第9讲 利用化学方程式或关系式的计算
非选择题
1 [2024泰州调研]为测定某晶体含钒量，进行如下实验：
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。请计算样品中钒元素的质量分数(V—51，写出计算过程，结果保留两位小数)。
2 [2024南通如皋适应考试一]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，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(Co—59，写出计算过程)。
3 蛋氨酸铜[Cux(Met)y，Met表示蛋氨酸根离子]是一种新型饲料添加剂。为确定蛋氨酸铜[Cux(Met)y]的组成，进行如下实验：
①称取一定质量的样品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水和稀盐酸，加热至全部溶解，冷却后将溶液平均分成两份。
②取其中一份溶液，调节溶液pH在6～8之间。加入0.100 0 mol/L I2的标准溶液25.00 mL，充分反应后滴入2～3滴指示剂X，用0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色恰好褪去，发生反应：I2＋2S2O===S4O＋2I－。消耗Na2S2O3标准溶液22.00 mL(蛋氨酸与I2反应时物质的量之比为1∶1，产物不与Na2S2O3发生反应)。
③向另一份溶液中加入NH3·H2ONH4Cl缓冲溶液，加热至70 ℃左右，滴入2～3滴指示剂PAN，用0.025 00 mol/L EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Cu2+(离子方程式为Cu2+＋H2Y2-===CuY2-＋2H＋)，消耗EDTA标准溶液28.00 mL。
(1) 指示剂X为________________。
(2) 用Na2S2O3标准液滴定时，若pH过小，会有S和SO2生成。写出S2O与H＋反应的离子方程式：__________________________________________________。
(3) 若滴定管水洗后未用EDTA标准溶液润洗，测得Cu2+的物质的量将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4) 通过计算确定蛋氨酸铜[Cux(Met)y]的化学式(写出计算过程)。
4 [2024扬州期末]GaN具有优异的光电性能，可由NH3与Ga(CH3)3发生反应制得。
(1) 制得GaN时生成一种有机物的化学式为___________。
(2) GaN的一种晶胞如图所示。晶体中距离Ga最近且相等的N的数目为________。
(3) 准确称取0.200 0 g GaN样品，加入NaOH溶液，加热使固体充分溶解，用足量H3BO3溶液吸收产生的NH3。向吸收液中滴加指示剂，用0.100 0 mol/L盐酸滴定至终点，消耗盐酸23.80 mL。过程中涉及反应：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3，计算GaN样品的纯度(Ga—70，写出计算过程)。
5 [2024南通、泰州等八市三调]某产品成分主要含有CuO、Cu2O，可通过还原熔炼回收Cu。为确定还原剂添加量，现通过如下实验测定滤渣中各组分的质量分数：称取0.500 0 g样品，分成两等份。一份加入足量稀硝酸充分反应后过滤(杂质不参加反应)，用0.100 0 mol/L的EDTA溶液滴定Cu2+至终点(EDTA与Cu2+反应的化学计量比为1∶1)，平均消耗EDTA溶液30.00 mL；另一份加入足量稀盐酸溶解后过滤(杂质不参加反应，Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O)，用相同浓度的EDTA溶液滴定Cu2+至终点，平均消耗EDTA溶液20.00 mL。通过计算确定滤渣中CuO的质量分数(写出计算过程)。
6 [2023扬州一模]为测定某Li2CO3样品的纯度设计如下实验：称取1.000 g样品置于锥形瓶中，加入40.00 mL 1.000 mol/L盐酸，搅拌，充分反应(杂质不与酸反应)。再加入几滴酚酞，用1.000 mol/L NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为13.40 mL。计算Li2CO3样品的纯度(Li—7，写出计算过程)。
第9讲 利用化学方程式或关系式的计算
1 由4组数据可知，21.00 mL误差较大，应舍去，则消耗标准溶液的体积：
