高考化学二轮复习第一篇专题通关攻略专题五化学与STSE化学计算课件.ppt

专题五化学与STSE化学计算 真题回访 1 2016 全国卷 T7 化学与生活密切相关 下列有关说法错误的是 A 用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维B 食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质C 加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性D 医用消毒酒精中乙醇的浓度为95 解析 选D 蚕丝的主要成分是蛋白质 蛋白质灼烧能产生烧焦羽毛的气味 可以用灼烧的方法区分蚕丝和人造纤维 A项正确 食用油反复加热发生化学变化 会产生稠环芳香烃等有害物质 B项正确 加热能使蛋白质发生变性 从而达到杀菌消毒的目的 C项正确 医用消毒酒精中乙醇的浓度为75 D项错误 2 2016 全国卷 T7 下列有关燃料的说法错误的是 A 燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B 化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C 以液化石油气代替燃油可减少大气污染D 燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一 解析 选B 燃料燃烧产物CO2是温室气体 A正确 化石燃料即使完全燃烧也会产生SO2以及氮氧化物等大气污染物 B错误 液化石油气的主要成分是烃类 完全燃烧的主要产物是水和二氧化碳 可以减少大气污染 C正确 CO有毒 是大气污染物 D正确 3 2013 全国卷 T11 已知Ksp AgCl 1 56 10 10 Ksp AgBr 7 7 10 13 Ksp Ag2CrO4 9 0 10 12 某溶液中含有Cl Br 和 浓度均为0 010mol L 1 向该溶液中逐滴加入0 010mol L 1的AgNO3溶液时 三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A Cl Br B Br Cl C Br Cl D Br Cl 解析 选C 当Cl 浓度为0 010mol L 1时 要产生AgCl沉淀 所需Ag 的最小浓度为1 56 10 8mol L 1 当Br 的浓度为0 010mol L 1时 要产生AgBr沉淀 所需Ag 的最小浓度为7 7 10 11mol L 1 当浓度为0 010mol L 1时 要产生Ag2CrO4沉淀 所需Ag 的最小浓度为3 0 10 5mol L 1 向混合溶液中逐滴加入0 010mol L 1的硝酸银溶液时 Ag 的浓度逐渐增大 所以Br 最先沉淀 最后沉淀 4 2014 全国卷 T28 某小组以CoCl2 6H2O NH4Cl H2O2 浓氨水为原料 在活性炭催化下 合成了橙黄色晶体X 为测定其组成 进行如下实验 氨的测定 精确称取wgX 加适量水溶解 注入如图所示的三颈瓶中 然后逐滴加入足量10 NaOH溶液 通入水蒸气 将样品液中的氨全部蒸出 用V1mLc1mol L 1的盐 酸标准溶液吸收 蒸氨结束后取下接收瓶 用c2mol L 1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl 到终点时消耗V2mLNaOH溶液 氯的测定 准确称取样品X 配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定 K2CrO4溶液为指示剂 至出现淡红色沉淀不再消失为终点 Ag2CrO4为砖红色 回答下列问题 1 装置中安全管的作用原理是 2 用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时 应使用 式滴定管 可使用的指示剂为 3 样品中氨的质量分数表达式为 4 测定氨前应该对装置进行气密性检验 若气密性不好测定结果将 填 偏高 或 偏低 5 测定氯的过程中 使用棕色滴定管的原因是 滴定终点时 若溶液中c Ag 2 0 10 5mol L 1 c 为 mol L 1 已知 Ksp Ag2CrO4 1 12 10 12 6 经测定 样品X中钴 氨和氯的物质的量之比为1 6 3 钴的化合价为 制备X的化学方程式为 X的制备过程中温度不能过高的原因是 解析 1 分析题中所给的装置可知 装置A中的2为安全管 其作用为当A中压力过大时 安全管中液面上升 使A中的压力较为稳定 2 用氢氧化钠滴定剩余的盐酸时 应该使用碱式滴定管 可用酚酞作指示剂 3 根据题给的信息可知 氨的测定过程中发生的反应为HCl NH3 NH4Cl 