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第03 讲 物质的量在化学方程式计算中的应用
目录
01 课标达标练
题型01 考查根据化学方程式进行计算
题型02 考查关系式法的应用
题型03 考查守恒法的应用
题型04 考查差量法的应用
题型05 考查热重分析法
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查根据化学方程式进行计算
1.(2025·安徽省淮北市·期中)将1.76g 镁铜合金投入20mL 一定浓度的硝酸中,合金完全溶解,产生NO
和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体,体积折算为标准状况下),反应结束后向溶液中加入
120mL1mol·L-1NaOH 溶液,恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL 该混合气体
的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是( )
A.Mg 与Cu 的物质的量比值为3:1
B.NO 和NO2的体积比为1:1
C.原硝酸的浓度为8mol·L-1 D.通入的O2的体积(标准状况下)V=448ml
2.将2.56 gCu 投入12mL10mol·L-1硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入40mLamol·L-1NaOH 溶
液,Cu2+恰好完全沉淀,将生成的气体与bmol O2一起通入足量NaOH 溶液中,气体恰好被完全吸收生成c
mol NaNO3。下列判断正确的是( )
A.生成的气体中只有NO
B.
C.
D.
3.钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁
片,分别进行了以下实验操作:
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g 该粉末,放入28.00 mL 1 mol·L-1的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向
溶液中滴入KSCN 溶液,无明显现象。
完成下列各题:
(1)将反应后的溶液稀释至100 mL,则溶液中c(Fe2+) = 。
(2)样品中n(Fe)∶n(Fe3O4) = 。
4.(2025·安徽省淮北市·期中)将1.76g 镁铜合金投入20mL 一定浓度的硝酸中,合金完全溶解,产生NO
和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体,体积折算为标准状况下),反应结束后向溶液中加入
120mL1mol·L-1NaOH 溶液,恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL 该混合气体
的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是( )
A.Mg 与Cu 的物质的量比值为3:1
B.NO 和NO2的体积比为1:1
C.原硝酸的浓度为8mol·L-1
D.通入的O2的体积(标准状况下)V=448Ml
5
【结合催化剂的制备考查化学方程式计算】.(2025·高三合肥一中·期中)碘化亚铜(CuI)是一种
白色粉末,不溶于水,能被
氧化,可用作有机合成催化剂。工业上以斑铜矿
为原料制备CuI
的流程如下。
(1)利用
测定CuI 样品中CuI 质量分数(杂质不参加反应)的方法如下:称取CuI 样品2.000g,向其中加
入足量的
溶液,待充分反应后,滴加
溶液至恰好完全反应时消耗
溶液的体积为20.00mL。已知:
(未配平);
(未配平)。计算该样品中CuI 的质量分数 (写出计算过程)。
02 考查关系式法的应用
6.
【结合化学反应机理考查关系式法的应用】(2025 高三·安徽皖北协作体·联考)
为橙黄色晶体,微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以
溶
液、
浓氨水
和活性炭为原料制备
,装置如图所示。
已知:①
不易被氧化,
具有强氧化性;
②
具有较强的还原性,
性质稳定;
③
。
回答下列问题:
纯度的测定:
Ⅰ.称取
样品,加入20.00mL 较浓NaOH 溶液,加热使
全部转化为
,写出生成
的离子方程式: 。冷却后加
和20.00mL 浓盐酸,加蒸馏
水准确配成100.00mL 溶液。
Ⅱ.用移液管移取25.00mL 溶液于锥形瓶中,滴加2 滴 作指示剂,用
标
准溶液滴定至终点,平行操作3 次,平均消耗标准溶液17.05mL,样品的纯度为 %(结果保留三
位有效数字)。
7.
