2019年高三化学冲刺复习主观题一遍过专题02样品纯度专练(含解析).doc
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1、1专题 02 样品纯度求解专练1焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:(1)Na 2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时,取 50.00 mL 葡萄酒样品,用0.01000 molL1的碘标准液滴定至终点,消耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_,该样品中 Na2S2O5的残留量为_gL 1(以 SO2计) 。【答案】【解析】 (1)单质碘具有氧化性,能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠,反应的方程式为S2O52 +2I2+3H2O2SO 42 +4I +6H ;消耗碘的物质的量是 0.0001mol,所以焦亚硫酸钠
2、的残留量(以 SO2计)是 。2磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:(1)取 a g 所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用 b molL1NaOH 溶液滴定至终点时生成 Na2HPO4,消耗 NaOH 溶液 c mL,精制磷酸中 H3PO4的质量分数是_。 (已知:H 3PO4摩尔质量为 98 gmol1)【答案】【解析】 (1)滴定终点生成 Na2HPO4,则消耗的 H3PO4与 NaOH 物质的量之比为 1:2,n(H 3PO4)= n(NaOH)= bmol/L c 10-3L= mol,m(H 3PO4)= mol 98g/mol= g=0.049bcg,精制磷酸中
3、H3PO4的质量分数为 。32017 新课标凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3=NH3H3BO3;NH 3H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。2回答下列问题:(1)仪器清洗后,g 中加入硼酸(H 3BO3)和指示剂。铵盐试样由 d 注入 e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗 d,关闭 k3,d 中保留少量水。打开 k1,加热 b,使水蒸气进入 e。取某甘氨酸(C 2H5NO2)样品 m 克进行测定,滴定 g 中吸收液时消耗浓度为 c molL1的盐酸
4、 V mL,则样品中氮的质量分数为_%,样品的纯度_%。【答案】 【解析】 (1)取某甘氨酸(C 2H5NO2)样品 m 克进行测定,滴定 g 中吸收液时消耗浓度为 c molL-1的盐酸V mL,根据反应 NH3H3BO3+HClNH 4Cl+H3BO3,可以求出样品中 n(N)n(HCl)c molL -1 0.001cV mol,则样品中氮的质量分数为 ,样品中甘氨酸的质量0.001cV ,所以样品的纯度 。4水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO 2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(4)草酸钙沉淀经稀
5、 H2SO4处理后,用 KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:MnO 4-+H+H2C2O4Mn 2+CO2+H2O。实验中称取 0.400 g 水泥样品,滴定时消耗了 0.0500 molL-13的 KMnO4溶液 36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为_。【答案】45.0%【解析】(1)草酸钙的化学式为 CaC2O4,MnO 4 作氧化剂,化合价降低 5 价,H 2C2O4中的 C 化合价由3 价4 价,整体升高 2 价,最小公倍数为 10, 因此 MnO4 的系数为 2,H 2C2O4的系数为 5,运用关系式法5Ca2+5H 2C2O42KMnO
6、 4n(KMnO4)=0.0500mol/L36.00103 mL=1.80103 moln(Ca2+)=4.50103 mol水泥中钙的质量分数为 4.50103 mol40.0g/mol/0.400g100%=45.0%。52017 天津用沉淀滴定法快速测定 NaI 等碘化物溶液中 c(I),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。准备标准溶液a准确称取 AgNO3基准物 4.2468 g(0.0250 mol)后,配制成 250 mL 标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。b配制并标定 100 mL 0.1000 molL1 NH4SCN 标准溶液,备用。滴定的主要步骤a取待测 Na
7、I 溶液 25.00 mL 于锥形瓶中。b加入 25.00 mL 0.1000 molL1 AgNO3溶液(过量) ,使 I完全转化为 AgI 沉淀。c加入 NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d用 0.1000 molL1 NH4SCN 溶液滴定过量的 Ag+,使其恰好完全转化为 AgSCN 沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。e重复上述操作两次。三次测定数据如下表:实验序号 1 2 3消耗 NH4SCN 标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98f数据处理。回答下列问题:(1)所消耗的 NH4SCN 标准溶液平均体积为_mL,测得 c(I)=_ molL1。(2)在滴定管中装入 N