样品中氨的物质的量与和氨气反应的氯化氢的物质的量相等 为 c1V1 c2V2 10 3mol 则氨气的质量为 c1V1 c2V2 10 3 17g 质量分数为 4 为保证实验结果的准确性 测定氨前应该先检查装置的气密性 若气密性不好会导致氨气泄漏 测定结果将偏低 5 测定氯的过程中 用硝酸银溶液进行滴定 由于硝酸银见光易分解 所以应该选用棕色的滴定管进行滴定 根据沉淀溶解平衡的知识可知c 2 8 10 3 mol L 1 6 样品X中钴 氨和氯的物质的量之比为1 6 3 则X的化学式为 Co NH3 6 Cl3 利用化合价规则判断钴的化合价为 3价 根据题目所给的信息可知CoCl2 6H2O NH4Cl H2O2 浓氨水在活性炭的催化下 合成橙黄色晶体X的化学方程式为2CoCl2 2NH4Cl 10NH3 H2O2 2 Co NH3 6 Cl3 2H2O 为防止过氧化氢分解以及氨气逸出 X的制备过程中温度不宜过高 答案 1 当A中压力过大时 安全管中液面上升 使A瓶中压力稳定 2 碱酚酞 3 4 偏低 5 防止硝酸银见光分解2 8 10 3 6 32CoCl2 2NH4Cl 10NH3 H2O2 2 Co NH3 6 Cl3 2H2O温度过高 过氧化氢分解 氨气逸出 命题特点 客观题 1 考查 联系 STES试题多联系社会热点及优秀传统文化 2 考查 判断 滴定过程中指示剂的选择与终点的判断 3 考查 pC 结合图像考查浓度的负对数及计算 如pH pOH pKsp等 主观题1 考查 图表 失重分析计算化学式都是结合图像或表格 2 考查 守恒 在计算时 应用元素守恒 电荷守恒或得失电子守恒计算 3 考查 能力 识图与读图能力和分析问题 解决问题的能力 知识回顾 1 必考的中和滴定及拓展应用 1 酸碱中和滴定原理 酸 碱发生中和反应时 n H n OH 2 酸碱中和滴定实验的两个关键 准确判断 准确测定溶液的 滴定终点 体积 3 滴定突跃 在滴定接近终点时 少加或多加一滴标准液 pH出现较大变化 这种现象我们叫做滴定突跃 如用盐酸滴定NaOH溶液时 溶液的pH变化示意图如图所示 4 酸碱中和滴定操作的 四先四后 先洗净滴定管 后检查 活塞旋转是否灵活 滴定管 移液管先用蒸馏水洗 后用 溶液润洗 滴定管是否漏水 所盛装的 取液时 一般是先将标准液注入滴定管 后将待测液放入 滴定的速率一般是先 后 锥形瓶 快 慢 2 pH与Ksp 1 水的离子积常数KW 室温下 KW 2 pH 3 对于沉淀MmAn 利用溶度积常数Ksp cm Mn cn Am 进行计算 c H c OH 1 10 14 lgc H 易错辨析 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 提示 绿色化学的核心是从源头上消除或减少污染 2 为防止月饼等富脂食品氧化变质 常在包装袋中放入生石灰 提示 生石灰没有还原性 一般加还原铁粉防氧化 3 皮肤沾有油脂时 立即用氢氧化钠稀溶液擦洗 提示 氢氧化钠有强烈的腐蚀性 4 中和滴定 实验中 容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用 滴定管和移液管用蒸馏水洗净后 需经干燥或润洗后方可使用 提示 容量瓶 锥形瓶不用润洗 但滴定管或移液管须经润洗或干燥后使用 5 所有的滴定都使用指示剂 提示 反应时若有颜色的变化 不需要另加指示剂 6 Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化成Na2SO4 若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1 16 则x是4 提示 错把Na2Sx中硫元素当做 2价 1molNaClO得电子2mol Na2Sx中显示 2价 反应后生成xmolNa2SO4 转移电子6x 2 6x 2 mol 16 2 6x 2 解得x 5 7 t 时 饱和Mg OH 2溶液的pH 11 若不考虑KW的变化 则该温度下Mg OH 2的溶解度为0 0058g 溶液的密度为1 0g cm 3 提示 将Mg OH 2的浓度误为10 3mol L 1 应该为 10 3mol L 1 pH 11 c OH 10 3mol L 1 Mg OH 2的浓度为 10 3mol L 1 设溶液的体积为1L 则溶质的质量为1L 10 3mol L 1 58g mol 1 2 9 10 2g 溶剂水的质量为1000mL 1 0g cm 3 2 9 10 2g 1000g 所以 故S 0 0029g 考点一化学与STSE 典型例题 2016 肇庆二模 对中国古代著作涉及化学的叙述 下列解说错误的是 A 汉书 中 高奴县有洧水可燃 这里的 洧水 指的是石油 B 黄白第十六 中 