（江苏专用）高考化学总复习 优编增分练：高考压轴大题特训 题型三“组成、含量”测定分析题-人教版高三化学试题

题型三“组成、含量”测定分析题1(2018淮安、宿迁等高三质检)硫酸亚铁铵(NH4)aFeb(SO4)cdH2O 又称莫尔盐，是浅绿色晶体。用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备莫尔盐的流程如下：已知：“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3通过反应、被还原，反应如下：FeS214Fe38H2O=15Fe22SO16H(1)写出“还原”时Fe3与FeS2发生还原反应的离子方程式：_。实验室检验“还原”已完全的方法是_。(2)“还原”前后溶液中部分离子的浓度见下表(溶液体积变化忽略不计)：离子离子浓度(molL1)还原前还原后SO3.203.40Fe20.052.15请计算反应、中被还原的Fe3的物质的量之比为_。(3)称取11.76 g新制莫尔盐，溶于水配成250 mL溶液。取25.00 mL该溶液加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.398 g；另取25.00 mL该溶液用0.020 0 molL1 KMnO4酸性溶液滴定，当MnO恰好完全被还原为Mn2时，消耗溶液的体积为30.00 mL。试确定莫尔盐的化学式(请写出计算过程)_。答案(1)FeS22Fe3=3Fe22S取少量“还原”后的溶液，向其中滴加数滴KSCN溶液，如果溶液变红则“还原”未完全，反之，已完全(2)72 (3)原样品中的n(SO)101.398 g233 gmol10.06 moln(MnO)0.020 0 molL10.03 L0.000 6 mol由得失电子守恒可知：n(Fe2)5n(MnO)0.003 mol原样品中n(Fe2)0.03 mol，由电荷守恒可知：原样品中n(NH)0.06 mol由质量守恒：n(H2O)0.18 mol化学式为：(NH4)2Fe(SO4)26H2O或 (NH4)2SO4FeSO46H2O解析(1)“还原”时Fe3与FeS2发生还原反应生成S，反应的离子方程式：FeS22Fe3=3Fe22S。实验室检验“还原”已完全就是检验Fe3不存在，方法是取少量“还原”后的溶液，向其中滴加数滴KSCN溶液，如果溶液变红则“还原”未完全，反之，已完全。(2)“还原”前后溶液中c(Fe2)的变化为2.10 molL1，c(SO)的变化为0.20 molL1，对应反应的c(Fe2)的变化为1.50 molL1，其中被还原的c(Fe3)为1.40 molL1，反应的c(Fe2)的变化为(2.101.50) molL10.60 molL1，其中被还原的c(Fe3)为0.40 molL1，所以反应、中被还原的Fe3的物质的量之比为1.400.4072。2(2018江苏省百校高三12月大联考)某兴趣小组用碱式碳酸铜CuCO3Cu(OH)2制取铜粉并测定铜粉纯度的实验如下：步骤1：将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中，向烧杯中加入N2H4的水溶液，边搅拌边加热，有大量的气体生成和红色铜析出，将沉淀过滤、低温干燥得红色粉末。步骤2：称取1.960 0 g红色粉末于烧杯中，缓慢加入足量稀硫酸，边加热边通入氧气使粉末完全溶解。冷却，将溶液移入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度。步骤3：准确量取20.00 mL的溶液，调节溶液呈弱酸性，向其中加入过量的KI，充分反应后，以淀粉溶液作指示剂，用0.200 0 molL1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时共消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL。过程中所发生的反应如下：Cu2ICuII(未配平)，IS2O=S4OI(未配平)。(1)步骤1中所发生反应的化学方程式为_。(2)步骤2 中所发生反应的离子方程式为_。