1、化学综合计算 一、基础知识链接 二、主要考查点的分解与练习 1.滴定分析法 (2020 江苏)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的 杀菌消毒剂。 NaClO 可用于制备二氯异氰尿酸钠。 二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于 60%。 通过下列实验检测二氯异氰尿 酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为 333223333 C N O ClH2H OC H N O2HClO 22 HClO 2IHIClH O 22 22346 I2S OS O2I 准确称取 1.1200g 样品, 用容量瓶配成 250.0mL 溶液; 取 25.00mL 上述溶液 于碘量瓶中,加入适
2、量稀硫酸和过量 KI 溶液,密封在暗处静置 5min;用 1 0.1000mol LNa2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴 定至终点,消耗 Na2S2O3溶液 20.00mL。 通过计算判断该样品是否为优质品。 (写出计算过程, HClO2 100% 测定中转化为的氯元素质量 该样品的有效氯 样品质量 ) 若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值 (填“偏 高”或“偏低”) 答案:63.39% 偏低 (2020 山东卷) 某同学利用 Cl2氧化 K2MnO4制备 KMnO4的装置如下图所示 (夹 持装置略) : 已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中
3、可稳定存在,碱性减弱时易发生 反应: 2 4242 3MnO2H O2MnOMnO4OH 回答下列问题: (1)装置 A 中 a 的作用是 ;装置 C 中的试剂为 ;装 置 A 中制备 Cl2的化学方程式为 。 (2)上述装置存在一处缺陷,会导致 KMnO4产率降低,改进的方法 是 。 (3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将 KMnO4溶液加入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为 50.00mL 的滴定管中,若 KMnO4溶 液起始读数为 15.00mL,此时滴定管中 KMnO4溶液的实际体积为 (填标号) 。 A15.00 mLB35.00mLC大于 35.00mLD小
4、于 15.00mL (4)某 FeC2O4 2H2O 样品中可能含有的杂质为 Fe2(C2O4)3、H2C2O4 2H2O, 采用 KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下: .取 mg 样品于锥形瓶中,加入稀 H2SO4溶解,水浴加热至 75。用 c mol L-1的 KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且 30s 内不褪色,消耗 KMnO4 溶液 V1mL。 .向上述溶液中加入适量还原剂将 Fe3+完全还原为 Fe2+,加入稀 H2SO4酸 化后,在 75继续用 KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且 30s 内不褪色,又消 耗 KMnO4溶液 V2mL。 样品中所含 1 2242
5、H C O2H O126g molM 的质量分数表达式 为 。 下列关于样品组成分析的说法,正确的是 (填标号) 。 A 1 2 3 V V 时,样品中一定不含杂质 B 1 2 V V 越大,样品中 2242 H C O2H O含量一定越高 C若步骤 I 中滴入 KMnO4溶液不足,则测得样品中 Fe 元素含量偏低 D若所用 KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中 Fe 元素含量偏高 答案: (1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下;NaOH 溶液; 2222 Ca(ClO)4HClCaCl2Cl2H O (2)在装置 A、B 之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 (3)酸式;C (4) 12 0.315
6、3 100% c VV m ;B、D 2.热重分析法 (2019 新课标)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体NH4Fe(SO4)2 xH2O 样品所含结晶水数,将样品加热到 150 时,失掉 1.5 个结晶水,失重 5.6%。硫 酸铁铵晶体的化学式为_。 答案:NH4Fe(SO4)2 12H2O (2014 江苏卷)碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)d x H 2O 常用作塑料阻 燃剂。 (1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用,是由于其受热分解需吸收大量热量 和 。 (2)MgaAlb(OH)c(CO3)d x H 2O 中 a、b、c、d 的代数关系式为 。 (3)为确定碱式碳酸铝镁的组成,进
7、行如下实验: 准确称取 3.390g 样品与足量稀盐酸充分反应, 生成 CO20.560L (已换算成 标准状况下) 。另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品 的剩余质量/固体样品的起始质量 100%)随温度的变化如右图所示(样品在 2700C 时已完全失去结晶水,6000C 以上残留固体为金属氧化物的混合物) 。 根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的 n(OH ): n(CO 32 )(写出计算 过程) 。 答案:(1)阻止燃烧 (2)2a+3b=c+2d (3) 3.沉淀分析法 (2016 全国卷卷)在化学分析中采用 K2CrO4为指示剂, 以 AgNO3标准溶液 滴定
8、溶液中的 Cl,利用 Ag+与 CrO42生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当 溶液中 Cl恰好完全沉淀(浓度等于 1.0 105 mol L1)时, 溶液中 c(Ag+)为_ mol L1,此时溶液中 c(CrO42)等于_ mol L1。(已知 Ag2 CrO4、AgCl 的 Ksp分别为 2.0 1012和 2.0 1010)。 答案: 2.0 10-5 ;5 10-3 ; (2015 江苏高考)软锰矿(主要成分为 MnO2, 杂质金属元素有 Fe、 Al、 Mg 等) 的悬浊液与烟气中 SO2反应可制备 MnSO4 H2O,反应的化学方程式为 MnO2 SO2=MnSO4。 (1) 质
9、量为 17. 40 g 的纯净 MnO2最多能氧化_ L(标准状况) SO2。 (2) 已知:KspAl(OH)31 10 33,K spFe(OH)33 10 39,pH7. 1 时 Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去 MnSO4溶液中的 Fe3 、Al3(使其浓度均小于 1 10 6 mol L1),需调节溶液的 pH 范围为_。 答案: (1)4.48L (2) 5.0pH7.1 4.转化率及产率的计算 (2020 全国卷 II 卷)“84 消毒液”的有效成分为 NaClO,不可与酸性清洁剂 混用的原因是_ (用离子方程式表示) 。 工业上是将氯气通入到 30%的 NaOH 溶液中来制
10、备 NaClO 溶液,若 NaClO 溶液中 NaOH 的质量分数为 1%,则生产 1000 kg 该溶液需消耗氯气的质量为_kg(保留整数) 。 答案:ClO-+Cl-+2H+=Cl2+ H2O 203 (2019全国卷卷)乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验 室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下: 水杨酸 醋酸酐 乙酰水杨 酸 熔点/ 157159 -72-74 135138 相对密度/(g cm 3) 1.44 1.10 1.35 相对分子质量 138 102 180 实验过程:在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分摇动 使固体完全溶解。
11、缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热,维持瓶内温度在70 左右, 充分反应。稍冷后进行如下操作。 在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。 所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。 滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。 固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。 回答下列问题: (1)该合成反应中应采用_加热。(填标号) A热水浴 B酒精灯 C煤气灯 D电炉 (2)下列玻璃仪器中,中需使用的有_(填标号),不需使用的 _(填名称)。 (3) 中需使用冷水, 目的是_。 (4)中饱和碳酸氢钠的作用是_, 以便过滤除去难溶杂质。 (5)采用的纯化方法为_。 (6)本实验的产率是_%。 答案:(1)A (2)BD 分液漏斗、容量瓶 (3)充分析出乙酰水杨酸固体(结晶) (4)生成可溶的乙酰水杨酸钠 (5)重结晶 (6)60