Question

Ⅰ．实验室称取0.867g草酸钠（Na₂C₂O₄，相对分子质量为134），溶解于水，加入一定量硫酸，用未知浓度的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液22.50mL，反应式如下（未配平）：MnO₄-+C₂O₄²-+H⁺→Mn²⁺+CO₂+H₂O．则装KMnO₄的滴定管是

 

（填“酸式”或“碱式”）； KMnO₄溶液的浓度是

 

mol/L．
Ⅱ．某温度下在容积固定的密闭容器中，下列反应达到平衡：M（g）+H₂O（g）?N（g）+H₂（g）

起始n（M）：n（H2O）	M转化率	H2O转化率
1：1	0.5	0.5
1：2	0.67	0.33
1：3	0.75	0.25

①该反应的平衡常数为

 

．该温度下，向容器中充入1molM、3mol H₂O、2mol N、1.5molH₂，则起始时该反应速率V正

V_逆（填“＞”、“＜”或“=”）
②结合表中数据，判断下列说法中正确的是

 

．
A．增加H₂O（g）的量，M的转化率升高而H₂O（g）的转化率降低
B．若M与H₂O（g）的转化率相同时，二者的初始投入量一定相同
C．M和H₂O（g）初始物质的量之比等于二者转化率之比
D．当M与H₂O（g）物质的量之比为1：4时，M的转化率为0.85
③该温度下，向容器中充入2molM、2mol H₂O，当达平衡时放出a KJ热量，则该反应的△H=

 

．
Ⅲ．黄钾铵铁矾[KNH₄Fe_x（SO₄）_y（OH）_z]不溶于水和稀硫酸，制黄钾铵铁矾的示意图如下：

（1）溶液X是

 

．
（2）检验滤液中是否存在K⁺的操作是

 

．
（3）黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定：
①称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A．
②量取25.00mL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9.32g．
③量取25.00mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224mL，同时有红褐色沉淀生成．
④将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80g．
通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式（写出计算过程）

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,中和滴定

专题：实验探究和数据处理题

分析：Ⅰ．酸性高锰酸钾可腐蚀橡胶管，由电子守恒可知2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，以此计算；
Ⅱ．①利用1：1时转化率为0.5，可知平衡时各物质浓度相同，K=

c(N2)c(H2)

c(M)c(H2O)

；再利用Qc、K的关系判断反应方向；
②初始量之比等于化学计量数之比时转化率相同，增大某反应物的量，必定增大另一反应物的转化率，以此解答；
③2molM、2mol H₂O，当达平衡时放出a KJ热量，即转化率为0.5，反应1molM放出akJ的热量；
Ⅲ、（1）根据制取黄钾铵铁矾的示意图及黄钾铵铁矾[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]组成进行分析；
（2）根据实验室检验钾离子的实验操作完成；
（3）②9.32g为不溶于盐酸的硫酸钡沉淀；
③标准状况下气体224mL气体为氨气，红褐色沉淀为氢氧化铁；
④得到的固体是氧化铁；
根据以上分析数据及电荷守恒，计算出黄钾铵铁矾各种成分的物质的量之比，就是黄钾铵铁矾的化学式．

解答： 解：Ⅰ．酸性高锰酸钾可腐蚀橡胶管，则应盛放在酸式滴定管中，由电子守恒可知2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，n（Na₂C₂O₄）=

0.867g

134g/mol

=0.0065mol，KMnO₄溶液的浓度是

0.0065mol× 2 5

0.0225L

=0.115mol/L，
故答案为：酸式；0.115；
Ⅱ．①由1：1时转化率为0.5，可知起始量相同，平衡时各物质浓度相同，K=

c(N2)c(H2)

c(M)c(H2O)

=1；由Qc=

2×1.5

1×3

=1=K，则平衡不移动，即V_正=V_逆，
故答案为：1；=；
②A．增加H₂O（g）的量，促进M的转化，则M的转化率升高而H₂O（g）的总物质的量增大，其转化率降低，故A正确；
B．若M与H₂O（g）的转化率相同时，化学计量数相同，所以二者的初始投入量一定相同，故B正确；
C．由表格中后两组数据可知，M和H₂O（g）初始物质的量之比不一定等于二者转化率之比，故C错误；
D．当M与H₂O（g）物质的量之比为1：4时，
     M（g）+H₂O（g）?N（g）+H₂（g）
开始  n       4n       0     0
转化  x        x       x      x
平衡n-x       n-x     x       x

x×x

(n-x)(4n-x)

=1，解得x=0.8n，M的转化率为0.8，故D错误，
故答案为：AB；
③2molM、2mol H₂O，当达平衡时放出a KJ热量，即转化率为0.5，反应1molM放出akJ的热量，即该反应的△H=-akJ/mol，故答案为：-aKJ/mol；
Ⅲ．（1）制取黄钾铵铁矾的示意图及黄钾铵铁矾[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]组成，可以可知加入X是氨水，以便生成黄钾铵铁矾，
故答案为：氨水；
（2）通过焰色反应检验钾离子存在情况，方法为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K⁺，
故答案为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K⁺；
（3）②的沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量就等于溶液中硫酸根的物质的量：n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=

9，32g

233g/mol

=0.04 mol
③所得气体为氨气，溶液中铵离子物质的量就等于氨气的物质的量：n（NH₄⁺）=n（NH₃）=

0.224L

22.4L/mol

=0.01 mol
④最终得到的固体是氧化铁，根据铁原子守恒，溶液中的铁离子物质的量为：n（Fe³⁺）=2n（Fe₂O₃）=2×

4.8g

160g/mol

=0.06 mol
黄钾铵铁矾[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]中，n（K⁺）=n（NH₄⁺）=0.01 mol，
根据电荷守恒：n（OH^-）=n（K⁺）+n（NH₄⁺）+3n（Fe³⁺）-2n（SO₄^2-）=0.12 mol
n（K⁺）：n（NH₄⁺）：n（Fe³⁺）：n（SO₄^2-）：n（OH^-）=1：1：6：4：12
黄钾铵铁矾的化学式为KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂，
故答案为：KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂；

点评：本题考查氧化还原反应的计算及化学平衡的计算，为高频考点，侧重学生分析能力和计算能力的考查，注意电子守恒及化学平衡常数K的计算与应用，题目难度中等．