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微专题突破15 化学计算考点透视二
一、选择题
1.(2024·江苏省南通市、盐城市二模)向某二价金属M的M(OH) 的溶液中加入过量的NaHCO
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溶液,生成了MCO 沉淀,过滤,洗涤、干燥后将沉淀置于足量的稀盐酸中,充分反应后,在标准状况下
3
收集到V L气体。如要计算金属M的相对原子质量,你认为还必需提供下列哪项数据
A.M(OH) 溶液的物质的量浓度 B.与MCO 反应的盐酸的物质的量浓度
2 3
C.MCO 的质量 D.题给条件充足,不需要再补充数据
3
【答案】C
【解析】根据MCO 沉淀,过滤,洗涤、干燥后与足量的稀盐酸充分反应,在标准状况下收集到 V L
3
CO 气体。利用该反应的化学方程式可知,只要知道MCO 的质量即可计算金属M的相对原子质量。
2 3
设金属M的相对原子质量为x,MCO 的质量为m,则:
3
MCO +2HCl=MCl +HO+CO↑
3 2 2 2
x+60 22.4 L
m V L
显然若知道m,则只有一个未知数x,即可列比例式求解,故选C项。
2.(2024·广西北海市一模)50.70 g MnSO •HO(摩尔质量为169 g·mol-1)样品受热分解过程的热
4 2
重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法正确的是
A.MnSO •HO属于混合物 B.结晶水在第一个失重台阶并未全部失去
4 2
C.第二个失重台阶得到的固体为MnO D.第三个失重台阶得到的固体为MnO
2
【答案】C
【解析】A项,MnSO •HO有固定组成,属于纯净物,错误;B项,MnSO •HO的摩尔质量为169
4 2 4 2
g·mol-1,50.70 g MnSO •HO的物质的量为=0.3 mol,其中结晶水的质量为0.3 mol×18 g·mol-1=5.4
4 2
g,若50.70 g MnSO •HO失去全部结晶水,固体质量应减少到50.70 g-5.4 g=45.30 g,由图可知,结
4 2
晶水在第一个失重台阶已全部失去,错误;C项,第二个失重台阶得到的固体若为MnO ,则根据锰元素
2
守恒,MnO 的物质的量0.3 mol,MnO 的质量为0.3 mol×87 g·mol-1=26.1 g,与图相符,正确;D项,
2 2
第三个失重台阶得到的固体若为MnO,则根据锰元素守恒,MnO的物质的量0.3 mol,MnO的质量为0.3
mol×71 g·mol-1=21.3 g,与图不符,错误。
二、填空题
3.(2025·连云港市上学期期中)向水相加入草酸溶液生成草酸亚铁(FeC O•2HO)沉淀,将沉淀
2 4 2
置于氮气氛围中焙烧,剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。220~230℃时,所得固体产物为
_______________。(FeC O•2HO的摩尔质量为180 g·mol-1)。
2 4 2微专题突破15 化学计算考点透视二
【答案】FeCO
3
【解析】开始FeC O•2HO物质的量为n(FeC O•2HO)==0.04mol,其中结晶水质量为m(HO)=
2 4 2 2 4 2 2
0.04 mol×2×18 g·mol-1=1.44 g、n(Fe)=0.04 mol,固体质量从7.20 g→5.76 g过程中失去全部
结晶水,即5.76 g固体为FeC O;220~230℃时固体质量为4.64 g,根据Fe守恒,此温度范围固体的
2 4
摩尔质量为=116 g·mol-1,固体中剩余的式量为116-56=60,故所得固体产物为FeCO。
3
4.(2023·徐州模拟)现用FeS模拟工业上处理含铬废水(NaCrO)(浓度2.00×10-2 mol·L-1),
2 4
处理后所得滤渣主要成分为FeOOH,Cr(OH),FeS;(已知:S元素被氧化为可溶性硫酸盐)。
3
①1 L的“废水”可氧化FeS________ mol。
②将滤渣用蒸馏水洗净后,在低温条件下干燥,将干燥后的固体在空气中加热,测得固体质量随温
度的变化如图所示。
说明:780 ℃以上的残留固体为Fe O、Cr O 的混合物。
2 3 2 3
A→B固体质量增加的原因是____________________________________。
【答案】①6.67×10-3 ②FeS转化成硫酸盐
【解析】①Cr元素化合价由+6降低为+3,1 mol Na CrO 转移3 mol电子,1 L的“废水”中含有
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NaCrO 的物质的量是2.00×10-2 mol·L-1×1 L=2.00×10-2 mol,则转移电子的物质的量是2.00×10-2
2 4
mol×3=6.00×10-2 mol;FeS中Fe元素化合价由+2升高为+3、S元素化合价由-2升高为+6,1 mol
FeS转移9 mol电子,根据得失电子守恒,可氧化n(FeS)==6.67×10-3 mol;②根据题干信息“S元素被
氧化为可溶性硫酸盐”可知,A→B固体质量增加,原因是FeS转化成硫酸盐。