【结合消毒剂的制备考查关系式法的应用】(2025·安徽皖南八校·联考)氯可形成多种氧化物
及含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。亚氯酸钠(
)是一种高效的消毒剂和漂白剂。
Mathieson 法制备亚氯酸钠的流程如图所示:
(1)已知
饱和溶液在不同温度时析出的晶体情况如下表:
温度
<38℃
38~60℃
>60℃
析出晶体
分解成
和NaCl
利用
溶液制得
晶体的操作步骤: ,38~60℃的温水洗涤,低于60℃干燥。
(2)测定(1)中获得的固体中
的纯度(假设杂质不参与反应):取2.5g 样品溶于水配成500mL 溶
液,取10mL 该溶液于锥形瓶中,加入足量的KI 溶液和
酸化(
被还原为
),然后加入淀粉溶液
作指示剂,用0.1000
的
标准液滴定锥形瓶中的溶液(
),当看到
,时测得标准液消耗的体积为20.00mL,通过计算可知
的纯度为 。
03 考查守恒法的应用
8.(2025 高三上·安徽卓越县中联盟·月考)柠檬酸亚铁晶体(FeC6H6O7·2H2O,相对分子质量为282)是一种
补铁剂,该物质微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以硫酸亚铁、纯碱和柠檬酸为原料制备柠檬酸亚
铁晶体的流程如下:
①分别称取15.200gFeSO4、28.600gNa2CO3·10H2O,各用100mL 蒸馏水溶解。
②在不断搅拌下,将碳酸钠溶液缓缓地加入硫酸亚铁溶液中,静置。
③减压过滤、洗涤,得FeCO3固体。
④将上述制备的FeCO3固体和少量铁粉加入三颈烧瓶中,通过恒压漏斗逐渐向三颈烧瓶中加入适量
2.0mol/L 的柠檬酸(C6H8O7)溶液。边滴加液体边搅拌,并控制温度为80℃。
⑤趁热过滤,使滤液冷却至室温,加入适量无水乙醇,过滤、洗涤、干燥,得产品。
回答下列问题:
(1)称取上述制制得产品15.000g,配成250mL 一定浓度的溶液,取25.00mL 于锥形瓶中,再用0.0200mL-1的
酸性高锰酸钾标准液滴定,经过4 次滴定,每次消耗的标准液体积如下表:
次数序号
1
2
3
4
消耗KMnO4溶液体
积/mL
40.02
43.58
39.98
40.00
该次实验制得的产品纯度为 。
9.(2025 高三·芜湖·期末)三氯异氰尿酸(
)可在水中缓慢释放出HClO,是一种高
效、低毒、安全的杀菌消毒漂白剂。实验室利用潮湿
与
反应制取
,再与氰尿酸(
)悬浮液在20~25℃发生取代反应获得三氯异氰尿酸,实验装置(夹持装置省略)如图:
(1)三氯异氰尿酸有效氯含量测定:称取0.2000g 样品,加入适量碘化钾和稀硫酸,充分反应后向溶液中滴
加几滴淀粉溶液,并用
溶液滴定,平均消耗
溶液20.00mL。
已知:
样品有效氯
①滴定终点的现象为 。
②样品有效氯为 。
10.碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]均可溶于盐酸,转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成
氧化铜。溶解28.4 g 上述混合物,消耗1 mol·L-1盐酸500 mL。煅烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质
量是
( )
A.35 g B.30 g C.20 g
D.15 g
04 考查差量法的应用
11.(2025 高三·安徽皖江名校·联考)某实验小组向饱和Na2CO3溶液中通入
,溶液中产生大量白色固
体。小组同学对该白色固体的成分进行了探究。
【定量探究】
实验小组对所得的固体进行加热,并用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线,如下图所示。
(1)A 点所得到的固体成分是 。
(2)B 点所得到的固体成分的质量之比
。
12.把氯气通入浓氨水中,会立即发生反应:3Cl2+8NH3·H2O=6NH4Cl+N2+8H2O。在标准状况下,把1.12 L Cl2、
N2的混合气体(90% Cl2和10% N2,均为体积分数)通入浓氨水,实验测得逸出标准状况下的气体体积为0.672
L(其中有50% Cl2和50% N2),此反应中被氧化的NH3的质量为
( )
A.3.4 g
B.0.34 g
C.1.36 g
D.4.48 g
13.工业纯碱中常含有少量的NaCl 杂质,某化学兴趣小组取m g 纯碱样品与足量稀盐酸充分反应,加热、
蒸干、灼烧,得n g 固体.则该样品中纯碱的质量分数为
( )
A.106(n- m )
11m
×100%
B.168(m -n)
56m
×100%
C.84(n- m )
11m
×100%
D.
n- m
m
×100%
05 考查热重分析法
14.(2025 高三·安徽江淮十校·联考)
样品在
气氛中受热分解过程的热重曲线如图所
示,下列说法正确的是
A.P→Q 过程产生的气体为纯净物
B.
,
C.加热到633℃剩余的固体呈黑色
D.检验固体Q 的成分可用铁氰化钾试剂
15.(2025 高三·安徽六安·月考)称取
草酸亚铁晶体(
,
)加热分解,得
到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示,
、
两点时剩余的固体均为纯净物,其化学式为
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
1.(2025·高三·安徽皖南八校)铜阳极泥富含Cu、Ag、Au 等多种元素,现从铜阳极泥中回收金并制取胆矾
的流程如图甲所示,并将制得的2.50g 胆矾晶体加热脱水,其脱水过程的热重曲线如图乙所示。已知
,下列说法正确的是
A.可通过不断升温来提高浸取1 的速率
B.浸渣2 的主要成分是AgCl
C.向含1mol
的溶液中加入过量Zn 粉使其完全还原为Au,需消耗1.5mol Zn
D.由图乙可知1000℃以上时,
最终分解产物是CuO
2.
