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热点 11 化学计算过程的书写
化学计算过程的书写是江苏高考的必考内容，属于热点问题，主要考查滴定过程中的
相关计算，解题时读懂题干信息，建立已知量与未知量的数量关系进行正确求解，同时掌
握守恒法、关系式法、差量法的掌握，备考时关注核心考点的掌握至关重要。
一 守恒法
1．含义：所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某
些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中的各种各样的守恒，如质量守恒、元素守恒
原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。
2．一般解题步骤如下：
第一步：明确题目要求解的量；
第二步：根据题目要求解的量，分析反应过程中物质的变化，找出守恒类型及相关的
量；
第三步：根据守恒原理，梳理出反应前后守恒的量，列式求解。
3．守恒类型
(1)质量守恒(原子守恒)
依据化学反应的实质是原子的重新组合，因而反应前后原子的总数和质量保持不变。质量
守恒法解题时可利用①整体守恒：即反应中反应物的总质量与生成物的总质量守恒；②局
部守恒：即反应中反应物与产物中某元素的原子或离子守恒或元素守恒。
(2)电荷守恒
依据电解质溶液呈电中性，即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数或离子方
程式前后离子所带电荷总数不变。利用电荷守恒法可以①配平离子方程式；②巧解某些化
学计算题。
(3)得失电子守恒关系式
依据氧化还原反应中电子得失数目相等，即氧化剂得到的电子总数目等于还原剂失去的电
子总数目。利用得失电子守恒法可以①计算元素的化合价；②计算氧化（或还原）产物的
量；③计算氧化剂、还原剂的消耗量；④计算混合物的组成。
二 差量法
1．含义：差量法是指根据化学反应前后有关物理量发生的变化，找出“理论差量”。这种
物理量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法
解题时先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量列成比例，然后求解。
2．一般解题步骤如下：
第一步：准确写出有关反应的化学方程式；第二步：深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理
论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小
与参加反应的物质的有关量成正比；
第三步：根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。
注意事项①x、y可表示物质的质量、物质的量、气体体积等,因而差量可指质量之差(△m)
物质的量之差(△n)或气体体积之差(
△
V)等。
②分清“差量”是增还是减.在较复杂的情况,存在多个反应,可能差量的增减方向并不一致,
这就要取其代数和.若方向相同,则总差量等于各个分差量之和。
③正确分析形成差量的原因,找出对应的根据方程式得出的“理论差量”是差量法解题的关
键。
三 关系式法
1．含义：关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间关系进行解题的一种方法，一般适
用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物
质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。它是化学计算中的基本解题方法之一
利用关系式法可以将多步计算转化为一步计算，免去逐步计算中的麻烦，简化解题步骤，
减少运算量，且计算结果不易出错，准确率高。
2．关系式建立的类型
（1）有关化学方程式的计量数关系式：在化学反应中，任何一种元素的总质量是守恒的，
即最初反应物中该元素的质量等于最终产物中该元素的质量。
（2）原子守恒关系式：各步反应的化学方程式，找出最初反应物与最终生成物的物质的量
的关系式，再进行一步计算。
（3）得失电子守恒关系式：根据氧化剂和还原剂得失守恒建立关系式，再进行一步计算。
3．一般解题步骤如下：
第一步：准确写出各步反应的化学方程式；
