质。其中NH3、H2S和硫单质(Sx)的物质的量之比为8∶4∶1，根据已知信息写出方程式并按照N原子和Mo原子守恒配平方程式为4(NH4)2MoS44MoS2＋8NH3↑＋4H2S↑＋Sx，即4×4＝2×4＋4×1＋x计算得x＝4。该硫单质的化学式为S4。
(2)由图可知起始(NH4)2MoS4的质量可视为260 g即1 mol，根据加热分解过程总Mo元素守恒可知，最终氧化物中Mo的质量为96 g，氧化物中氧元素的质量为144 g－96 g＝48 g，Mo原子核O原子的个数比为1∶3，氧化物的化学式为MoO3。
7. Co3O4
解析：KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2＋，根据离子反应，MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，Co3＋＋Fe2＋===Co2＋＋Fe3＋，MnO～5Fe2＋，Co3＋～Fe2＋，n(Co3＋)＝32×10－3 L×0.250 0 mol·L－1－5×20×10－3 L×0.040 0 mol·L－1＝4×10－3 mol，根据反应Co2＋＋H2Y2－===CoY2－＋2H＋，Co2＋～H2Y2－，n(Co2＋)＝24×10－3 L×0.250 0 mol·L－1＝6×10－3 mol，则氧化物中n(Co3＋)∶n(Co2＋)＝4×10－3∶2×10－3＝2∶1，钴氧化物中Co平均化合价为价，化学式Co3O4。
8. 45 ℃(过程见解析)
解析：根据图示，当剩余固体质量为起始样品的质量的26.32%时，剩余固体为CuO，设起始样品的质量为m g，样品中CuSO4·5H2O的质量分数为ω，根据质量守恒定律mω××100%＝m×26.32%，ω××100%＝26.32%，ω＝26.32%×＝82.25%，为确保产品为饲料级CuSO4·5H2O，烘干温度应不超过45 ℃。
9. 64.8 g(过程见解析)
解析：109.4 g Zn5(CO3)2(OH)6(M＝547 g·mol－1)的物质的量为＝0.2 mol，则Zn原子的物质的量为1 mol，结合锌元素守恒可知当质量为81 g时固体为ZnO，350 ℃时，剩余固体中已不含碳元素，则固体中含ZnO和氢氧化锌两种，设ZnO为x mol，Zn(OH)2为y mol，则x＋y＝1；81x＋99y＝84.6 g，解得：x＝0.8，y＝0.1，剩余固体中ZnO的质量为0.8 mol×81 g·mol－1＝64.8 g。