(3)步骤3 中加入过量KI的作用是_。(4)若铜粉中杂质不参与步骤3 的反应，通过计算确定红色粉末中含铜的质量分数(写出计算过程)_。答案(1)CuCO3Cu(OH)2N2H42CuN23H2OCO2(2)2CuO24H=2Cu22H2O(3)增大I的浓度，提高Cu2的转化率(4)n(Na2S2O3)0.200 0 molL10.030 00 L0.006 0 mol，根据2Cu25I2CuII，I2S2O=S4O3I，有2Cu2I2S2O，则n(Cu2)n(Na2S2O3)0.006 0 mol，因此红色粉末中铜的质量为0.006 0 mol64 gmol11.920 0 g，铜的质量分数为100%97.96%解析(1)步骤1：将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中，向烧杯中加入N2H4的水溶液，边搅拌边加热，有大量的气体生成和红色铜析出，根据氧化还原反应的规律，Cu元素化合价降低，则N元素化合价升高，根据题意应该生成氮气，反应的化学方程式为CuCO3Cu(OH)2N2H42CuN23H2OCO2。(3)步骤3 中加入过量KI，可以增大I的浓度，使Cu2ICuII平衡正向移动，提高Cu2的转化率。3(2018盐城市高三上学期期中)Fe2(OH)n(SO4)3n/2m (聚合硫酸铁，PFS) 广泛用于饮用水等的净化处理。一种制备PFS 并测定其盐基度的步骤如下：称取一定量的FeSO47H2O溶于适量的水和浓硫酸中。不断搅拌下，以一定的滴速滴入30%的H2O2溶液，至FeSO4充分氧化。经聚合、过滤等步骤制得液态产品：PFS溶液。称取步骤产品1.500 0 g 置于250 mL 锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热至沸，趁热加入稍过量的SnCl2溶液(Sn22Fe3=2Fe2Sn4 )，多余的SnCl2用HgCl2氧化除去，再加入硫酸磷酸组成的混酸及指示剂，立即用0.100 0 molL1 K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2(K2Cr2O7被还原为Cr3)直至终点，消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL。另称取步骤产品1.500 0 g 置于250 mL 聚乙烯锥形瓶中，加入25 mL 0.500 0 molL1盐酸、20 mL煮沸后冷却的蒸馏水，摇匀并静置，再加入10 mL KF溶液(足量，掩蔽Fe3)，摇匀，然后加入酚酞指示剂，用0.500 0 molL1的NaOH溶液滴定过量的盐酸直至终点，消耗NaOH溶液16.00 mL。(1)步骤采用“滴入”而不是一次性加入H2O2氧化Fe2的操作，是因为_。(2)步骤K2Cr2O7溶液滴定Fe2时发生反应的离子方程式为_。(3)步骤用NaOH 溶液滴定时，已达滴定终点的判断依据是_。(4)盐基度(B)是衡量聚合硫酸铁质量的一个重要指标聚合硫酸铁Fe2(OH)n(SO4)3n/2 m中B100% 。通过计算确定产品的盐基度(写出计算过程)_。答案(1)减少H2O2分解损失(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O (3)当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液由无色变为(浅)红色且半分钟内红色不褪去(4)n(Fe3)6n(Cr2O)60.100 0 molL120.00103 L1.200102 mol，n(OH)0.500 0 molL125.00103 L0.500 0 molL116.00103 L4.500103 mol，B100%12.50% ，产品的盐基度为12.50%解析(1)步骤采用“滴入”而不是一次性加入H2O2氧化Fe2的操作，是因为生成的Fe3能催化H2O2的分解，从而达到减少H2O2分解损失的目的。4K3Fe(C2O4)3(三草酸合铁酸钾)可用于摄影和蓝色印刷。