曾青涂铁 铁赤如铜 其 曾青 是可溶性铜盐C 本草纲目 中 冬月灶中所烧薪柴之灰 令人以灰淋汁 取碱浣衣 中的碱是K2CO3D 天工开物 中 凡石灰 经火焚炼为用 里的 石灰 指的是Ca OH 2 解析 选D 汉书 中 高奴县有洧水可燃 这里的 洧水 指的是石油 A项正确 黄白第十六 中 曾青涂铁 铁赤如铜 其 曾青 是可溶性铜盐 B项正确 本草纲目 中 冬月灶中所烧薪柴之灰 令人以灰淋汁 取碱浣衣 中的碱是K2CO3 C项正确 天工开物 中 凡石灰 经火焚炼为用 里的 石灰 指的是CaCO3 D项错误 答题技法 解答化学与STSE性问题的流程 1 读题 做到逐字逐句读 挖掘关键字 排除无效信息 找到对解题有价值的信息 并作标记 2 联题 在读题基础上 结合题目中问题或选项分析本题考查的知识板块 联系中学化学知识体系中 知识块 和 化学原理 便于找准提取信息的方向 3 析题 找准知识块后 从大脑信息库中迅速提取所需要的知识 思维从新情境回归教材 回归平时的学习中 4 解题 在知识和方法准备充分的基础上 针对题目要求 回答相应问题 要注意题目要求 如 不正确 与 正确 一定 与 可能 等易看错 新题预测 化学与生产 生活 社会密切相关 下列说法中不正确的是 A 蛋白质 棉花 PVC 淀粉都是混合物B 废弃的玻璃 金属 纸制品是可回收利用的资源C 铁在潮湿的空气中放置 易发生化学腐蚀而生锈D 用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料 实现 碳 的循环利用 解析 选C 蛋白质和棉花 PVC 淀粉等都为高分子化合物 都是混合物 正确 不选A 废弃的玻璃 金属 纸制品等都可以回收利用 正确 不选B 铁在潮湿的空气中放置 容易发生电化学腐蚀而生锈 错误 选C 可降解的塑料分解产生二氧化碳 二氧化碳又合成可降解塑料 实现碳的循环利用 正确 不选D 加固训练 1 2016 赣州二模 节能减排 和谐发展 是当今社会全世界人民共同的认识 你认为下列行为中有悖于这一认识的是 A 开发太阳能 水能 风能 可燃冰等新能源 减少使用煤 石油等化石燃料B 将煤进行气化处理 提高煤的综合利用效率 C 研究采煤 采油新技术 提高产量以满足工业生产的快速发展D 实现资源的 3R 利用观 即 减少资源消耗 Reduce 增加资源的重复使用 Reuse 资源的循环再生 Recycle 解析 选C 开发太阳能 水能 风能 可燃冰等新能源 减少使用化石燃料 有利于节能减排 保护环境 故A正确 将煤进行气化处理 提高煤的综合利用效应 提高了燃烧效率 减少了资源的浪费 符合节能减排和谐发展的主题 故B正确 研究采煤采油新技术 提高产量以满足工业生产的快速生产 化石燃料在地球上的含 量是有限的 加大开采 必然带来能源的匮乏和污染物的增多 故C错误 减少资源消耗 增加资源的重复使用 资源的循环再生 都符合节能减排的主题 故D正确 2 2016 南昌二模 下列与社会 生活有关的说法不正确的是 A 绿色化学的核心是从源头上防止和消除化工生产对环境的污染B 减少化石燃料的使用 有利于降低空气中PM2 5的数值C 地沟油 禁止食用 但可以用来制柴油 肥皂等D 淀粉 豆油 蛋白质都是天然高分子化合物 解析 选D 绿色化学的核心是杜绝污染源 即从源头上防止和消除化工生产对环境的污染 A正确 减少化石燃料的使用 有利于降低空气中PM2 5的数值 B正确 地沟油 禁止食用 但可以用来制柴油 肥皂等 C正确 蛋白质可人工合成 豆油不是高分子化合物 D错误 3 2016 北京海淀区二模 日常生活中遇到的很多问题都涉及化学知识 下列有关叙述正确的是 A 在涂料中尽量用液态有机物代替水作溶剂 以减少环境污染B 我国自行研制的 神七 航天服是由新型 连续纤维增韧 材料做成的 其主要成分是由碳化硅 陶瓷和碳纤维复合而成的 它是一种新型无机非金属材料 C 开发利用可燃冰 固态甲烷水合物 有助于海洋生态环境的治理D 食物溶于水后的溶液pH 7 则该食物为成酸性食物 解析 选B 液态有机物对人体有害 污染环境 所以在涂料中少用液态有机物代替水作溶剂 故A错误 碳化硅陶瓷和碳纤维由非金属元素组成 为新型无机非金属材料 故B正确 过分开发可燃冰 会对海洋生态环境造成破坏 故C错误 食物的酸碱性与化学上所指的溶液的酸碱性是不同的概念 它是指食物成酸性或成碱性 是按食物在体内代谢最终产物的性质来分类的 食物的酸碱性与溶于水后的溶液pH无关 故D错误 4 化学与能源开发 环境保护 生产 生活等密切相关 下列叙述错误的是 A 光催化水制氢比电解水制氢更节能环保B 用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C 开发利用可再生能源 可减少化石燃料的使用D 改进汽车尾气净化技术 