《直通名校》特色题型专项练十、活用两法进行物质组成含量的计算（教师版）-高考化学大二轮专题复习
文档属性
| 名称 | 《直通名校》特色题型专项练十、活用两法进行物质组成含量的计算（教师版）-高考化学大二轮专题复习 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 69.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-19 17:42:33 | ||
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文档简介
十、活用两法进行物质组成含量的计算
1.工业焦亚硫酸钠优质品要求焦亚硫酸钠的质量分数≥96.5％。通过下列实验检测焦亚硫酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为Na2S2O5＋CH3COOH＋I2＋H2OH2SO4＋HI＋CH3COONa（未配平），I2＋2Na2S2O3Na2S4O6＋2NaI。
准确称取0.200 0 g样品，快速置于预先加入30.00 mL 0.100 0 mol·L－1碘标准液及20 mL水的250 mL碘量瓶中，加入5 mL乙酸溶液，立即盖上瓶塞，水封，缓缓摇动溶解后，置于暗处5 min，用0.100 0 mol·L－1 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标准溶液20.00 mL。
（1）滴定终点的现象是滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不变蓝。
（2）该样品中焦亚硫酸钠的质量分数为95％，不是（填“是”或“不是”）优质品。
解析：（1）随着Na2S2O3标准溶液的滴入，I2不断被消耗，因加入淀粉指示剂，溶液的蓝色逐渐变浅，当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液由蓝色变为无色（或溶液蓝色消失），半分钟内溶液不再变为蓝色时，停止滴加，此时达到滴定终点。（2）n（Na2S2O3）＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol，根据I2～2Na2S2O3可知，过量的I2的物质的量为n（I2）＝n（Na2S2O3）＝×2.000×10－3 mol＝1.000×10－3 mol，则与Na2S2O5反应的I2的物质的量为n（I2）＝0.100 0 mol·L－1×30.00×10－3 L－1.000×10－3 mol＝2.000×10－3 mol，根据2I2～Na2S2O5可知，m（Na2S2O5）＝1.000×10－3 mol×190 g·mol－1＝0.190 0 g，样品中Na2S2O5的质量分数为×100％＝95％＜96.5％，故该样品不是优质品。
2.Na2S2O4样品纯度的测定（假设杂质不参与反应，实验过程需在氮气氛围中进行）：称取0.250 0 g样品加入三颈烧瓶中，加入适量NaOH溶液，打开电磁搅拌器，通过滴定仪控制滴定管向三颈烧瓶中快速滴加0.100 0 mol·L－1的K3[Fe（CN）6]标准溶液，达到滴定终点时消耗25.00 mL标准溶液。反应原理为[Fe（CN）6]3－＋S2＋OH－[Fe（CN）6]4－＋S＋H2O（未配平）。
（1）该样品的纯度为87.00％。
（2）若实验过程中未通入N2，则所测Na2S2O4的纯度偏低（填“偏低”“偏高”或“无影响”）。
解析：（1）根据得失电子守恒将方程式配平，得到2[Fe（CN）6]3－＋S2＋4OH－2[Fe（CN）6]4－＋2S＋2H2O，根据关系式可知n（S2）＝0.5n{[Fe（CN）6]3－}＝0.5×0.100 0 mol·L－1×25.00×10－3 L＝1.25×10－3 mol，m＝nM＝1.25×10－3 mol×174 g·mol－1＝0.217 5 g，样品的纯度＝×100％＝87％。（2）若实验过程中未通N2作保护气，则样品中的有效成分会被空气中的氧气所氧化，则滴定消耗的标准溶液的体积会偏少，则计算所得纯度会偏低。
3.测定TiCl4的含量：取1.0 g产品于烧瓶中，通过安全漏斗加入足量蒸馏水，充分反应后将安全漏斗及烧瓶中的液体转移到容量瓶中配成100 mL溶液。取20.00 mL于锥形瓶中，滴加2～3滴K2CrO4溶液为指示剂，用0.100 0 mol·L－1的AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗溶液40.00 mL。该产品纯度为95.0％。下列实验操作会导致产品纯度测定结果偏低的有BD（填字母）。