第二步：找出“中介”的物质，并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间量的关系；
第三步：确定最初反应物和最终生成物之间量的关系；
第四步：根据已知条件及关系式列出比例式计算求解。
利用电子守恒或原子守恒直接确定关系式，然后列比例进行求算。
考向 书写化学计算的过程
1. （2023江苏卷节选）（3）催化电解吸收 的KOH溶液可将 转化为有机物。在
相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率( )随电
解电压的变化如图乙所示。其中， ，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
①当电解电压为 时，电解过程中含碳还原产物的 为0，阴极主要还原产物为
___________(填化学式)。
②当电解电压为 时，阴极由 生成 的电极反应式为___________。
③当电解电压为 时，电解生成的 和 的物质的量之比为___________(写
出计算过程)。
【答案】
（3） ①. H ②. ③. 每生成 1mol
2
转移12mole-，每生成1mol 转移2mole-，故电解生成的 和 的
物质的量之比为
【解析】
【小问3详解】
当电解电压为 时，电解过程中含碳还原产物的 为0，说明二氧化碳为得电子，
为氢离子得电子变成氢气。当电解电压为 时，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守
恒可知碱性条件下阴极由 生成 的电极反应式为
。当电解电压为 时，电解过程中还原产物
的 为24%，还原产物 的 为8%，每生成1mol 转移
12mole-，每生成1mol 转移2mole-，故电解生成的 和 的物质的量之比为 。
2. （2022江苏卷节选）（3） 、 在空气中易被氧化，将 在空气中氧化，测
得氧化过程中剩余固体的质量与起始 的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。
时， 氧化成含有两种元素的固体产物为_______(填化学式，写出计算过程)。
【答案】（3）Fe O ；设 氧化成含有两种元素的固体产物化学式为 FeO ，
2 3 x
，则 ，则56+16x=80.04，x=
，即固体产物为Fe O
2 3
【解析】
【小问3详解】
有图可知， 时，氧化过程中剩余固体的质量与起始 的质量的比值为66.7%，设
氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeO， ，则
x
，56+16x=80.04，x= ，所以固体产物为
Fe O；故答案为：Fe O；设 氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeO，
2 3 2 3 x
，则 ，则56+16x=80.04，x=
，即固体产物为Fe O。
2 3
3. （2021江苏卷）（2）“调配比”前，需测定ZnSO 溶液的浓度。准确量取2.50mL除去
4
Fe3+的ZnSO 溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取20.00mL稀释后的溶液
4
于锥形瓶中，滴加氨水调节溶液pH=10，用0.0150mol·L-1EDTA(Na HY)溶液滴定至终点
2 2
(滴定反应为Zn2++Y4-=ZnY2-)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00mL。计算ZnSO
4
溶液的物质的量浓度___(写出计算过程)。
【答案】（2）0.7500mol·L-1【解析】
【小问2详解】
根 据 Zn2++Y4-=ZnY2- ， 可 知 20.00mL 稀 释 后 的 溶 液 中 含 ZnSO 的 物 质 的 量 为
4
0.025L×0.015mol·L-1=3.75×10-4mol ； ZnSO 溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 为
4
；
（建议用时：60分钟）
1．回答下列问题：
(1)Cl 通入水中制氯水，反应的离子方程式： 。
2
(2)高铁酸钾(K FeO)被人们称为“绿色化学”净水剂。高铁酸钾在酸性至弱碱性条件下不
2 4
