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1、專題檢測（十二） 新型化學物質分析與化學計算 1．(2019無錫一模)三氯氧磷(POCl3)常用作有機合成的氯化劑、催化劑和阻燃劑等。POCl3遇水會強烈水解，生成H3PO4和HCl。為測定某POCl3樣品中Cl元素含量，進行下列實驗： ①準確稱取30.70 g POCl3樣品，置于盛有60.00 mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解； ②將水解液配成100.00 mL溶液A，取10.00 mL溶液A于錐形瓶中； ③加入10.00 mL 3.200 molL－1 AgNO3標準溶液，并加入少許硝基苯用力搖動，使沉淀表面被有機物覆蓋； ④加入指示劑，用0.200 0 molL－1 KS

2、CN溶液滴定過量的AgNO3溶液，達到滴定終點時共用去10.00 mL KSCN溶液。 已知AgSCN是白色沉淀，Ksp(AgSCN)＝210－12，Ksp(AgCl)＝1.810－10。 (1)滴定選用的指示劑是________(填字母)；滴定終點的現(xiàn)象為______________________ ________________________________________________________________________。 A．FeCl2　　　　　　 B．NH4Fe(SO4)2 C．淀粉 D．甲基橙 (2)用硝基苯覆蓋沉淀的目的是_____________

3、_________________________ ________________________________________________________________________； 若無此操作，所測Cl元素含量將會________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。 (3)計算三氯氧磷樣品中Cl元素的含量(寫出計算過程)。 解析：(1)POCl3遇水會強烈水解，生成H3PO4和HCl，用過量的AgNO3標準溶液與 Cl－反應，然后用KSCN溶液滴定過量的AgNO3，SCN－＋Ag＋===AgSCN↓，檢驗KSCN溶液應用含F(xiàn)e3＋的物質，則滴定選用的指示劑是NH4Fe

4、(SO4)2；滴定終點的現(xiàn)象為當最后一滴標準KSCN溶液滴入時，溶液變?yōu)檠t色，且半分鐘不褪色； (2)由于Ksp(AgSCN)< Ksp(AgCl)＝1.810－10，滴入KSCN溶液之前，用硝基苯覆蓋沉淀，目的是使生成的沉淀與溶液隔離，避免滴定過程中SCN－與AgCl反應(或防止沉淀轉化生成AgSCN而導致數據不準確)；若無此操作，可能有部分AgCl轉化為AgSCN，使消耗的KSCN溶液量增多，與Cl－反應的AgNO3量減少，則所測Cl元素含量將會偏??； (3)先后發(fā)生的反應為POCl3＋3H2O===H3PO4＋3HCl， Cl－＋Ag＋===AgCl↓，SCN－＋Ag＋===Ag

5、SCN↓ n(AgNO3)總＝3.200 molL－110.0010－3L＝3.20010－2 mol， n(Ag＋)剩余＝n(SCN－)＝0.200 0 molL－110.0010－3 L＝2.00010－3 mol， 與Cl－反應的n(Ag＋)＝n(AgNO3)總－n(Ag＋)剩余＝0.030 mol， m(Cl元素)＝0.030 mol35.5 gmol－1＝1.065 g， w(Cl元素)＝100%≈34.69%。 答案：(1)B　　當最后一滴標準KSCN溶液滴入時，溶液變?yōu)檠t色，且半分鐘不褪去 (2)使生成的沉淀與溶液隔離，避免滴定過程中SCN－與AgCl反應(或防止

6、沉淀轉化生成AgSCN而導致數據不準確)　 偏小 (3)34.69%(計算過程見解析) 2．(2019蘇錫常鎮(zhèn)三模)糧食倉儲常用磷化鋁(AlP)熏蒸殺蟲，AlP遇水即產生強還原性的PH3氣體。國家標準規(guī)定糧食中磷化物(以PH3計)的殘留量不超過0.05 mgkg－1時為合格。某小組同學用如圖所示實驗裝置和原理測定某糧食樣品中磷化物的殘留量。C中加入100 g原糧，E中加入20.00 mL 2.5010－4 molL－1 KMnO4溶液(H2SO4酸化), C中加入足量水，充分反應后，用亞硫酸鈉標準溶液滴定E中的溶液。 (1)裝置A中的KMnO4溶液的作用是______________