A.未用标准液润洗滴定管
B.未将安全漏斗中的液体转移到容量瓶中
C.滴定终点时仰视读数
D.滴加过多的K2CrO4溶液
解析：根据关系式：TiCl4～4HCl～4AgNO3，n（TiCl4）＝n（HCl）＝n（AgNO3）＝×40.00×10－3 L×0.100 0 mol·L－1＝1.0×10－3 mol，则产品纯度为×100％＝95.0％。未用标准液润洗滴定管，消耗的标准液偏多，产品纯度测定结果偏大，A错误；安全漏斗中的液体吸收挥发的HCl气体，未将安全漏斗中的液体转移到容量瓶中，产品纯度测定结果偏低，B正确；滴定终点时仰视读数，读取标准液体积偏大，产品纯度测定结果偏大，C错误；滴加过多的K2CrO4溶液会让滴定终点提前，消耗标准液偏少，产品纯度测定结果偏低，D正确。
4.准确称量3.000 0 g [Co（NH3）6]Cl3样品，加入硫酸酸化的KI溶液至样品恰好完全溶解，配成250 mL溶液。量取25.00 mL溶液，加入适量缓冲溶液，几滴淀粉溶液，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2，消耗Na2S2O3溶液的体积为10.00 mL。
（已知：①Co3＋将I－氧化成I2，自身被还原成Co2＋；②I2＋2S22I－＋S4）。
计算样品中钴元素的质量分数为19.67％（保留至小数点后两位）。
解析：由滴定过程可得关系式为2Na2S2O3～I2～2Co3＋，则Co元素的质量分数为×100％≈19.67％。
5.测定 LiMnO2样品中锰含量：取10.0 g LiMnO2样品，粉碎后加入浓盐酸、30％ H2O2溶液，充分反应，生成Mn（Ⅱ）。加入蒸馏水标定溶液体积为250 mL，移取25.00 mL后加入KB指示剂，用0.15 mol·L－1的EDTA标准溶液滴定，平均消耗60 mL标准溶液。样品中锰含量为49.5％（已知：EDTA与Mn2＋反应的化学计量数之比为1∶1）。
解析：原样品中含有的LiMnO2的物质的量为n（LiMnO2）＝n（Mn2＋）＝n（EDTA）＝0.15 mol·L－1×60×10－3 L×＝0.09 mol，则样品中锰含量为×100％＝49.5％。
6.V2O5含量的测定。将0.250 g样品溶于强碱溶液中，加热煮沸，调节pH为8～8.5，向反应后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液（过量），溶液中的还原产物为V3＋，滴加指示剂，用0.250 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，达到终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL，则该样品的纯度为n（I2）＝0.250 mol·L－1×20.00×10－3 L×＝2.5×10－3 mol，m（V2O5）＝2.5×10－3 mol××182 g·mol－1＝0.227 5 g，样品的纯度为×100％＝91.00％（保留4位有效数字，写出计算过程）。（已知：I2＋2Na2S2O3Na2S4O6＋2NaI）
解析：用0.250 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，达到终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL，说明产生的I2的物质的量为0.250 mol·L－1×20.00×10－3 L×＝2.5×10－3 mol，反应物V2O5中V为＋5价，转化为2个＋3价离子需得4个电子，而生成1个I2分子需失2个电子，故V2O5的物质的量为I2的一半，故样品中V2O5的质量为2.5×10－3 mol××182 g·mol－1＝0.227 5 g，则样品的纯度为×100％＝91.00％。
7.工业亚硝酸钠产品中往往混有少量NaNO3等杂质，可以采用KMnO4测定含量。称取5.000 g该亚硝酸钠产品溶于水配制成250 mL的样品溶液。取25.00 mL该样品溶液于锥形瓶中，用稀硫酸酸化后，再向锥形瓶中滴加0.100 0 mol·L－1 KMnO4溶液，至恰好完全反应时，消耗28.00 mL KMnO4溶液。计算该产品中NaNO2的质量分数96.6％（计算过程见解析）。（写出计算过程）
解析：根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，2KMnO4～5NaNO2，则25.00 mL样品溶液中n（NaNO2）＝n（KMnO4）＝×0.100 0 mol·L－1×28.00×10－3 L＝0.007 mol，250 mL的样品溶液中n（NaNO2）＝0.07 mol，m（NaNO2）＝69 g·mol－1×0.07 mol＝4.83 g，NaNO2的质量分数＝×100％＝96.6％。