可减少大气污染物的排放 解析 选B 电解水制氢需要消耗大量的电能 所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保 A正确 聚乙烯塑料在自然界中很难降解 而聚乳酸塑料在自然界中能降解 所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染 B错误 开发利用可再生能源 可减少传统燃料如化石燃料的使用 C正确 改进汽车尾气净化技术 能把有毒气体转化为无毒气体 可减少大气污染物的排放 D正确 考点二中和滴定拓展与应用 典型例题 KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液 由于KMnO4的强氧化性 它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原 生成难溶性物质MnO OH 2 因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示 称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中 将溶液加热并保持微沸1h 用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO OH 2 过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处 利用氧化还原滴定方法 在70 80 条件下用基准试剂 纯度高 相对分子质量较大 稳定性较好的物质 溶液标定其浓度 请回答下列问题 1 准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是 2 在下列物质中 用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用 填序号 A H2C2O4 2H2OB FeSO4C 浓盐酸D Na2SO3 3 若准确称取Wg你选的基准试剂溶于水配成500mL溶液 取25 00mL置于锥形瓶中 用KMnO4溶液滴定至终点 消耗KMnO4溶液VmL KMnO4溶液的物质的量浓度为 mol L 1 4 若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2 的含量 测得的浓度值将 填 偏高 偏低 或 无影响 解析 1 KMnO4溶液具有强氧化性 能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀 所以不能用碱式滴定管量取 可以用酸式滴定管量取 2 H2C2O4 2H2O在常温常压下是稳定的结晶水合物 FeSO4在空气中不稳定易被氧化 铁元素的化合价从 2价升高到 3价 浓盐酸易挥发 Na2SO3在空气中不稳定易被氧化成Na2SO4 3 根据得失电子守恒原理有关系式 5 H2C2O4 2H2O 2KMnO4 则KMnO4溶液的浓度为 4 在放置过程中 空气中还原性物质使KMnO4溶液的浓度变小了 再去滴定水样中的Fe2 时 消耗KMnO4溶液 标准溶液 的体积会增大 导致计算出来的c Fe2 会增大 测定的结果偏高 答案 1 酸式滴定管 2 A 3 4 偏高 答题技法 1 氧化还原滴定3要点 1 原理 以氧化剂或还原剂为滴定剂 直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质 或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性 但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质 2 试剂 常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4 K2Cr2O7等 常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐 草酸 维生素C等 3 指示剂 氧化还原滴定法的指示剂有三类 氧化还原指示剂 专用指示剂 如在碘量法滴定中 可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝 自身指示剂 如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时 滴定终点为溶液由无色变为浅红色 2 沉淀滴定法 沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定 测量分析的方法 生成沉淀的反应很多 但符合条件的却很少 实际上应用最多的是银量法 即利用Ag 