5.(2024·江苏盐城市高三期中)某同学测定自来水厂经ClO 处理后的水中ClO 的浓度。步骤如
2 2
下:取水样1.0 L,用稀硫酸调节溶液pH≤2,加入足量KI晶体,摇匀,在暗处静置30 min。取20.00
mL加入锥形瓶中,以淀粉溶液作指示剂,用0.0010 mol·L-1 NaSO 溶液滴定至终点(反应原理:ClO
2 2 3 2
+I-+H+— \s\up 0()I+Cl-+HO,ClO+I-+H+— \s\up 0()I+Cl-+HO未配平),消耗NaSO 溶
→ 2 2 2 → 2 2 2 2 3
液10.00 mL。则水样中ClO 的浓度为___________ mol·L-1。
2
【答案】10-4
【解析】n(NaSO)=0.0010 mol·L-1×0.01 L=10-5 mol,根据反应:2ClO+10I-+8H+=5I+
2 2 3 2 2
2Cl-+5HO、ClO+I-+H+— \s\up 0()I+Cl-+HO,得关系:2ClO~5I~10SO2-,则n(ClO)=10
2 2 → 2 2 2 2 2 3 2
-5 mol×=2×10-6 mol,1 L水样中含n(ClO)=2×10-6 mol×=10-4 mol,,则其浓度为10-4 mol·L-1。
2
6.(2024·南通市二模)实验室以FeS 为原料制备磷酸亚铁晶体[Fe (PO )•8HO],其部分实验过
2 3 4 2 2
程如下:
2
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找(4)测定样品中Fe (PO )•8HO(M=502 g·mol-1)的纯度。取0.6275 g样品完全溶解后配制成
3 4 2 2
250 mL溶液,取出25.00 mL于锥形瓶中,加入一定量的HO 将铁元素完全氧化,以磺基水杨酸为指示
2 2
剂,用0.02000 mol·L-1 EDTA标准溶液进行滴定至终点(Fe3+与EDTA按物质的量之比为1∶1发生反
应),消耗EDTA溶液15.00 mL。计算该磷酸亚铁晶体样品的纯度_____________(写出计算过程)。
【答案】80.00%
【解析】每25.00 mL溶液中n(Fe2+)=0.02000 mol·L-1×15.00 mL×10-3 L·mL-1=3.000×10
-4 mol,n[Fe (PO )•8HO]=1.000×10−4 mol,0.6275 g 样品中含 n[Fe (PO )•8HO]=1.000×10−4
3 4 2 2 3 4 2 2
mol×=1.000×10−3 mol,m[Fe (PO )•8HO]=1.000×10−3 mol×502 g·mol-1=0.5020 g,纯度为
3 4 2 2
×100%=80.00%。
7.(2024·江苏省南通市三模)碲(Te)是元素周期表中第ⅥA元素,广泛应用于半导体材料、特殊
合金等领域。从碲铜渣中(含Cu Te及少量CuTeO 、Pb等化合物)可提取单质碲。
2 4
Ⅱ.湿法提碲
(3)已知NaTeO 能溶于水,NaTeO 难溶于水。
2 3 2 4
①将一定量粉碎后的碲铜渣与NaOH、NaClO 溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中,90℃下
3
通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应后过滤。
②将过滤所得滤渣洗涤、烘干、分析成分主要含有CuO、Cu O,可通过还原熔炼回收Cu。为确定还
2
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0.5000 g样品,分成两等份。一份加
入足量稀HNO 充分反应后过滤(杂质不参加反应),用0.1000 mol·L-1的EDTA溶液滴定Cu2+至终点
3
(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,Cu O+2H+=Cu+Cu2++HO),用相同浓度的EDTA溶液滴定Cu2+至终点,
2 2
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)
【答案】32%
【解析】设每份样品中CuO物质的量为x,Cu O物质的量为yl,反应中稀HNO 会将Cu O中铜元素
2 3 2
氧化为+2价,而另一份盐酸加入后反应为Cu O+2H+=Cu+Cu2++HO,EDTA与Cu2+反应的化学计
2 2
量比为1∶1,可得:x+2y=0.1000 mol·L-1×30.00×10-3 L、x+y=0.1000 mol·L-1×20.00×10-3 L,解得x
=y=1.000×10-3 mol,w(CuO)=×100%=32%,故答案为:32%。
8.(2023·南京模拟)纳米氧化锌是一种新型无机功能材料。以氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe O、
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FeO、MnO、CuO)为原料制备纳米氧化锌的工艺流程如图:
如表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L-1计算)。
金属离子 Fe3+ Fe2+ Cu2+ Zn2+ Mn2+微专题突破15 化学计算考点透视二
