2019年高三化学冲刺复习主观题一遍过专题02:样品纯度(含解析)
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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,所以焦亚硫酸钠的
2、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 H
3、3PO4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。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 V
4、 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 H
5、2SO4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-1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 4n
6、(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 NaI 溶
7、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 NH4S
8、CN 标准溶液的前一步,应进行的操作为_。(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 molL1
9、=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;加入适
10、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)=6.7
11、50105 molnMnO(OH)2= n(I2)= 6.750105 moln(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)某学习小组
12、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:2Cu
13、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 K2Cr2O7标准
14、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: Cr2O72+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_%(保留 1
15、 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是主要的大气污染物之一,
16、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则气样中 NO
17、x折合成 NO2的含量为_mgm 3。(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 1V1/10006c 2V2
18、/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)若缺少采样步骤,装置
19、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)2酸性条件下,
20、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+2I2、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 Na2S2O3溶液进行滴定
21、,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)碘离子被氧化为碘单质后,用 N
22、a2S2O3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:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用 50 mL
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- 2019 年高 化学 冲刺 复习 主观题 专题 02 样品 纯度 解析
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