与卤素离子的反应来测定Cl Br I 浓度 如 莫尔法 K2CrO4指示剂 该方法是在中性或弱碱性的含Cl 的试液中 加入指示剂铬酸钾 用AgNO3标准溶液滴定 滴定终点前 Ag Cl AgCl 白色 Ksp AgCl 1 8 10 10 到达滴定终点时 2Ag Ag2CrO4 砖红色 Ksp Ag2CrO4 2 0 10 12 即氯化银先沉淀 当滴定过程中有砖红色的铬酸银沉淀生成时 表明Cl 已被沉淀完全 到达滴定终点 新题预测 莫尔法是一种沉淀滴定法 以K2CrO4为指示剂 用标准硝酸银滴定待测液 进而测定溶液中Cl 的浓度 Ksp AgCl 1 56 10 10 Ksp Ag2CrO4 1 10 10 12 Ag2CrO4为砖红色 1 滴定终点的现象是 2 硝酸银标准液应装在 式滴定管中 3 已知该滴定适宜的pH范围是6 5 10 5 但当溶液中有铵盐存在 c 0 05mol L 1时 应将溶液的pH控制在6 5 7 2 下列有关说法你认为合理的有 a 若溶液pH7 2 则有可能因为生成 Ag NH3 2 影响实验结果c 滴定时应剧烈摇动 以使被AgCl沉淀吸附的Cl 及时释放出来 防止滴定终点提前 解析 1 K2CrO4为指示剂 Ag2CrO4为砖红色 用标准硝酸银滴定待测液 滴定终点的现象是滴入最后一滴标准溶液 生成砖红色沉淀 2 硝酸银标准液应装在酸式滴定管中 3 已知该滴定适宜的pH范围是6 5 10 5 但当溶液中有铵盐存在 c 0 05mol L 1时 应将溶液的pH控制在6 5 7 2 a 若溶液pH7 2 则有可能因为生成 Ag NH3 2 影响实验结果 c 滴定时应剧烈摇动 以使被AgCl沉淀吸附的Cl 及时释放出来 防止滴定终点提前 答案 1 滴入最后一滴标准溶液 生成砖红色沉淀 2 酸 3 a b c 加固训练 1 氯化亚铜纯度的定量分析 称取样品0 25g置于预先放入玻璃珠30粒和10mL过量的FeCl3溶液的250mL锥形瓶中 不断摇动 玻璃珠的作用是 待样品溶解后 加水50mL 邻菲罗啉指示剂2滴 立即用0 10mol L 1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点并记录读数 再重复实验二次 测得数据如下表 已知 CuCl FeCl3 CuCl2 FeCl2 Fe2 Ce4 Fe3 Ce3 数据处理 计算得CuCl的纯度为 平行实验结果相差不能超过0 3 解析 玻璃珠在物质溶解过程中可以加速固体的溶解 根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过0 3 滴定0 25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是23 9mL 结合方程式可知 CuCl FeCl3 CuCl2 FeCl2 CuCl的纯度为答案 加速样品的溶解95 2 2016 银川二模 黄铁矿 主要成分为CuFeS2 S为 2价 是工业联通的主要原料 现有一种天然黄铁矿 含SiO2 为了测定该黄铁矿的纯度 设计了如下实验 现称取研细的黄铁矿样品1 84g 在空气存在下进行煅烧 发生如下反应 3CuFeS2 8O23Cu Fe3O4 6SO2试验后d中溶液的置于锥形瓶中 用0 0500mol L 1标准碘溶液进行滴定 消耗标准溶液20 00mL 请回答下列问题 1 3CuFeS2 8O23Cu Fe3O4 6SO2中氧化产物是 当生成0 3molSO2气体时 转移电子 mol 2 将样品研细后再反应 其目的是 装置C的作用是 3 用标准碘溶液滴定d中溶液的离子方程式是 滴定达中点时的现象是 4 上述反应结束后 仍需通一段时间的空气 其目的是 5 通过计算可知 该黄铜矿的纯度为 6 若将原装置d中的试液换为Ba OH 2溶液 测得黄铜矿纯度偏高 假设实验操作均正确 可能的原因主要是 解析 该实验原理是根据黄铜矿受热分解产生的二氧化硫的量的测定 二氧化硫可以用碘水来标定 结合元素守恒可以确定黄铜矿的量 进而计算其纯度 1 CuFeS2 S为 2价元素 Cu的化合价为 2价 Fe的化合价为 2价 反应后铜元素化合价降低 铁元素化合价升高 硫元素化合价升高 氧元素化合价降低 氧化产物为Fe3O4 SO2 依据电子守恒计算电子转移总数 反应中3Cu2 3Cu 6e 8O2 Fe3O4 6SO2 32e 生成6molSO2 电子转移总数为38mol 当生成0 3molSO2气体时转移1 9mol电子 2 将样品研细后再反应 即增大固体的表面积 目的是使原料充分反应 加快反应速率 灼热的铜网可以除去多余的氧气 3 用标准碘溶液滴定d中溶液的反应是二氧化硫被碘单质氧化生成硫酸和氢碘酸 反应的离子方程式为SO2 I2 2H2O 4H 2I 