V[(NH4)2Fe(SO4)2]＝＝22.50 mL
n[(NH4)2Fe(SO4)2]＝cV＝0.200 0 mol/L×22.50×10-3 L＝4.500×10-3 mol
100 mL溶液中n(VO)＝4.500×10-3 mol×＝2.250×10-2 mol
w＝×100%＝×100%＝28.69%
2 25 mL溶液中，n(FeSO4)＝0.100 0 mol/L×18.00×10-3 L＝1.8×10-3mol
依据得失电子守恒：n(KMnO4)×5＝n(FeSO4)×1
250 mL溶液中，被FeSO4还原KMnO4的物质的量n(KMnO4)＝3.6×10-3 mol
则与CoC2O4反应的KMnO4的物质的量：
0．1 L×0.1 mol/L－0.003 6 mol＝0.006 4 mol
依据得失电子守恒：n(KMnO4)×5＝n(CoC2O4)×2
n(CoC2O4)＝0.016 mol
w(CoC2O4·2H2O)＝×100%＝97.60%
3 (1) 淀粉溶液 (2) 2H＋＋S2O===SO2↑＋S↓＋H2O
(3) 偏大 (4) n(S2O)＝0.1 mol/L×0.022 L＝2.2×10-3 mol，n(I2)＝0.1 mol/L×0.025 L＝2.5×10-3 mol, n(I2)＝×n(S2O)＋n(Met)，n(Met)＝2.5×10-3 mol－×2.2×10-3 mol＝1.4×10-3 mol，n(Cu2+)＝n(H2Y2-)＝0.025 mol/L×0.028 L＝7×10-4 mol，＝＝＝，故[Cux(Met)y]的化学式为Cu(Met)2。
4 (1) CH4 (2) 4
(3) 根据质量守恒可建立反应关系如下：
GaN～NH3～NH3·H3BO3～HCl
n(GaN) ＝n(HCl)＝0.100 0 mol/L×23.80 ×10-3 L＝2.380×10-3 mol
GaN样品的纯度＝×100%＝99.96%
解析：(1) 由NH3与Ga(CH3)3发生反应制得GaN，根据原子守恒可知，另一种有机产物为CH4。(2) 原子半径Ga＞N，白球代表Ga，由图丙可知，晶体中距离Ga最近且相等的N的数目为4。
5 设每份样品中CuO的物质的量为x，Cu2O的物质的量为y。
x＋2y＝0.100 0 mol/L×30.00×10-3 L＝3.000×10-3 mol，
x＋y＝0.100 0 mol/L×20.00×10-3 L＝2.000×10-3 mol，
x＝y＝1.000×10-3 mol，
w(CuO)＝×100%＝32.00%
6 n(HCl)＝c(HCl)·V(HCl)＝1.000 mol/L×40.00 mL×10-3 L/mL＝4×10-2mol
HCl～NaOH
n(HCl)剩余＝n(NaOH)＝c(NaOH)·V(NaOH)＝1.000 mol/L×13.40 mL×10-3 L/mL＝1.34×10-2 mol
n(HCl)反应＝n(HCl)－n(HCl)剩余＝4×10-2 mol－1.34×10-2 mol＝2.66×10-2 mol
Li2CO3～2HCl
n(Li2CO3)＝n(HCl)反应＝ 1.33×10-2 mol
w(Li2CO3)＝×100%＝×100%＝98.42%(共16张PPT)
模块一
化学基本概念与计算
主题3 化学计算
第9讲 利用化学方程式或关系式的计算
配套练习
2
4
5
1
3
6
2
4
5
1
3
6
2 [2024南通如皋适应考试一]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，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(Co—59，写出计算过程)。
2
4
5
1
3
6
答案：25 mL溶液中，n(FeSO4)＝0.100 0 mol/L×18.00×10－3 L＝1.8×10－3mol
依据得失电子守恒：n(KMnO4)×5＝n(FeSO4)×1
250 mL溶液中，被FeSO4还原KMnO4的物质的量n(KMnO4)＝3.6×10－3 mol
则与CoC2O4反应的KMnO4的物质的量：
0.1 L×0.1 mol/L－0.003 6 mol＝0.006 4 mol
依据得失电子守恒：n(KMnO4)×5＝n(CoC2O4)×2
n(CoC2O4)＝0.016 mol
2
4
5
1
3
6
3 蛋氨酸铜[Cux(Met)y，Met表示蛋氨酸根离子]是一种新型饲料添加剂。为确定蛋氨酸铜[Cux(Met)y]的组成，进行如下实验：