开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.0 6.2 8.1
完全沉淀的pH 2.8 8.3 8.0 8.2 10.1
(1)“浸取”过程中盐酸不宜过量太多,其可能原因是
_________________________________________________________。
(2)“滤渣1”的成分是MnO 、Fe(OH) 。“氧化除杂”过程中KMnO 与Mn2+发生反应的离子方
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程式为_______________________________________________,溶液pH范围应控制在________________。
(3)①“沉锌”得到碱式碳酸锌[化学式为2ZnCO ·3Zn(OH)·2HO],该反应的离子方程式为
3 2 2
_____________________________________________________________________。
②碱式碳酸锌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,则剩
余固体中含有___________________(填化学式)。
【答案】(1)防止后续“氧化除杂”步骤中消耗更多的KMnO 和产生污染性气体Cl (2)2MnO
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- + 3Mn2 + + 2HO = 5MnO ↓ + 4H + 2.8 ~ 6.0 ( 3 ) ① 5Zn2 + + 5CO + 5HO =
2 2 2
2ZnCO ·3Zn(OH)·2HO↓+3CO↑ ②ZnO和Zn(OH)
3 2 2 2 2
【解析】由题干流程图可知,氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe O、FeO、MnO、CuO)中加入盐酸,发
2 3
生反应为ZnO+2HCl=ZnCl+HO、Fe O+6HCl=2FeCl +3HO、FeO+2HCl=FeCl +HO、CuO+
2 2 2 3 3 2 2 2
2HCl=CuCl +HO、MnO+2HCl=MnCl +HO,向浸取液中加入KMnO 固体,将Fe2+氧化为Fe3+,
2 2 2 2 4
再转化为Fe(OH) 沉淀,将Mn2+转化为MnO 沉淀,过滤出滤渣1,主要成分是Fe(OH) 和MnO ,滤液
3 2 3 2
中含有Cu2+和Zn2+,加入锌粉,置换出Cu,Zn+Cu2+=Zn2++Cu,过滤出滤渣2,主要成分为Cu和
Zn,滤液2主要成分是ZnCl 和KCl,加入NaCO,发生反应:5Zn2++5CO+5HO=
2 2 3 2
2ZnCO ·3Zn(OH)·2HO↓+3CO↑,据此分析解题。
3 2 2 2
(1)后续“氧化除杂”步骤中加入的KMnO 能与盐酸反应生成有毒有害的Cl ,则为了防止过量的
4 2
盐酸与后续“氧化除杂”步骤中加入的KMnO 反应生成有毒有害的Cl,则“浸取”过程中盐酸不宜过量
4 2
太多;(2)“滤渣1”的成分是MnO 、Fe(OH) ,根据氧化还原反应配平可得,“氧化除杂”过程中
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KMnO 与Mn2+发生反应的离子方程式为:2MnO -+3Mn2++2HO=5MnO ↓+4H+,调节溶液pH是
4 4 2 2
使Fe3+完全沉淀,而Cu2+不生成沉淀,由表格中数据可知,pH范围应控制在2.8~6.0;(3)①“沉
锌”得到碱式碳酸锌[化学式为 2ZnCO ·3Zn(OH)·2HO],即 ZnCl 和 NaCO 溶液反应生成
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2ZnCO ·3Zn(OH)·2HO , 则 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为 5Zn2 + + 5CO + 5HO =
3 2 2 2
2ZnCO ·3Zn(OH)·2HO↓+3CO↑;②由题意“碱式碳酸锌加热升温过程中固体的质量变化如图所
3 2 2 2
示,350 ℃时,剩余固体中已不含碳元素”,即 C 全部以 CO 的形式分解了,碱式碳酸锌
2
(2ZnCO ·3Zn(OH)·2HO)的摩尔质量为583 g·mol-1,取1 mol碱式碳酸锌其质量为583 g,加热到
3 2 2
350 ℃时,固体质量变为423 g,则固体减少了:583 g-423 g=160 g,设生成水的物质的量为x,160 g=2
mol×44 g·mol-1+18 g·mol-1x,解得x=4 mol,说明分解产生了4 mol H O,即2 mol结晶水和2 mol
2
Zn(OH) 分解出2 mol H O,即还有1 mol Zn(OH) 未分解,则剩余固体中含有ZnO和Zn(OH)。
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4
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找