8、H4SCN 标准溶液的前一步,应进行的操作为_。4(3)判断下列操作对 c(I)测定结果的影响(填“偏高” 、 “偏低”或“无影响” )若在配制 AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果_。若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_。【答案】 10.00 0.0600 用 NH4SCN 标准溶液进行润洗 偏高 偏高【解析】(1)舍弃与其它数据不平行的 20.24,所消耗的 NH4SCN 标准溶液平均体积为 20.00mL,n(AgNO 3)= 25.00 mL0.1000 molL1=0.00250mol,n(NH 4SCN)= 20.00 mL0.1000 m
9、olL1=0.00200mol,n(I -)= n(AgNO3)-n(NH4SCN)=0.00050mol,所以 c(I-)=0.00050mol/25.00mL=0.02molL-1。(2)在滴定管中装入 NH4SCN 标准溶液的前一步,应进行的操作为用 NH4SCN 标准溶液进行润洗。(3)AgNO 3标准溶液浓度变小,使得标准溶液体积增大,则测定结果偏高。终读数变小,标准液液数值变小,则测定结果偏低。6过氧化钙(CaO 28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量 MnSO4和碱性 KI 溶液,生成 MnO(OH)2沉淀,密封静置
10、;加入适量稀 H2SO4,待 MnO(OH)2与 I完全反应生成 Mn2+和 I2后,以淀粉作指示剂,用 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下:写出 O2将 Mn2+氧化成 MnO(OH)2的离子方程式:_。取加过一定量 CaO28H2O 的池塘水样 100.00 mL,按上述方法测定水中溶解氧量,消耗 0.01000 molL1 Na2S2O3标准溶液 13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以 mgL1表示) ,写出计算过程。【答案】 (1)O 22Mn 2 4OH =MnO(OH)2在 100.00 mL 水样中I22S 2O32 =2I S 4O62n(I2)
11、=6.750105 molnMnO(OH)2= n(I2)= 6.750105 mol5n(O2)= nMnO(OH)2= 6.750105 mol=3.375105 mol水中溶解氧= =“10.80“ mg/L【解析】 (3)O 2将 Mn2+氧化成 MnO(OH)2中氧气是氧化剂,1 个 O2分子得到 4 个电子,Mn 元素的化合价从+2 价升高到+4 价,1 个 Mn2+失去 2 个电子,所以根据电子得失守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为O2+2Mn2 +4OH =MnO(OH)2。根据转化关系图,获得各物质之间的量的关系,由此进行计算。7已知:I 22 3SO2462I 。(1)
12、某学习小组用“间接碘量法”测定含有 CuCl22H2O 晶体的试样(不含能与 I 发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取 0.36 g 试样溶于水,加入过量 KI 固体,充分反应,生成白色沉淀。用 0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗 Na2S2O3标准溶液 20.00 mL。可选用_作滴定指示荆,滴定终点的现象是_。CuCl 2溶液与 KI 反应的离子方程式为_。该试样中 CuCl22H2O 的质量百分数为_。【答案】(3)淀粉溶液蓝色褪去,放置一定时间后不复色2Cu 2+4I-=2CuI+I 295【解析】 (3)滴定前的处理过程中将发生下列反应
13、:2Cu 2+4I-=2CuI+I 2,滴定过程中 I2 消失是滴定的终点,所以可选用淀粉溶液做指示剂,滴定终点为:蓝色褪去,且在半分钟内不恢复颜色;从反应 2Cu2+4I-=2CuI+I 2,I 2+2S2O32-S 4O62-+2I-,可知 Cu2+S 2O32 ,n(Cu 2+)=0.100 mol/L0.020 L210 3 mol,m(CuCl 22H2O) =2103 mol171 g/mol =0.342g,则试样中 CuCl22H2O 的含量为 95%。8硫代硫酸钠晶体(Na 2S2O35H2O,M=248 gmol 1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:(1)利用 K2Cr
14、2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取 1.2000 g 某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解,完全溶解后,全部转移至 100 mL 的_中,加蒸馏水至_。滴定:取 0.00950 molL1的 K2Cr2O7标准溶液 20.00 mL,硫酸酸化后加入过量 KI,发生反应: 6Cr2O72+6I+14H+=3I2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I 2+2S2O32=S4O62+2I。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液_,即为终点。平行滴定 3 次,样品溶液的平均用量为 24.80 mL,则样品纯度为_
15、%(保留 1 位小数) 。【答案】烧杯 容量瓶 刻度线 蓝色褪去 95.0【解析】配制一定物质的量浓度的溶液,应该先称量质量,在烧杯中溶解,在转移至容量瓶,最后定容即可。所以过程为:将固体再烧杯中加入溶解,全部转移至 100mL 容量瓶,加蒸馏水至刻度线。淡黄绿色溶液中有单质碘,加入淀粉为指示剂,溶液显蓝色,用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘,滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式:Cr 2O72-3I 26S 2O32-,则配制的 100mL 样品溶液中硫代硫酸钠的浓度 c= ,含有的硫代硫酸钠为0.004597mol,所以样品纯度为9烟道气中的 NOx是主要的大气
