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定量分析实验题型研究

[试题特点]

———————————————————————————————————— 这一类题型一般基于某一新型物质的制备或探究其性质实验的基础上考查与实验有关的现象、反应原理、实验仪器、实验操作中出现的问题等，并进行有关新型物质组成的测定或物质含量(纯度)的计算。化学综合计算常常涉及：①氧化还原反应中得失电子守恒计算；②过量问题的计算；③物质含量(纯度)的计算；④新型物质化学组成的计算；⑤多步反应计算等。

[做真题—明考查特点]

1．(2018·江苏高考)碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为

(2－x)Al2(SO4)3＋3xCaCO3＋3xH2O===

2[(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]＋3xCaSO4↓＋3xCO2↑

生成物(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。 (1)制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有________________________________________________________________________。

[考查反应条件的控制]

(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中，溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。[考查化学原理]

(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：

①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.330 0 g。

②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.100 0 mol·L EDTA标准溶液 25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.080 00 mol·L CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4 标准溶液20.00 mL(已知Al、Cu与EDTA反应的化学计量数比均为1∶1)。

计算(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。[考查新物质的组成及计算] 解析：(1)要提高x值，就需要提高CaSO4的生成速率，因为碳酸钙是粉末，因此不能通过增大表面积的方式提高反应速率，可以通过增加CaCO3的量和搅拌加快CaSO4的生成速率，以提高x的值。(2)吸收SO2的过程中，OH参加反应，因此溶液的pH减小。(3)由题意知，Al、Cu与EDTA反应的化学计量数比均为1∶1，因此EDTA总物质的量应等于Al和Cu的物质的量之和，根据题给数值即可求算出x的值。

答案：(1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率 (2)减小

2＋3＋

2＋

3＋

－

3＋

2＋－1

－1

(3)25.00 mL溶液中：

－

n(SO24)＝n(BaSO4)＝

2.330 0 g

－1＝0.010 0 mol

233 g·mol

2．50 mL溶液中：

n(Al3＋)＝n(EDTA)－n(Cu2＋)

＝0.100 0 mol·L×25.00 mL×10 L·mL－0.080 00 mol·L×20.00 mL×10 L· mL

＝9.000×10 mol 25．00 mL溶液中：

－4

－1

－1

－3

－1

－1

－3

n(Al3＋)＝9.000×10－3 mol

1 mol (1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中：

－n(Al3＋)＝(2－x)mol；n(SO24)＝3(1－x)mol －3n(Al3＋)2－x9.000×10 mol

＝ －＝

n(SO23(1－x)0.010 0 mol4)

x≈0.41

2．(2017·江苏高考)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。 (1)碱式氯化铜有多种制备方法。

①方法1：45～50 ℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，该反应的化学方程式为____________________________________________。

[考查陌生化学方程式的书写]

②方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M′的化学式为________________。

3＋

[考查化学原理]

(2)碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品1.116 0 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；③另取25.00 mL溶液A，调节pH 4～5，用浓度为0.080 00 mol·L的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu(离子方程式为Cu＋H2Y===CuY＋2H)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。[考查新物质的组成及计算]

解析：(1)①在H2O存在的条件下，CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl2·3H2O，根据Cu和O得失电子守恒配平反应的化学方程式。②由题图知，O2氧化M′生成M，根据题

2＋

2－

2－

＋

－1

2＋

意“Fe对该反应有催化作用”，则M′为Fe。(2)由②中生成AgCl的质量，可计算出1.116 0 g样品中Cl的物质的量n(Cl)；由③可计算出1.116 0 g样品中Cu的物质的量n(Cu

＋

－

－

2＋

－

－

－

2＋

2

3＋2＋

)，根据电荷守恒：n(OH)＋n(Cl)＝2n(Cu)，得出n(OH)，最后由质量守恒得出n(H2O)；

由四种粒子的物质的量，可确定样品的化学式。

45～50 ℃

答案：(1)①4CuCl＋O2＋8H2O=====2Cu2(OH)2Cl2·3H2O ②Fe

100.00 mL0.172 2 g100.00 mL－－3(2)n(Cl)＝n(AgCl)×＝＝4.800×10 mol －1×

25.00 mL143.5 g·mol25.00 mL

2＋

n(Cu2＋)＝n(EDTA)×

100.00 mL－1－3－1

＝0.080 00 mol·L×30.00 mL×10 L·mL×

25.00 mL

100.00 mL－3

＝9.600×10 mol

25.00 mL

－3－2

n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝2×9.600×10－3 mol－4.800×10 mol＝1.440×10 mol

m(Cl－)＝4.800×10－3 mol×35.5 g·mol－1＝0.170 4 g m(Cu2＋)＝9.600×10－3 mol×64 g·mol－1＝0.614 4 g m(OH－)＝1.440×10－2 mol×17 g·mol－1＝0.244 8 g n(H2O)＝

1.116 0 g－0.170 4 g－0.614 4 g－0.244 8 g－3

＝4.800×10 mol －1

18 g·mol

a∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1

化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O

3．(2016·江苏高考)过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。 (1)Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O。 Ca(OH)2＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O

反应时通常加入过量的Ca(OH)2，其目的是______________________。[考查化学原理] (2)向池塘水中加入一定量CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有______(填序号)。 A．Ca B．H C．CO3 D．OH

[考查化学原理]

(3)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；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I完全反应生成

Mn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：

MnIS2O32－O2――→MnO(OH)2――→I2――→S4O6

①写出O2将Mn氧化成MnO(OH)2的离子方程式：

________________________________________________________________________。

2＋

2＋

－

2－

2＋

－

2＋

＋

2－

－