稳定。工业上用KClO与Fe(NO ) 溶液反应制得KFeO，反应的离子方程式： 。
3 3 2 4
(3)以软锰矿(主要成分为MnO 、SiO 等)为原料制备高纯MnO 的流程如图：
2 2 2
①滤渣中含大量硫单质，酸浸时主要反应的化学方程式： 。
②酸性条件下，用合适的氧化剂可以将MnSO 转化为高纯MnO 。用NaClO 作氧化剂时会
4 2 3
同时产生NaCl，该反应的离子方程式： 。
(4)已知次氯酸可被FeSO 等物质还原。用下列实验方案测定某次试验所得溶液中次氯酸的
4
物质的量浓度：量取10.00mL上述次氯酸溶液，并稀释至100mL，再从其中取出10.00mL
于锥形瓶中，并加入10.00mL0.8000mol/L的FeSO 溶液，充分反应后，用0.05000mol/L的
4
酸性KMnO 溶液滴定至终点，消耗KMnO 溶液24.00mL，则原次氯酸溶液的浓度为
4 4
(写出计算过程)。
【答案】(1)Cl +H O H++Cl—+ClO—
2 2
(2)3ClO—+2Fe3++10OH—=3Cl—+5FeO +5H O
2
(3) MnO +ZnS+2H SO =MnSO +ZnSO +S+2H O 3Mn2++ ClO +3H O =3MnO↓+Cl
2 2 4 4 4 2 2 2
—+6H+
(4)1.000mol/L
【解析】（1）
氯气通入水中制氯水的反应为氯气部分与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为Cl+H O H++Cl—+ClO—，故答案为：Cl+H O H++Cl—+ClO—；
2 2 2 2
（2）
由题意可知，次氯酸钾溶液与硝酸铁溶液在碱性条件下反应生成高铁酸钾、硝酸钾和水，
反应的离子方程式为3ClO—+2Fe3++10OH—=3Cl—+5FeO +5H O，故答案为：3ClO—+2Fe3+
2
+10OH—=3Cl—+5FeO +5H O；
2
（3）
①由题意可知，酸浸时主要反应为二氧化锰与硫化锌在稀硫酸中反应生成硫酸锰、硫酸锌、
硫和水，反应的化学方程式为MnO +ZnS+2H SO =MnSO +ZnSO +S+2H O，故答案为：
2 2 4 4 4 2
MnO +ZnS+2H SO =MnSO +ZnSO +S+2H O；
2 2 4 4 4 2
②由题意可知，硫酸锰转化为二氧化锰的反应为硫酸锰溶液与氯酸钠反应生成二氧化锰沉
淀、氯化钠和硫酸，反应的离子方程式为3Mn2++ ClO +3H O =3MnO↓+Cl—+6H+，故答案
2 2
为：3Mn2++ ClO +3H O =3MnO↓+Cl—+6H+；
2 2
（4）
由得失电子数目守恒可得：2n(HClO)+5n(KMnO)=n(FeSO )，由滴定消耗
4 4
24.00mL0.05000mol/L的酸性高锰酸钾溶液可知，原次氯酸溶液中次氯酸的物质的量为
=0.01000mol，则次氯酸的浓度为
=1.000mol/L，故答案为：1.000mol/L。
2．化学工业中会产生大量含铬废水。需进行无害化处理检测达标后才能排放。
(1)工业常用NaHSO 还原法处理，方法：向酸性废水中加入NaHSO 使Cr O 还原成为
3 3 2
Cr3+，然后加入熟石灰调节废水的pH，使Cr3+完全沉淀。
①写出NaHSO 与Cr O 反应的离子方程式： 。
3 2
②已知25℃时K [Cr(OH) ]=6.4×10-31，若除去废水中Cr3+，使其浓度小于1×10-5mol·L-1，此
sp 3
时溶液中的c(H+)< mol·L-1
(2)废水中铬元素总浓度的测定方法：向一定量含Cr O 和Cr3+的酸性废水样中加入足量
2
(NH )SO，溶液将Cr3+氧化成Cr O ，煮沸除去过量的(NH )SO；再加入过量的KI溶液，
4 2 2 8 2 4 2 2 8
Cr O 与I-完全反应生成Cr3+和I 后，以淀粉为指示剂，用NaSO 标准溶液滴定至终点。
2 2 2 2 3
测定过程中物质的转化关系为Cr3+ Cr O I SO 。
2 2 4
①上述操作过程中，若无煮沸操作，则测定的铬元素总浓度会 (填“偏大”、
“偏小”或“不变”)。
②准确移取含Cr O 和Cr3+的酸性废水样100.00mL，按上述方法测定废水样中铬元素总浓
2
度，消耗0.01000mol·L-1NaSO 标准溶液13.50mL。计算该废水中铬元素总浓度(以mg·L-1
2 2 3表示)(写出计算过程)。
