题目内容

摩尔盐[xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O]是一种重要化工原料。其组成可通过下列实验测定:
①称取1.5680 g样品,准确配成100 mL溶液A。
②量取25.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤,干燥至恒重,得到白色固体0.4660 g。
③再量取25.00 mL溶液A,滴加适量稀硫酸,用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,生成Mn2,消耗KMnO4溶液10.00 mL。
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42)≤1. 0×10-5mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2)
          mol·L-1
(2)③中发生反应的离子方程式为             ,滴定终点的现象是          
(3)通过计算确定样品的组成(必须写出计算过程)。


(1)1.1×10-5                                                           (2分)
(2)MnO4+5 Fe2++8H=Mn2++5 Fe3++4H2O(2分) 
溶液由无色变为浅紫色(紫色、紫红色),且半分钟不褪色 (1分)
(3)n(SO42)= n(BaSO4)=0. 466g/233g·mol-1=2. 00×10-3 mol (或2.00mmol) (2分)
n(Fe2)=5×0. 02000 mol·L-1×10. 00 mL/1000 mL·L-1=1. 000×10-3mol  (1分)
n(NH4)=2×2. 00×10-3 mol-2×1. 000×10-3mol=2. 000×10-3mol         (1分)
n(H2O)=(1.5680 g×25.00 mL/100.00mL-1.000×10-3mol
×152g·mol-1-1.000×10-3mol×132g·mol-1)/18 g·mol-1
=6. 000×10-3mol                                              (2分)
x∶y∶z=n(FeSO4)∶n[ (NH4)2SO4]∶n(H2O)=1∶1∶6
该摩尔盐的化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O                        (1分)      

解析试题分析:本题是测定物质组成的计算题。
(1)Ksp= c(Ba2) × c(SO42)=1.1×10-10    c(Ba2)= 1.1×10-5 mol·L-1
(3)在步骤②中得到的白色固体为BaSO4,由此计算出SO42-的含量;在步骤③中根据反应方程式计算出溶液中含有的Fe2的含量,再根据电荷守恒计算出溶液中含有NH4的含量。但要注意所取的溶液只是原溶液的1/5,计算原溶液中SO42-和Fe2的物质的量。最后根据总质量计算水的含量,确定组成。
考点:考查工业测定物质组成中的有关实验操作、计算等内容。

练习册系列答案
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(22分)研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一。
I.某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液。方案如下:步骤一,取25 mL一定浓度的NaOH溶液,通人CO2气体至过量;步骤二,加热煮沸步骤一所得溶液;步骤三,另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合,即得碳酸钠溶液。
(1)完成步骤一可选的化学试剂有:稀盐酸、NaOH溶液、大理石、饱和碳酸钠溶液、稀硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等,需要的装置如下所示。

①各装置正确的连接顺序为          (用a、b、c、d表示)。
②检查整套装置气密性的方法是                   
③装置A中常用药品为          ;装置C中化学药品的作用是         
(2)写出步骤三中发生反应的离子方程式                   
(3)有同学提出“步骤二”没有必要,请你简述自己的看法                
Ⅱ.实验室用纯碱和盐酸处理某种蛇纹石(已知蛇纹石中含有MgO、SiO2.CaO、Fe2O3、Al2O3等氧化物)模拟制备氧化镁的流程如下:

(1)过滤需要的玻璃仪器有             
(2)沉淀Ⅱ的成分为               ,请用离子方程式表示生成沉淀的过程         (写出一个即可)。
(3)纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为                  
(4)已知l0%的纯碱溶液密度为1.06g/cm3,则其物质的量浓度为____        

(1)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:

弱酸化学式
HSCN
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.3×10—1
1.8×10—5
4.9×10—10
K1=4.3×10—7  K2=5.6×10—11
 
①等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为
                       (填序号)。
②25℃时,将20 mL 0.1 mol·L—1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L—1HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L—1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是                                      。反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO    c(SCN)(填“>”、“<”或“=”)

③若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是______(填序号)。
a. c(CH3COO)   b. c(H+)   c. Kw                d. 醋酸电离平衡常数 
(2)下图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2—浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是           (填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为              (填化学式)沉淀。

(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L—1的氯化铜溶液的装置示意图:

请回答:
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② 当线路中有0.1 mol电子通过时,       极增重________g

(15分)三氯氧磷(化学式:POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下:

⑴氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为     
⑵通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl完全沉淀。
Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
Ⅳ.加入指示剂,用c mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积。
已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12
①滴定选用的指示剂是     (选填字母),滴定终点的现象为     
a.FeCl2       b.NH4Fe(SO4)2       c.淀粉       d.甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是     ,如无此操作所测Cl元素含量将会     (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
⑶氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是     
②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。

处理该厂废水最合适的工艺条件为     (选填字母)。
a.调节pH=9     b.调节pH=10    c.反应时间30 min    d.反应时间120 min
③若处理后的废水中c(PO43)=4×10-7mol·L-1,溶液中c(Ca2+)=     mol·L-1
(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29

某化学实验小组想要了解市场所售食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的准确浓度,现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋,用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定。
(1)该实验应选用          作指示剂,量取一定体积的白醋所用的仪器是               
(2)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为   mL。
 
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了3次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为cmo1/L,3次实验结果记录如下:

实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗NaOH溶液体积/mL
26.02
25.35
25.30
 
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是(  )
A.初读正确,实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水洗净,未用标准液润洗
D.滴加NaOH溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)白醋溶液中存在的电离平衡为         (用电离平衡方程式表示)。
(5)在滴定过程中,当c(CH3COOˉ)>c(Na+)时,则混合溶液呈____(填序号)。
A.酸性    B.碱性    C.中性     D.无法确定
(6)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不必化简):c=                                         

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