当达到滴定终点时 二氧化硫已经被碘单质消耗完毕 再滴入一滴碘单质 遇到淀粉会变蓝且半分钟不褪色 证明反应达到反应终点 4 黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物 分解完毕后仍然通入空气 可以将产生的二氧化硫全部排出去 使结果精确 5 根据反应实质 得到 2I2 2SO2 CuFeS2 消耗掉0 05mol L 1标准碘溶液20 00mL时 即消耗的碘单质的量为0 05mol L 1 0 02L 0 0010mol 所以黄铜矿的质量是0 5 0 0010mol 184g mol 1 10 0 92g 所以其纯度是 100 50 6 空气中的CO2与Ba OH 2反应可以生成BaCO3沉淀 此外BaSO3被氧化成BaSO4均可以导致生成的沉淀的量比二氧化硫和氢氧化钡反应生成的白色沉淀的量多 答案 1 Fe3O4 SO21 9 2 增大接触面积 使原料充分反应 加快反应速率除去多余的氧气 3 SO2 I2 2H2O 4H 2I 锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色 4 使反应生成的SO2全部进入d装置中 使结果精确 5 50 6 空气中的CO2与Ba OH 2反应生成BaCO3沉淀 BaSO3被氧化成BaSO4 3 军用光敏材料KxFe C2O4 y 3H2O Fe为 3价 的实验室制备和测定其组成的方法如下所示 制备 1 用K2C2O4和FeCl3制备光敏材料的反应属于 填序号 离子反应 非氧化还原反应 氧化还原反应 化合反应 2 结晶时应将饱和溶液放在黑暗处等待晶体的析出 这样操作的原因是 3 操作5的实验操作有 组成测定 称取一定质量实验所得的晶体置于锥形瓶中 加足量蒸馏水和稀H2SO4 将完全转化为H2C2O4 用0 10mol L 1KMnO4溶液进行滴定 消耗KMnO4溶液24 00mL时恰好完全反应 酸性条件下KMnO4的还原产物是Mn2 再加入适量的还原剂 将Fe3 完全转化为Fe2 用KMnO4溶液继续滴定 当Fe2 完全被氧化时 用去KMnO4溶液4 00mL 4 高锰酸钾氧化H2C2O4和Fe2 的离子方程式分别是 5 配制100mL0 10mol L 1KMnO4溶液及在上述滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯 玻璃棒 胶头滴管 量筒 锥形瓶外 还有 和 写名称 6 通过计算 该化合物的化学式是 解析 1 因为光敏材料KxFe C2O4 y 3H2O中的Fe为 3价 即反应前后没有化合价变化 故两种电解质在溶液中进行的反应属于非氧化还原反应 离子反应 2 由于该材料是光敏材料 见光易分解 所以结晶时应在黑暗处进行 3 重结晶后必须经过过滤 洗涤和干燥 才能获得纯净的晶体 4 根据草酸中C的化合价是 3 则其氧化产物在酸性条件下只能是CO2 Fe2 的氧化产物只能是Fe3 5 配制溶液还需要100mL容量瓶 滴定操作需要滴定管 而高锰酸钾溶液有强氧化性 会氧化橡胶管 故需要酸式滴定管 6 根据电子守恒或根据化学方程式可得 n 0 10mol L 1 0 024L 0 006mol n Fe3 5 0 10mol L 1 0 004L 0 002mol 再根据化合价代数和为零 可知化学式是K3Fe C2O4 3 3H2O 答案 1 2 防止晶体见光分解 3 过滤 洗涤 干燥 4 2 5H2C2O4 6H 2Mn2 10CO2 8H2O 5Fe2 8H Mn2 5Fe3 4H2O 5 100mL容量瓶酸式滴定管 6 K3Fe C2O4 3 3H2O 考点三失重曲线计算 典型例题 2016 南昌二模 8 34gFeSO4 7H2O样品在隔绝空气条件下受热脱水过程的热重曲线 样品质量随温度变化的曲线 如图所示 下列说法中正确的是 A 温度为78 时固体物质M的化学式为FeSO4 5H2OB 温度为159 时固体物质N的化学式为FeSO4 3H2OC 在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4FeO SO3 D 取适量380 时所得的样品P 隔绝空气加热至650 得到一种固体物质Q 同时有两种无色气体生成 Q的化学式为Fe2O3 解析 选D A项 FeSO4 7H2O的物质的量为 mol 0 03mol 生成M时质量减小 8 34g 6 72g 1 62g 故n H2O 0 09mol 所以M的分子式为FeSO4 4H2O B项 生成N时 n H2O mol 0 18mol 所以N的分子式为FeSO4 H2O C项 生成P时 n H2O mol 0 21mol 所以P的分子式为 FeSO4 D项 生成P后继续加热为FeSO4的分解反应 