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1.工业焦亚硫酸钠优质品要求焦亚硫酸钠的质量分数≥96.5％。通过下列实验检测焦亚硫酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为Na2S2O5＋CH3COOH＋I2＋H2OH2SO4＋HI＋CH3COONa（未配平），I2＋2Na2S2O3Na2S4O6＋2NaI。
准确称取0.200 0 g样品，快速置于预先加入30.00 mL 0.100 0 mol·L－1碘标准液及20 mL水的250 mL碘量瓶中，加入5 mL乙酸溶液，立即盖上瓶塞，水封，缓缓摇动溶解后，置于暗处5 min，用0.100 0 mol·L－1 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标准溶液20.00 mL。
（1）滴定终点的现象是滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不变蓝。
（2）该样品中焦亚硫酸钠的质量分数为95％，不是（填“是”或“不是”）优质品。
解析：（1）随着Na2S2O3标准溶液的滴入，I2不断被消耗，因加入淀粉指示剂，溶液的蓝色逐渐变浅，当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液由蓝色变为无色（或溶液蓝色消失），半分钟内溶液不再变为蓝色时，停止滴加，此时达到滴定终点。（2）n（Na2S2O3）＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol，根据I2～2Na2S2O3可知，过量的I2的物质的量为n（I2）＝n（Na2S2O3）＝×2.000×10－3 mol＝1.000×10－3 mol，则与Na2S2O5反应的I2的物质的量为n（I2）＝0.100 0 mol·L－1×30.00×10－3 L－1.000×10－3 mol＝2.000×10－3 mol，根据2I2～Na2S2O5可知，m（Na2S2O5）＝1.000×10－3 mol×190 g·mol－1＝0.190 0 g，样品中Na2S2O5的质量分数为×100％＝95％＜96.5％，故该样品不是优质品。
2.Na2S2O4样品纯度的测定（假设杂质不参与反应，实验过程需在氮气氛围中进行）：称取0.250 0 g样品加入三颈烧瓶中，加入适量NaOH溶液，打开电磁搅拌器，通过滴定仪控制滴定管向三颈烧瓶中快速滴加0.100 0 mol·L－1的K3[Fe（CN）6]标准溶液，达到滴定终点时消耗25.00 mL标准溶液。反应原理为[Fe（CN）6]3－＋S2＋OH－[Fe（CN）6]4－＋S＋H2O（未配平）。
（1）该样品的纯度为87.00％。
（2）若实验过程中未通入N2，则所测Na2S2O4的纯度偏低（填“偏低”“偏高”或“无影响”）。
解析：（1）根据得失电子守恒将方程式配平，得到2[Fe（CN）6]3－＋S2＋4OH－2[Fe（CN）6]4－＋2S＋2H2O，根据关系式可知n（S2）＝0.5n{[Fe（CN）6]3－}＝0.5×0.100 0 mol·L－1×25.00×10－3 L＝1.25×10－3 mol，m＝nM＝1.25×10－3 mol×174 g·mol－1＝0.217 5 g，样品的纯度＝×100％＝87％。（2）若实验过程中未通N2作保护气，则样品中的有效成分会被空气中的氧气所氧化，则滴定消耗的标准溶液的体积会偏少，则计算所得纯度会偏低。
3.测定TiCl4的含量：取1.0 g产品于烧瓶中，通过安全漏斗加入足量蒸馏水，充分反应后将安全漏斗及烧瓶中的液体转移到容量瓶中配成100 mL溶液。取20.00 mL于锥形瓶中，滴加2～3滴K2CrO4溶液为指示剂，用0.100 0 mol·L－1的AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗溶液40.00 mL。该产品纯度为95.0％。下列实验操作会导致产品纯度测定结果偏低的有BD（填字母）。
A.未用标准液润洗滴定管
B.未将安全漏斗中的液体转移到容量瓶中
C.滴定终点时仰视读数
D.滴加过多的K2CrO4溶液