①称取一定质量的样品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水和稀盐酸，加热至全部溶解，冷却后将溶液平均分成两份。
2
4
5
1
3
6
③向另一份溶液中加入NH3·H2O－NH4Cl缓冲溶液，加热至70 ℃左右，滴入2～3滴指示剂PAN，用0.025 00 mol/L EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Cu2＋(离子方程式为Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋)，消耗EDTA标准溶液28.00 mL。
(1) 指示剂X为__________。
2
4
5
1
3
6
(3) 若滴定管水洗后未用EDTA标准溶液润洗，测得Cu2＋的物质的量将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
淀粉溶液
偏大
(4) 通过计算确定蛋氨酸铜[Cux(Met)y]的化学式(写出计算过程)。
2
4
5
1
3
6
4 [2024扬州期末]GaN具有优异的光电性能，可由NH3与Ga(CH3)3发生反应制得。
(1) 制得GaN时生成一种有机物的化学式为______________________
______________________________________________________。
(2) GaN的一种晶胞如图所示。晶体中距离Ga最近且相等的N的数目为________。
2
4
5
1
3
6
(3) 准确称取0.200 0 g GaN样品，加入NaOH溶液，加热使固体充分溶解，用足量H3BO3溶液吸收产生的NH3。向吸收液中滴加指示剂，用0.100 0 mol/L盐酸滴定至终点，消耗盐酸23.80 mL。过程中涉及反应：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3，计算GaN样品的纯度(Ga—70，写出计算过程)。
2
4
5
1
3
6
2
4
5
1
3
6
解析：(1) 由NH3与Ga(CH3)3发生反应制得GaN，根据原子守恒可知，另一种有机产物为CH4。(2) 原子半径Ga＞N，白球代表Ga，由图丙可知，晶体中距离Ga最近且相等的N的数目为4。
5 [2024南通、泰州等八市三调]某产品成分主要含有CuO、Cu2O，可通过还原熔炼回收Cu。为确定还原剂添加量，现通过如下实验测定滤渣中各组分的质量分数：称取0.500 0 g样品，分成两等份。一份加入足量稀硝酸充分反应后过滤(杂质不参加反应)，用0.100 0 mol/L的EDTA溶液滴定Cu2＋至终点(EDTA与Cu2＋反应的化学计量比为1∶1)，平均消耗EDTA溶液30.00 mL；另一份加入足量稀盐酸溶解后过滤(杂质不参加反应，Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)，用相同浓度的EDTA溶液滴定Cu2＋至终点，平均消耗EDTA溶液20.00 mL。通过计算确定滤渣中CuO的质量分数(写出计算过程)。
2
4
5
1
3
6
答案：设每份样品中CuO的物质的量为x，Cu2O的物质的量为y。
x＋2y＝0.100 0 mol/L×30.00×10－3 L＝3.000×10－3 mol，
x＋y＝0.100 0 mol/L×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol，
x＝y＝1.000×10－3 mol，
2
4
5
1
3
6
6 [2023扬州一模]为测定某Li2CO3样品的纯度设计如下实验：称取1.000 g样品置于锥形瓶中，加入40.00 mL 1.000 mol/L盐酸，搅拌，充分反应(杂质不与酸反应)。再加入几滴酚酞，用1.000 mol/L NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为13.40 mL。计算Li2CO3样品的纯度(Li—7，写出计算过程)。
2
4
5
1
3
6
答案：n(HCl)＝c(HCl)·V(HCl)＝1.000 mol/L×40.00 mL×10－3 L/mL＝4×10－2mol
HCl～NaOH
n(HCl)剩余＝n(NaOH)＝c(NaOH)·V(NaOH)＝1.000 mol/L×13.40 mL×10－3 L/mL＝1.34×10－2 mol
2
4
5
1
3
6
n(HCl)反应＝n(HCl)－n(HCl)剩余＝4×10－2 mol－1.34×10－2 mol＝2.66×10－2 mol
Li2CO3～2HCl
谢谢观看
Thank you for watching