2FeSO4Fe2O3 SO2 SO3 答题技法 热重曲线的分析方法坐标曲线题解题时可以拆分为识图 析图 用图三个步骤 其中识图是基础 析图是关键 用图是目的 如下图所示的失重曲线 T1为起始温度 T5为终止温度 对于含有结晶水的某固体M xH2O热分解反应的过程主要有两个变化阶段 T1 T2为固体失去结晶水的过程 T3 T4为M固体分解的过程 新题预测 加热MgC2O4 nH2O至700 分解时 所得固体产物的质量 m 随温度 t 变化的关系曲线 已知该晶体100 以上才会逐渐失去结晶水 并大约在230 时完全失去结晶水 试回答下列问题 1 MgC2O4 nH2O中n 2 通过计算确定C点固体物质的化学式 3 通过计算确定从E点到F点过程中的化学方程式 解析 1 MgC2O4 nH2OMgC2O4 nH2O112 18n18n1 00g 1 00 0 76 g 2 MgC2O4 2H2OMgC2O4 xH2O 2 x H2O14818 2 x 1 00g 1 00 0 88 gC点固体的化学式为MgC2O4 H2O 3 设镁元素与其他元素组成的化合物为X 利用镁原子守恒 n MgC2O4 n X 1 1 M X 40 可推测出X即为MgO 故化学方程式为MgC2O4MgO CO CO2 答案 1 2 2 MgC2O4 H2O 3 MgC2O4MgO CO CO2 加固训练 1 热重分析法是程序控制温度下 测量物质的质量与温度的关系的一种实验技术 现有一CaC2O4 nH2O试样 分别在氮气气氛 氧气气氛中进行热重分析 得到如下热重 TG 曲线 1 图中曲线上有三个失重台阶 分别表示加热过程中依次发生了三个反应 根据第1步反应的失重数据计算试样CaC2O4 nH2O中的n值 精确到整数 为 2 根据第2步反应的失重数据推测第2步反应的化学方程式为 观察曲线说明氧气存在时有利于第2步反应进行 原因是 3 第3步反应中释放的气体产物是 观察曲线可判断出 氧气存在时不利于第3步反应进行 可能原因是 解析 1 根据图象可知 第一个台阶为脱水过程 即质量的减少值为分子中水的质量 即 2 由 1 计算可知CaC2O4的物质的量为0 1mol 第二个台阶后质量为10g 说明生成的固体的摩尔质量为100g mol 1 因此确定为CaCO3 根据质量守恒得另一种生成物为CO 3 第三个台阶生成的固体的摩尔质量为56g mol 1 所以确定为CaO 则分解反应为CaCO3CaO CO2 答案 1 1 2 CaC2O4CaCO3 CO 氧气可跟CO反应 促使草酸钙分解向正向进行 3 CO2氧气存在时第二步反应产生的CO2会抑制CaCO3CaO CO2 进行 2 MgaAlb OH c CO3 d xH2O失重曲线 2014 江苏高考 碱式碳酸铝镁 MgaAlb OH c CO3 d xH2O 常用作塑料阻燃剂 1 碱式碳酸铝镁具有阻燃作用 是由于其受热分解需吸收大量热量和 2 MgaAlb OH c CO3 d xH2O中a b c d的代数关系式为 3 为确定碱式碳酸铝镁的组成 进行如下实验 准确称取3 390g样品与足量稀盐酸充分反应 生成CO20 560L 已换算成标准状况下 另取一定量样品在空气中加热 样品的固体残留率 100 随温度的变化如图所示 样品在270 时已完全失去结晶水 600 以上残留固体为金属氧化物的混合物 根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n OH n 写出计算过程 解析 1 碱式碳酸铝镁受热分解生成氧化镁 氧化铝 二氧化碳和水 氧化镁和氧化铝覆盖在可燃物表面 具有阻燃作用 同时生成的二氧化碳和水均具有阻燃作用 2 根据物质中元素的化合价代数和为零 可得2a 3b c 2d 3 样品中加入盐酸 生成CO2 由此得出的量 由已知信息知 270 时样品已完全失去结晶水 在270 600 之间 样品减少的质量为H2O 由OH 生成 和CO2 由生成 的质量 由减少的总质量减去CO2的质量 即可得出H2O的质量 从而求得OH 的物质的量 答案 1 生成的产物具有阻燃作用 2 2a 3b c 2d 3 n CO2 2 50 10 2molm CO2 2 50 10 2mol 44g mol 1 1 10g在270 600 之间 失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2Om CO2 m H2O 3 390g 0 7345 0 3702 1 235g m H2O 1 235g 1 10g 0 135gn H2O 7 50 10 3moln OH 7 50 10 3mol 2 1 50 10 2moln OH n 1 50 10 2mol 2 50 10 2mol 3 