工业上以H2C2O4(草酸)、FeC2O4(草酸亚铁)、K2C2O4(草酸钾)、双氧水等为原料制备K3Fe(C2O4)3的反应原理如下：氧化：6FeC2O43H2O26K2C2O4=4K3Fe(C2O4)32Fe(OH)3 转化：2Fe(OH)33K2C2O43H2C2O4=2K3Fe(C2O4)36H2O (1)制备1 mol 三草酸合铁酸钾至少需要H2O2的物质的量为_。(2)制备过程中需防止草酸被H2O2氧化，写出草酸被H2O2氧化的化学方程式：_。(3)K3Fe(C2O4)3xH2O(三草酸合铁酸钾晶体)是一种光敏材料，为测定该晶体中草酸根的含量和结晶水的含量，某实验小组进行了如下实验：称量9.820 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，滴加KMnO4溶液至C2O全部转化成CO2时，恰好消耗24.00 mL 0.100 0 molL1 KMnO4溶液。计算该晶体的化学式，并写出计算过程_。答案(1)0.5 mol(2)H2C2O4H2O2=2CO22H2O (3)消耗KMnO4的物质的量为0.100 0 molL10.024 L0.002 4 mol，依据化学方程式：5C2O2MnO16H=2Mn28H2O10CO2，可知：n(C2O) mol50.006 mol。250 mL原溶液中C2O的物质的量为0.006 mol100.06 mol，则nK3Fe(C2O4)30.06 mol0.02 mol。9820 g三草酸合铁酸钾晶体中结晶水的质量为9.820 g437 gmol10.02 mol1.08 g，则n(H2O)0.06 mol。综上所述，该晶体的化学式为K3Fe(C2O4)33H2O解析根据反应：6FeC2O43H2O26K2C2O4=4K3Fe(C2O4)32Fe(OH)3和2Fe(OH)33K2C2O43H2C2O4=2K3Fe(C2O4)36H2O得关系式：3H2O26K3Fe(C2O4)3，则制备1 mol三草酸合铁酸钾至少需要H2O2的物质的量为0.5 mol。5(2018苏州高三调研)纳米材料镍粉(Ni)是一种高性能电极材料。其制备过程如下：步骤：取0.2 molL1的硝酸镍溶液，调节pH除铁后，加入活性炭过滤。步骤：向所得滤液中滴加1.5 molL1的NaHCO3溶液使Ni2完全沉淀，生成xNiCO3yNi(OH)2zH2O。步骤：将产生的沉淀用大量高纯水清洗并用离心机甩干。步骤：加入稍过量的肼溶液(N2H4H2O)，使上述沉淀还原完全，将生成的Ni水洗后，再用95%的乙醇浸泡后晾干。(1)步骤 中去除杂质Fe3(使其浓度106 molL1)，需调节溶液pH的范围为_。(KspNi(OH)221015，KspFe(OH)311039)(2)当xyz111时，写出步骤中产生沉淀的离子方程式：_。(3)步骤中采用95%的乙醇浸泡的目的是_。(4)为测定xNiCO3yNi(OH)2zH2O的组成，进行如下实验：准确称取7.54 g样品与过量的肼溶液(N2H4H2O)充分反应，共收集到1.12 L N2和CO2混合气体(已换算成标准状况)。另取等质量的样品充分灼烧，冷却后称得残留固体NiO的质量为4.5 g。通过计算确定xNiCO3yNi(OH)2zH2O的化学式(写出计算过程)。答案(1)37(2)2Ni24HCO=NiCO3Ni(OH)2H2O3CO2(3)除去水，便于快速晾干(4)n(CO2)n(N2)0.05 mol；n(NiO)0.06 mol。设7.54 g样品中含有NiCO3、Ni(OH)2的物质的量分别为a、b，则有：a0.05 mol，ab0.06 mol；解得：a0.02 mol、b0.04 mol754 g样品中含有结晶水的物质的量：n(H2O)(7.54 g0.02 mol119 gmol10.04 mol93 gmol1)18 gmol10.08 mol，n(NiCO3)nNi(OH)2n(H2O)0.02 mol0.04 mol0.08 mol124 ，故该样品的化学式为NiCO32Ni(OH)24H2O解析(1)根据KspNi(OH)221015，KspFe(OH)311039，Ni2开始沉淀的pH141414lg(1107)7，Fe3沉淀完全时的pH141414lg(11011)3，步骤中去除杂质Fe3，需调节溶液pH的范围为37。