【答案】 3HSO +Cr O +5H+=2Cr3++3SO +4H O 2.5×10-6 偏大
2 2
23.40mg·L-1
【解析】(1)①转化时NaHSO 与Cr O 发生氧化还原，反应生成铬离子、硫酸根离子和水，
3 2
反应的离子方程式为：3HSO +Cr O +5H+=2Cr3++3SO +4H O；
2 2
②c(Cr3+)=1×10-5时，由K [Cr(OH) ]=6.4×10-31可知c(OH-)= ，
SP 3
则c(H+)= ；
(2)①若无煮沸操作，则过量(NH )SO 消耗Cr O ，所以则测定的铬元素总浓度会偏大；
4 2 2 8 2
②涉及反应为①2Cr3++3S O +7H O=Cr O +6SO +14H+②Cr O +6I-+14H+=2Cr3+
2 2 2 2
+3I +7H O③I +2S O =2I-+S O ，由以上反应得到关系式为Cr O ～3I～6SO ，消耗
2 2 2 2 4 2 2 2
0.01000mol•L-1的NaSO 标准溶液13.50mL，则n(Na SO)=0.01000mol•L-1×13.50×l0-
2 2 3 2 2 3
3L=1.35×l0-4mol，则由关系式可知n(CrO )=1/6×1.35×l0-4mol=2.250×l0-5 mol，n(Cr元
2
素)=2 (Cr O )=4.500×l0-5 mol，废水样中铬元素总浓度
2
=4.500×10−5mol×52g/mol×1000mg/g÷0.1L=23.40 mg•L-1。
3．元素铬（Cr）在溶液中主要以 Cr3+（蓝紫色）、Cr(OH) （绿色）、Cr O （橙红色）、
2
CrO （黄色）等形式存在,Cr（OH） 为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
3
（1）Cr3+与 Al3+的化学性质相似,在 Cr (SO ) 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液直至过量,可观
2 4 3
察到的现象是 。
（2）三价铬 Cr（Ⅲ）与双氧水反应可用于合成铬黄（PbCrO ）。控制其他条件不变,调节
4
反应温度, 考察反应温度对 Cr（ Ⅲ） 转化率的影响（ 如图所示）。温度超过 70 ℃
时,Cr（ Ⅲ） 转化率下降的原因是 。
（3）光照下,草酸（HC O）能将 Cr O 转化为 Cr3+。化学式为 Al Fe(SO ) 的某发盐
2 2 4 2 2 4 4
（毛发状,在空气中能被氧化）对该反应具有催化作用。为确定一瓶久置发盐的化学成分,进行实验如下:
①取一定质量的发盐样品溶于足量的稀硫酸中,将溶液分为两等份。
②其中一份与酸性 KMnO 溶液充分反应（反应后 MnO 被还原成 Mn2+）,消耗浓度为
4
0.4000 mol·L-1的 KMnO 溶液 20.00 mL。
4
③往另一份溶液中加入足量稀氨水,在空气中微热并搅拌使之充分反应,待沉淀不再变化后过
滤,将沉淀洗涤并充分灼烧后称量,得 9.100g 干燥固体粉末。
计算并合理猜想,推测该久置发盐的可能化学组成 （写出计算过程）。
【答案】 蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
较高温度下双氧水分解 Al Fe (OH)(SO ) 或Al Fe (CO)(SO )
10 5 4 20 20 10 3 4 40
【解析】(1)由Cr3+与Al3+的化学性质相似可知，Cr (SO ) 溶液中逐滴加入NaOH溶液，
2 4 3
Cr (SO ) 溶液先与NaOH溶液反应生成Cr(OH) 灰蓝色沉淀，继续加入NaOH溶液后，
2 4 3 3
Cr(OH) 沉淀氢氧化钠溶液反应生成绿色Cr(OH) ，故答案为：蓝紫色溶液变浅，同时有灰
3
蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
(2)三价铬 Cr(Ⅲ)与双氧水发生氧化还原反应生成铬黄，由图可知，70 ℃前，Cr( Ⅲ) 转化
率随温度升高而增大，70 ℃时，Cr( Ⅲ) 转化率达到最大，继续升高温度，过氧化氢受热
分解，反应物浓度减小，平衡向逆反应方向移动，Cr( Ⅲ) 转化率减小，故答案为：较高温
度下双氧水分解；
(2)由②可知，酸性 KMnO 溶液将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，由得失电子数目守恒