16、污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题:.采样.NO x含量的测定将 v L 气样通入适量酸化的 H2O2溶液中,使 NOx完全被氧化为 NO3,加水稀释至 100.00 mL。量取 20.00 mL 该溶液,加入 v1 mL c1 molL1 FeSO4标准溶液(过量) ,充分反应后,用 c2 molL1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的 Fe2+,终点时消耗 v2 mL。(1)滴定操作使用的玻璃仪器主要有_。(2)滴定过程中发生下列反应:3Fe2+NO3+4H+ NO+3Fe 3+2H2OCr2O72 + 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ +6Fe3+7H2O则
17、气样中 NOx折合成 NO2的含量为_mgm 3。7(3)判断下列情况对 NOx含量测定结果的影响(填“偏高” 、 “偏低”或“无影响 ” )若缺少采样步骤,会使测试结果_。若 FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果_。【答案】锥形瓶、酸式滴定管 偏低 偏高【解析】 (1)滴定中使用酸式滴定管(本题中的试剂都只能使用酸式滴定管)和锥形瓶。(2)用 c2 molL1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的 Fe2+,终点时消耗 V2 mL,此时加入的 Cr2O72-为c2V2/1000 mol;所以过量的 Fe2+为 6c2V2/1000 mol;则与硝酸根离子反应的 Fe2+为(c 1V1/100
18、06c 2V2/1000) mol;所以硝酸根离子为(c 1V1/10006c 2V2/1000)/3 mol;根据氮元素守恒,硝酸根与 NO2的物质的量相等。考虑到配制 100mL 溶液取出来 20mL 进行实验,所以 NO2为 5(c1V1/10006c 2V2/1000)/3 mol,质量为465(c1V1/10006c 2V2/1000)/3 g,即 230(c1V16c 2V2)/3 mg。这些 NO2是 VL 气体中含有的,所以含量为 230(c1V16c 2V2)/3V mgL-1,即为 1000230(c1V16c 2V2)/3V mgm-3,所以答案为:mgm3。(3)若缺少
19、采样步骤,装置中有空气,则实际测定的是烟道气和空气混合气体中 NOX的含量,测定结果必然偏低。若 FeSO4标准溶液部分变质,一定是部分 Fe2+被空气中的氧气氧化,计算时仍然认为这部分被氧化的 Fe2+是被硝酸根离子氧化的,所以测定结果偏高。10水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg/L,我国地表水环境质量标准规定,生活饮用水源的 DO 不能低于 5mg/L。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的 DO。1、测定原理:碱性条件下,O 2将 Mn2+氧化为 MnO(OH)2:2Mn 2+O2+4OH=“2“ MnO(OH)
20、2酸性条件下,MnO(OH) 2将 I氧化为 I2:MnO(OH) 2+I+H+Mn 2+I2+H2O(未配平),用 Na2S2O3标准溶液滴定生成的 I2:2S 2O32+I2=S4O62+2I82、测定步骤a.安装装置,检验气密性,充 N2排尽空气后,停止充 N2。b.向烧瓶中加入 200mL 水样。c.向烧瓶中依次迅速加入 1mLMnSO4无氧溶液(过量)、2mL 碱性 KI 无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应完全。d 搅拌并向烧瓶中加入 2mL 硫酸无氧溶液至反应完全,溶液为中性或弱酸性。e.从烧瓶中取出 40.00mL 溶液,以淀粉作指示剂,用 0.01000mol/L Na2S2
21、O3溶液进行滴定,记录数据。f.g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。回答下列问题:(1)步骤 f 为_。(2)步骤 e 中达到滴定终点的标志为_。若某次滴定消耗 Na2S2O3溶液 4.50mL,水样的DO=_mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得 DO 是否达标:_(填“是”或“否”)【答案】(1)重复步骤 e 的操作 23 次(2)溶液蓝色褪去(半分钟内不变色) 9.0 是【解析】 (1)滴定操作一般需要重复进行 23 次,以便减小实验误差,因此步骤 f 为重复步骤 e 的操作23 次,故答案为:重复步骤 e 的操作 23 次;(6)碘离子被氧化为
22、碘单质后,用 Na2S2O3溶液滴定将碘还原为碘离子,因此滴定结束,溶液的蓝色消失;n(Na2S2O3)= 0.01000mol/L0.0045L=4.5105mol,根据反应有 O22 MnO(OH)2 2I24S2O32,n(O 2)= n(Na2S2O3)=1.125105mol,该河水的 DO= 1.12510532=9103g/L=“9.0“ mg/L5 mg/L,达标,故答案为:溶液蓝色褪去(半分钟内不变色);9.0;是。11二氧化氯(ClO 2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:(1)用下图装置可以测定混合气中 ClO2的含量:9在锥形瓶中加入足量的碘化钾
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