5 考点四溶度积与pH的计算 典型例题 已知BaSO4 s Ba2 aq aq 25 时Ksp 1 07 10 10 且BaSO4的溶解度随温度升高而增大 如图所示 有T1 T2不同温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线 则下列说法不正确的是 A 温度为T1时 在T1曲线上方区域任意一点时 均有BaSO4沉淀生成B 蒸发溶剂可能使溶液由d点变为T1曲线上a b之间的某一点C 升温可使溶液由b点变为d点D T2 25 解析 选C 在T1曲线上方区域 不含曲线 为过饱和溶液 所以有晶体析出 故A正确 蒸发溶剂 增大溶液中溶质的浓度 温度不变 溶度积常数不变 所以蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a b之间的某一点 不含a b 故B正确 升温增大溶质的溶解度 溶液中钡离子 硫酸根离子浓度都增大 故C错误 25 时硫酸钡的Ksp 1 07 10 10 根据图象知 温度越高 硫酸钡的溶度 积常数越大 T2时硫酸钡的溶度积常数 1 0 10 4 5 0 10 5 5 10 9 1 07 10 10 所以该温度大于25 故D正确 答题技法 氢氧化物沉淀开始和沉淀完全时溶液pH的计算方法以Cu OH 2为例说明计算流程 室温下向2mol L 1的CuSO4溶液中加碱调节溶液的pH 已知 Ksp Cu OH 2 2 0 10 20 1 计算开始产生沉淀时的pH Ksp Cu OH 2 c Cu2 c2 OH 2 c2 OH 2 0 10 20c OH 10 10mol L 1c H 10 4mol L 1pH 4 2 计算沉淀完全时的pH 一般认为 离子浓度小于10 5视为沉淀完全 Ksp Cu OH 2 c Cu2 c2 OH 10 5 c2 OH 2 0 10 20c OH 10 8c H 新题预测 1 25 时 若水中浓度降到1 0 10 6mol L 1 则应调节至pH 此时水中c Al3 已知 25 时 Ksp Al OH 3 1 3 10 33 Al OH 3 H H2OK 1 0 10 13 解析 由Al OH 3 H H2OK 1 0 10 13可得K c c H 1 0 10 13mol L 1 由水中浓度降到1 0 10 6mol L 1得c H 1 0 10 7mol L 1 则pH lg1 0 10 7 7 此时溶液中c OH 1 0 10 7mol L 1 根据Ksp Al OH 3 c3 OH c Al3 1 3 10 33得c Al3 1 3 10 12mol L 1 答案 71 3 10 12mol L 1 2 已知25 时Fe OH 3的Ksp 4 0 10 38 某溶液中c Fe3 4 0 10 5mol L 1 则需调整pH至少为 时会生成Fe OH 3沉淀 解析 25 时Fe OH 3的Ksp 4 0 10 38 反应 后的溶液中c Fe3 4 0 10 5mol L 1 Ksp c Fe3 c3 OH c3 OH 10 33 c OH 10 11mol L 1 c H 10 3 mol L 1 铁离子沉淀的溶液pH 3 答案 3 加固训练 1 2016 兰州一模 可通过调节溶液的pH使Cr3 沉淀完全 请通过计算判断当pH 6时 溶液中Cr3 是否沉淀完全 简要写出计算过程 已知常温下 Cr OH 3的溶度积Ksp 6 0 10 31 且当溶液中离子浓度小于10 5mol L 1时可视作该离子不存在 解析 溶液的pH 6 c OH 1 10 8mol L 1 该溶液中c Cr3 6 10 7mol L 1 10 5mol L l Cr3 沉淀完全 答案 当溶液的pH调节至6时 溶液中c OH 1 10 8mol L 1 c Cr3 6 10 7mol L 1 10 5mol L 1 Cr3 沉淀完全 2 2016 合肥二模 已知25 时 Al OH 3的Ksp 8 0 10 33 若使某铝盐溶液中的Al3 降至1 0 10 6mol L 1时 则需调节溶液的pH至 已知lg5 0 7 解析 根据Ksp Al OH 3 c Al3 c3 OH 可知 c OH 2 10 9 所以c H 5 10 6mol L 1 pH为6 lg5 5 3 答案 5 3 3 2016 莆田一模 溶液中c 0 1mol L 1 在沉淀钒时 为使钒元素的沉淀率达到98 至少应调节溶液中的c 为 25 Ksp NH4VO3 1 6 10 3 溶液体积变化忽略不计 解析 溶液中c 0 1mol L 1 为使钒元素的沉淀率达到98 则沉淀后c 0 002mol L 1 由Ksp NH4VO3 1 6 10 3可知c mol L 1 0 8mol L 1 答案 0 8mol L 1