4
可得n(Fe2+)=5 n(MnO )=5×0.4000 mol·L-1×0.02L=0.04000mol，设发盐中铝离子为2xmol，
则被氧化的亚铁离子为(x—0.04000)mol；由③可知，氧化铁和氧化铝的质量为9.100g，由
原子个数守恒可得102x+160× =9.10，解得x=0.05000mol，则久置发盐中铝离子的物质的
量为0.1000mol、铁离子为(0.05000—0.04000)mol=0.01000mol，由发盐化学式可知，硫酸
根离子的物质的量为0.1000mol×2=0.2000mol，久置发盐中阳离子电荷数为
0.1000mol×3+0.04000mol×2+0.01000mol×3=0.4100mol，阴离子电荷数为
0.2000mol×2=0.4000mol，阳离子电荷数大于阴离子电荷数，则发盐在空气中被氧化，久置
发盐中中可能存在0.01000mol氢氧根离子或0.00500mol碳酸根离子，若存在氢氧根离子，
溶液中n(Al3+)：n(Fe2+)：n(Fe3+)：n(SO )：n(OH—)= 0.1000mol：0.04000mol：
0.01000mol：0.2000mol：0.01000mol=10：4：1：20：1，由离子个数比等于离子物质的量
比可得化学式为Al Fe (OH)(SO ) ；若存在碳酸根离子n(Al3+)：n(Fe2+)：n(Fe3+)：n(SO
10 5 4 20
)：n(CO )= 0.1000mol：0.04000mol：0.01000mol：0.2000mol：0.00500mol =20：8：2：
40：1，由离子个数比等于离子物质的量比可得化学式为Al Fe (CO)(SO ) ，故答案为：
20 10 3 4 40
Al Fe (OH)(SO ) 或Al Fe (CO)(SO )
10 5 4 20 20 10 3 4 40。
4．氯氧化铜[xCuO·yCuCl ·2H O]在农业上可用作杀菌剂。以废铜(主要杂质为Fe)为原料，
2 2
经溶解氧化、调节pH、过滤等步骤，可制备氯氧化铜。(1)工业上用HO 和HCl溶解氧化废铜时，反应生成Cu2＋时的离子方程式为 。
2 2
(2)为测定氯氧化铜的组成，现进行如下实验：
步骤I：称取0.4470 g氯氧化铜固体，放入锥形瓶中，加入一定量30%的硝酸使固体完全溶
解。滴加KCrO 溶液作指示剂，用0.1000 mol·L－1 AgNO 标准溶液滴定溶液中的Cl－，滴
2 4 3
定至终点时消耗AgNO 标准溶液20.00 mL(已知Ag CrO 为砖红色沉淀)。
3 2 4
步骤II：称取0.2235 g氯氧化铜固体，放入锥形瓶中，加入一定量硫酸使固体完全溶解。
溶液中加入过量的KI固体，充分反应后向溶液中滴入数滴淀粉溶液，用0.2000 mol·L－1
NaSO 标准溶液滴定，滴定至终点时消耗NaSO 标准溶液10.00 mL。
2 2 3 2 2 3
已知步骤II中所发生的反应如下：
2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I；2NaSO＋I＝2NaI＋NaSO。
2 2 2 3 2 2 4 6
通过计算确定氯氧化铜的化学式(写出计算过程) 。
【答案】 Cu+2H++H O=Cu2++2H O 3CuO·CuCl ·4H O
2 2 2 2 2
【解析】(1)工业上用HO 和HCl溶解氧化废铜时，反应生成Cu2＋时的离子方程式为：
2 2
Cu+2H++H O=Cu2++2H O；
2 2 2
(2)n(Cl−)(AgNO)=0.1000mol⋅L−1×0.02L=0.002mol，由方程式知：Cu2+∼NaSO，
3 2 2 3
n(Cu2+)=n(Na SO)=0.2000mol⋅L−1×0.02L=0.004mol，结合氯氧化铜化学式
2 2 3
[xCuO⋅yCuCl2⋅zH2O]得：n(CuO)=0.003mol，n(CuCl )=0.001mol，n(H O)=
2 2
=0.004mol，
n(CuO):n(CuCl ):n(HO)=x:y:z=3:1:4，故氯氧化铜化学式为3CuO⋅CuCl ⋅4HO，故答案为：
2 2 2 2
3CuO⋅CuCl ⋅4HO。
2 2
5．碘是一种人体必需的微量元素，国家标准规定合格加碘食盐(主要含有KI和KIO )中碘
3
元素含量为20~50 mg/kg，测定加碘食盐中碘元素含量的操作过程如下。