【结合水质的测定考查关系式法的应用】化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一,COD
是指在特定条件下用一种强氧化剂(如KMnO4)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为
氧化能力相当的O2质量,单位:mg·L-1)。某水样的COD 测定过程如下:取100.0 mL 水样,用硫酸酸化,加
入10.00 mL 0.002 000 mol·L-1 KMnO4溶液,充分作用后,再加入10.00 mL 0.005 000 mol·L-1 Na2C2O4溶液。
用0.002 000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗6.50 mL。
已知:2MnO4
-+5C2O4
2-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(1)1 mol KMnO4的氧化能力与_____________g O2的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。
(2)该水样的COD 值是_____________mg·L-1。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)
3. 用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O 样品的纯度,过程如下:取0.400 0 g 试样溶于水,加入过量KI 固
体,充分反应,生成白色CuI 沉淀,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴
定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。(滴定反应为I2+2S2O3
2-=S4O6
2-+2I-)
(1)写出生成白色CuI 沉淀的离子方程式: 。
(2)该样品中CuCl2·2H2O 的质量分数为______________。
4.
【结合工业产品纯度的测定考查关系式法的应用】(2025·安徽淮南·二模)三草酸合铁酸钾晶
体
是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。某实验小组以铁为原料
制备三草酸合铁酸钾晶体的实验步骤如下:
Ⅰ.称取
铁粉,加入
溶液,小火加热至不再产生气泡为止,趁热过滤,得滤液。
Ⅱ.向步骤Ⅰ所得滤液中加入
饱和溶液,调节
为1~2,经过一系列操作得
晶体。
Ⅲ.称取
步骤Ⅱ所得
晶体,加水溶解,控制温度
,滴加一定量
和氨
水,过滤,热水洗涤,得
沉淀。
Ⅳ.称取
和
,加水、加热溶解,搅拌下加入
,至溶液转为绿色。趁热过
滤、冷却结晶、过滤、洗涤得
晶体。
测定产品的纯度可采用高锰酸钾标准溶液滴定法。称取
三草酸合铁酸钾晶体,配制成
溶液,取
于锥形瓶中,用
标准溶液滴定,消耗
标准溶液VmL,产品的纯度为
(用含m、c、v 的表达式表示)。
1.(2025·安徽卷,16)(5)已知常温下
和
的溶解度分别为
和
。向饱和
溶液中持续通入
气体会产生
晶体。实验小组进行相应探究:
实
验
操作
现象
a
将
匀速通入置于烧杯中的
饱和
溶
无明显现象
液,持续
,消耗
b
将
饱和
溶液注入充满
的
矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶
,静置
矿泉水瓶变瘪,
后开始有白色晶体析出
i.实验a 无明显现象的原因是_______。
ii.析出的白色晶体可能同时含有
和
。称取
晾干后的白色晶体,加热至
恒重,将产生的气体依次通过足量的无水
和
溶液,
溶液增重
,则白色晶体
中
的质量分数为_______。
2.(2024·安徽卷,16) 测定铁矿石中铁含量的传统方法是
,滴定法。研究小组用
该方法测定质量为
的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①
标准溶液。
②
溶液:称取
溶于
浓盐酸,加水至
,加入少量锡粒。
【测定含量】按下图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时
,可将
氧化为
。难以氧化
;
可被
还
原为
。回答下列问题:
(5)若消耗
标准溶液
,则
试样中
的质量分数为_______(用含a、c、V 的
代数式表示)。
3.(2024·湖南卷)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备
的反应原理如下:
实验步骤如下:
分别称取
和
粉置于
乙腈(
)中充分反应,回流装置图和
蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下:
已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂;
②相关物质的信息如下:
化合物
相对分子
质量
327.5
371
在乙腈中
颜色
无色
蓝色
合并步骤d 和e 所得的产物,总质量为
,则总收率为_______(用百分数表示,保留一位小数)。
4.(2024·黑吉辽卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向
烧瓶中分别加入
乙酸(
)、
乙醇(
)、
固体及4~6
滴
甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流
后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和
溶液至无
逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水
,过滤。
V.蒸馏滤液,收集
馏分,得无色液体
,色谱检测纯度为
。
回答问题:该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至
)。