解析：根据关系式：TiCl4～4HCl～4AgNO3，n（TiCl4）＝n（HCl）＝n（AgNO3）＝×40.00×10－3 L×0.100 0 mol·L－1＝1.0×10－3 mol，则产品纯度为×100％＝95.0％。未用标准液润洗滴定管，消耗的标准液偏多，产品纯度测定结果偏大，A错误；安全漏斗中的液体吸收挥发的HCl气体，未将安全漏斗中的液体转移到容量瓶中，产品纯度测定结果偏低，B正确；滴定终点时仰视读数，读取标准液体积偏大，产品纯度测定结果偏大，C错误；滴加过多的K2CrO4溶液会让滴定终点提前，消耗标准液偏少，产品纯度测定结果偏低，D正确。
4.准确称量3.000 0 g [Co（NH3）6]Cl3样品，加入硫酸酸化的KI溶液至样品恰好完全溶解，配成250 mL溶液。量取25.00 mL溶液，加入适量缓冲溶液，几滴淀粉溶液，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2，消耗Na2S2O3溶液的体积为10.00 mL。
（已知：①Co3＋将I－氧化成I2，自身被还原成Co2＋；②I2＋2S22I－＋S4）。
计算样品中钴元素的质量分数为19.67％（保留至小数点后两位）。
解析：由滴定过程可得关系式为2Na2S2O3～I2～2Co3＋，则Co元素的质量分数为×100％≈19.67％。
5.测定 LiMnO2样品中锰含量：取10.0 g LiMnO2样品，粉碎后加入浓盐酸、30％ H2O2溶液，充分反应，生成Mn（Ⅱ）。加入蒸馏水标定溶液体积为250 mL，移取25.00 mL后加入KB指示剂，用0.15 mol·L－1的EDTA标准溶液滴定，平均消耗60 mL标准溶液。样品中锰含量为49.5％（已知：EDTA与Mn2＋反应的化学计量数之比为1∶1）。
解析：原样品中含有的LiMnO2的物质的量为n（LiMnO2）＝n（Mn2＋）＝n（EDTA）＝0.15 mol·L－1×60×10－3 L×＝0.09 mol，则样品中锰含量为×100％＝49.5％。
6.V2O5含量的测定。将0.250 g样品溶于强碱溶液中，加热煮沸，调节pH为8～8.5，向反应后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液（过量），溶液中的还原产物为V3＋，滴加指示剂，用0.250 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，达到终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL，则该样品的纯度为n（I2）＝0.250 mol·L－1×20.00×10－3 L×＝2.5×10－3 mol，m（V2O5）＝2.5×10－3 mol××182 g·mol－1＝0.227 5 g，样品的纯度为×100％＝91.00％（保留4位有效数字，写出计算过程）。（已知：I2＋2Na2S2O3Na2S4O6＋2NaI）
解析：用0.250 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，达到终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL，说明产生的I2的物质的量为0.250 mol·L－1×20.00×10－3 L×＝2.5×10－3 mol，反应物V2O5中V为＋5价，转化为2个＋3价离子需得4个电子，而生成1个I2分子需失2个电子，故V2O5的物质的量为I2的一半，故样品中V2O5的质量为2.5×10－3 mol××182 g·mol－1＝0.227 5 g，则样品的纯度为×100％＝91.00％。
7.工业亚硝酸钠产品中往往混有少量NaNO3等杂质，可以采用KMnO4测定含量。称取5.000 g该亚硝酸钠产品溶于水配制成250 mL的样品溶液。取25.00 mL该样品溶液于锥形瓶中，用稀硫酸酸化后，再向锥形瓶中滴加0.100 0 mol·L－1 KMnO4溶液，至恰好完全反应时，消耗28.00 mL KMnO4溶液。计算该产品中NaNO2的质量分数96.6％（计算过程见解析）。（写出计算过程）
解析：根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，2KMnO4～5NaNO2，则25.00 mL样品溶液中n（NaNO2）＝n（KMnO4）＝×0.100 0 mol·L－1×28.00×10－3 L＝0.007 mol，250 mL的样品溶液中n（NaNO2）＝0.07 mol，m（NaNO2）＝69 g·mol－1×0.07 mol＝4.83 g，NaNO2的质量分数＝×100％＝96.6％。
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