步骤1：准确称取某加碘食盐样品100.0 g，溶于水配制成500.00 mL溶液。
步骤2：取步骤1所配溶液50. 00 mL加入碘量瓶中，向其中加入适量HC O-H PO 混合溶
2 2 4 3 4
液。再加入NaClO溶液将碘元素全部转化为 ，剩余的NaClO被HC O 还原除去。
2 2 4
步骤3:向步骤2所得溶液中加入足量的KI溶液，充分反应。
步骤4：用3.000×10-3 mol /L Na SO 标准溶液滴定步骤3所得溶液至呈浅黄色时，加入淀
2 2 3
粉溶液,继续滴定至终点，消耗NaSO 标准溶液10. 00 mL
2 2 3
已知：2NaSO+I = Na SO+2NaI
2 2 3 2 2 4 6
(1)步骤2中NaClO与KI反应的离子方程式为 。
(2)步骤4中，NaSO 标准溶液(呈碱性)，应盛放在如图所示的滴定管 中(填“A"或
2 2 3
“B")。滴定终点的现象是 。(3)通过计算确定该加碘食盐样品中碘元素含最是否合格(写出计算过程) 。
【答案】 3ClO-+I-=IO -+3Cl- B 最后一滴NaSO 标准溶液滴入碘量瓶，溶液
3 2 2 3
由蓝色变为无色，且半分钟内不变色 不合格
【分析】(1) NaClO溶液将碘元素全部转化为 ，同时生成氯离子；
(2)根据物质的性质，选择合适的滴定管；判断滴定终点：最后一滴NaSO 标准溶液滴入
2 2 3
碘量瓶，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；
(3) 与I-完全反应，方程式有 +I-+6H+=3I +3H O，结合2NaSO+I = Na SO+2NaI，
2 2 2 2 3 2 2 4 6
所以关系式为： ～3I～6NaSO，进行计算。
2 2 2 3
【解析】(1) NaClO溶液将碘元素全部转化为 ，同时生成氯离子，离子方程式为：3ClO-
+I-=IO -+3Cl-，故答案为：3ClO-+I-=IO -+3Cl-；
3 3
(2) Na SO 标准溶液(呈碱性)，滴定时，合适的滴定管为碱式滴定管；淀粉遇碘单质变蓝，
2 2 3
判断滴定终点：最后一滴NaSO 标准溶液滴入碘量瓶，溶液由蓝色变为无色，且半分钟
2 2 3
内不变色，故答案为：B；最后一滴NaSO 标准溶液滴入碘量瓶，溶液由蓝色变为无色，
2 2 3
且半分钟内不变色；
(3) 与I-完全反应，方程式有 +I-+6H+=3I +3H O，结合2NaSO+I = Na SO+2NaI，
2 2 2 2 3 2 2 4 6
所以关系式为： ～3I～6NaSO，n( )= =5.000×10-6mol，则该
2 2 2 3
加碘食盐中碘元素的含量为 =63.5 mg/kg，不在20～
50mg/kg范围内，因此该加碘食盐中碘元素的含量不符合国家标准，故答案为：不合格。
【点睛】本题难点(3)，多个方程式的计算题，要先确定各个反应的方程式，再根据方程式
找出其关系式，进行求算，达到快速解题。
6．聚合碱式氯化铁[ （m为聚合度）为无机高分子絮凝剂，广泛应用于
水处理。以铁矿石、氧化铁皮或 为原料，在酸性条件下经氧化、水解、聚合、熟化
等步骤，可制得聚合碱式氯化铁。
(1)钢铁酸洗废液中主要含有 和 ，通入空气可制得 ，反应的化学方程式
。氧化剂 也可以将 氧化成 ，但存在的缺点是 。(2)“氧化”过程中，若盐酸的浓度或投入量增大，除了会降低 的转化率，还可能产生
的影响为 。
(3)①准确称取聚合碱式氯化铁样品1.5000g，置于250mL的锥形瓶中，加入适量稀盐酸，
加热，迅速加入稍过量的 溶液（ 被 氧化成为 ），充分反应后，多余的
用 氧化除去。再加入适量的 组成的混酸及4~5滴指示剂，用
溶液滴定至终点（滴定过程中 与 反应生成 和 ），
消耗 溶液 。
②另称取等质量的聚合碱式氯化铁样品溶于水中，配成500mL溶液，取25mL溶液于锥形
瓶中，用铬酸钾（ ）溶液作指示剂，用 标准溶液滴定至终点，
消耗 溶液8.10mL。
计算该样品中氯元素和铁元素的质量分数之比 为 （写出计算过程，
结果保留四位有效数字）。
【答案】 4FeCl ＋O＋4HCl=4FeCl ＋2HO NaClO会与HCl反应产生Cl，造成
2 2 3 2 2
环境污染 过量的酸会抑制后续的水解、聚合反应的进行 1.712
【解析】（1）钢铁酸洗废液中主要含有FeCl 和HCl，O 具有氧化性，亚铁离子具有还原
2 2
性，通入空气可制得FeCl ，反应的化学方程式4FeCl ＋O＋4HCl=4FeCl ＋2HO。氧化剂
3 2 2 3 2
NaClO也可以将 氧化成 ，但次氯酸根离子和氯离子会在酸性条件下发生归中反应，
生成氯气，污染环境。故存在的缺点是NaClO会与HCl反应产生Cl，造成环境污染。故
2
答案为：4FeCl ＋O＋4HCl=4FeCl ＋2HO；NaClO会与HCl反应产生Cl，造成环境污染；
2 2 3 2 2
（2）制备聚合碱式氯化铁，涉及到铁离子水解，溶液显酸性，最终产物中还含有一定的氢
氧根离子，若盐酸的浓度或投入量增大，不利于水解和最终的聚合。“氧化”过程中，若
盐酸的浓度或投入量增大，除了会降低 的转化率，还可能产生的影响为过量的酸会抑
制后续的水解、聚合反应的进行。故答案为：过量的酸会抑制后续的水解、聚合反应的进
行；
（3）由②n(Cl-)= ×0.05000mol·L－1×8.1×10-3L=8.100×10-3mol；
由①Cr O2－+6Fe2＋+14H＋=2Cr3＋+6Fe3＋+7H O，用0.02000mol·L－1 KCr O 溶液滴定生成的
2 7 2 2 2 7
Fe2＋（KCr O 被还原为Cr3＋），直至终点消耗KCr O）溶液25.00mL，反应中的定量关
2 2 7 2 2 7
系可知，n（Fe3＋）=6n（Cr O2－）=6×0.02000mol·L－1×25×10-3L=3.000×10-3mol；
2 7
该样品中氯元素和铁元素的质量分数之比 =8.100×10-
3mol×35.5g·mol-1:3.000×10-3mol×56g·mol-1=1.712。
故答案为：1.712。
7．双氧水是重要的化学试剂。
(1)一定条件下，O 得电子转化为超氧自由基(·O )，并实现如下图所示的转化：
2① 是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②写出图示转化总反应的化学方程式： 。
(2) K Cr O 酸性条件下与HO 反应生成CrO，反应为非氧化还原反应。据此分析，CrO 中
2 2 7 2 2 5 5
－2价O与－1价O的数目比为 。
(3) H O 可用于测定酒精饮料中乙醇的含量。现有20.00 mL某鸡尾酒，将其中CHCHOH
2 2 3 2
蒸出并通入17.0 mL 0.200 0 mol·L－1 KCr O 溶液(H SO 酸化)中，发生反应：KCr O＋
2 2 7 2 4 2 2 7
C HOH＋HSO ―→Cr (SO )＋CHCOOH＋KSO ＋HO(未配平)
2 5 2 4 2 4 3 3 2 4 2
再用0.400 0 mol·L－1的双氧水滴定反应后所得的混合液，用去19.00 mL双氧水，滴定过程
中发生如下反应：
反应1：4HO＋KCr O＋HSO ===KSO ＋2CrO＋5HO
2 2 2 2 7 2 4 2 4 5 2
反应2：HO＋CHCOOH===CH COOOH＋HO
2 2 3 3 2
则该鸡尾酒中CHCHOH的物质的量浓度为 mol·L－1(写出计算过程)。
3 2
【答案】 氧化 1:4
0.18 mol·L－1
设鸡尾酒中含有C HOH的物质的量为x mol
2 5
KCr O 的总物质的量：n(K Cr O)＝17.00×10－3 L×0.200 0 mol·L－1＝3.4×10－3 mol
2 2 7 2 2 7
HO 的总物质的量：n(H O)＝19.00×10－3 L×0.400 0 mol·L－1＝7.6×10－3 mol
2 2 2 2
根据2KCr O＋3C HOH＋8HSO ===2Cr (SO )＋3CHCOOH＋2KSO ＋11HO
2 2 7 2 5 2 4 2 4 3 3 2 4 2
x mol x mol x mol
滴定过程中
4HO ＋ KCr O ＋ HSO ===2CrO＋5HO＋KSO
2 2 2 2 7 2 4 5 2 2 4
4×(3.4×10－3－ x) mol (3.4×10－3－ x) mol
HO＋CHCOOH===CH COOOH＋HO
2 2 3 3 2
x mol x mol根据 4×(3.4×10－3－ x)＋x＝7.6×10－3
解得x＝3.6×10－3 mol
c(C HOH)＝ ＝3.6×10－3 mol÷0.02 L＝0.18 mol·L－1
2 5
【解析】(1)① 带一个负电荷， 是电中性的原子团，二
者含有的原子个数相等，因此前者比后者电子数多1个，所以由 生成
的反应是氧化反应；
②O 先在一定条件下得电子转化为超氧自由基，苯甲醇在超氧自由基的作用下解离出一个
2
H+与超氧自由基结合转变为 ，同时也产生一个 ；随后
被氧化失去1个电子转变为 ； 再与
反应，使 脱去1个H原子形成苯甲醛， 则与H
原子结合形成过氧化氢分子；因此上述转化的总反应方程式为： +O
2
+H O；
2 2
(2)K Cr O 中的Cr为+6价，由于其在酸性条件下与过氧化氢反应生成CrO 为非氧化还原
2 2 7 5
反应，所以CrO 中的Cr也为+6价，那么设CrO 中-2价氧的个数为x，-1价氧的个数为
5 5
y，则有： ， ，解得x=1，y=4；所以比例为1:4；
(3)先计算 的总物质的量为 ， 的
总的物质的量为 ；乙醇通入酸性重铬酸钾溶液
中发生的反应方程式无需全部配平，反应过程中1个乙醇被氧化为乙酸需要失去4个电子，
1个重铬酸钾被还原为Cr (SO ) 需要得6个电子，因此二者反应时：
2 4 3
，即若20.00mL鸡尾酒中乙醇有xmol，那么这一步反应消耗
的 为 mol；用过氧化氢滴定时，反应2中的乙酸即由乙醇氧化得来，所以为xmol，那么根据反应方程式，其消耗的 的物质的量为xmol； 在将乙醇氧化
为乙酸后剩余的物质的量为 ，那么通过反应1消耗的 的物质的量
为 ，所以有： ，解得
，那么鸡尾酒中乙醇的浓度为 。
8．黄铁矾法是硫酸体系中除铁的常用方法，黄铵铁矾是黄铁矾中的一种[化学式可表示为
(NH )Fe (SO )(OH) ，摩尔质量为480 g·mol－1]。
4 x y 4 z w
(1) 除去MnSO 酸性溶液中的Fe2＋可向溶液中加入MnO ，充分搅拌，然后用氨水调节溶
4 2
液的pH为1～3，升温到95 ℃，静置即可形成黄铵铁矾沉淀。MnO 氧化Fe2＋的离子方程
2
式为 ，静置形成黄铵铁矾过程中溶液的pH (填“增大”
“减小”或“不变”)。
(2) 依据下列实验和数据可确定黄铵铁矾的化学式。
①称取黄铵铁矾2.400 g，加入足量NaOH溶液充分反应后过滤，向滤液中加入足量盐酸酸
化的BaCl 溶液，得到沉淀2.330 g。
2
②Mim Ristic等曾对黄铵铁矾进行热分解实验，其结果可用下图热重曲线表示(已知：黄铵
铁矾在300 ℃前分解释放的物质为HO，300～575 ℃之间只有NH ·H O放出，此时残留固
2 3 2
体只存在Fe、O、S三种元素，670 ℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)。
根据以上实验及图中数据确定黄铵铁矾的化学式 (写出计算过程)。
【答案】 MnO ＋4H＋＋2Fe2＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2HO 减小 由z＝
2 2
=2
y＝ ＝318 g·mol－1×x＋56 g·mol－1×3＋96 g·mol－1×2＋17 g·mol－1×w＝480 g·mol－1
由化合价代数和为0∶x×(＋1)＋3×(＋3)＋2×(－2)＋w×(－1)＝0
解得：x＝1，w＝6
[或 ，减少的必为NH 和HO，即每480 g黄铵铁矾受热分解，此阶段
3 2
中释放1 mol NH 和0.5 mol HO，推得x＝1
3 2
由电荷守恒：x＋3y＝2z＋w，w＝6]
化学式为NH Fe (SO )(OH)
4 3 4 2 6
【解析】(1) MnO 氧化Fe2＋生成Fe3＋和Mn2＋， 离子方程式为 MnO ＋4H＋＋2Fe2＋===Mn2
2 2
＋＋2Fe3＋＋2HO，静置形成黄铵铁矾过程中消耗OH-，溶液的pH减小；
2
(2) 由z＝ =2
y＝ ＝3
18 g·mol－1×x＋56 g·mol－1×3＋96 g·mol－1×2＋17 g·mol－1×w＝480 g·mol－1
由化合价代数和为0∶x×(＋1)＋3×(＋3)＋2×(－2)＋w×(－1)＝0
解得：x＝1，w＝6
[或 ，减少的必为NH 和HO，即每480 g黄铵铁矾受热分解，此阶段
3 2
中释放1 mol NH 和0.5 mol HO，推得x＝1
3 2
由电荷守恒：x＋3y＝2z＋w，w＝6]
化学式为NH Fe (SO )(OH)
4 3 4 2 6
【点睛】本题以“确定黄铵铁矾的化学式”为背景，考查了氧化还原离子方程式的书写及
有关计算，难点（2）确定黄铵铁矾的化学式相关计算，注意电荷守恒原理在计算中的运用。