7、_____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)裝置B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液吸收空氣中的O2。若去掉該裝置，則測得的磷化物的殘留量________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 (3)裝置E中PH3被氧化成磷酸，MnO被還原為Mn2＋，寫出該反應的離子方程式：________________________________________________________________________ _____

8、___________________________________________________________________。 (4)收集裝置E中的吸收液，加水稀釋至250 mL，量取其中的25.00 mL于錐形瓶中，用4.010－5 molL－1的Na2SO3標準溶液滴定，消耗Na2SO3標準溶液20.00 mL，反應原理是：SO＋MnO＋H＋―→SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)。 通過計算判斷該樣品是否合格(寫出計算過程)。 解析：(1)裝置A中KMnO4溶液的作用是吸收空氣中的還原性氣體，防止其干擾PH3的測定； (2)裝置B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液吸收空氣中的O2

9、。若去掉該裝置，部分PH3會被空氣中的O2氧化，消耗的KMnO4溶液量偏少，則測得的磷化物的殘留量偏低； (3)裝置E中PH3被氧化成磷酸，P由－3價升高為＋5價，MnO被還原為Mn2＋，Mn由＋7價降低為＋2價，根據氧化還原反應化合價升降總數相等、電荷守恒、原子守恒配平得到該反應的離子方程式為5PH3＋8MnO＋24H＋===5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O； (4)由反應5SO＋2MnO＋6H＋===5SO＋2Mn2＋＋3H2O可知， 25 mL溶液中與Na2SO3反應的n(KMnO4)＝410－5 molL－10.020 L＝3.210－7 mol， 則250 mL溶液中未反

10、應的n(KMnO4)＝3.210－6 mol， 與PH3反應的n(KMnO4)＝0.02 L2.5010－4 molL－1－3.210－6 mol＝1.810－6 mol， 由反應5PH3＋8MnO＋24H＋===5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O 得到n(PH3)＝n(KMnO4)＝1.810－6 mol＝1.12510－6 mol， 100 g原糧中m(PH3)＝1.12510－6 mol34 gmol－1＝3.82510－5 g， 1 kg原糧中PH3的質量＝3.82510－4 g＝0.382 5 mg>0.05 mg，所以不合格。 答案：(1)吸收空氣中的還原性氣體，防止

11、其干擾PH3的測定　(2)偏低　(3)5PH3＋8MnO＋24H＋===5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O　(4)不合格(計算過程見解析) 3．(2018南通一模)硝酸鈰銨、磷酸錳銨是兩種重要的復鹽，在工農業(yè)生產中具有廣泛應用。 (1)復鹽是由兩種或兩種以上金屬離子(或銨根離子)和一種酸根離子構成的鹽。下列物質屬于復鹽的是______(填字母)。 A．BaFe2O4　　　　　　　 B．NaHSO4 C．KAl(SO4)212H2O D．[Ag(NH3)2]OH (2)硝酸鈰銨[(NH4)2Ce(NO3)6]的制備方法如下： ①“氧化”得到CeO2的化學方程式為_______

12、___________________________________ ________________________________________________________________________。 ②證明CeO2已經洗滌干凈的方法是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為測定磷酸錳銨[(NH4)aMnb(PO4)cxH2O]的組成，進行如下實驗：①稱取樣品 2.448 0

13、 g，加水溶解后配成100.00 mL溶液A；②量取25.00 mL溶液A，加足量NaOH溶液并充分加熱，生成NH3 0.067 20 L(標準狀況)；③另取25.00 mL溶液A，邊鼓空氣邊緩慢滴加氨水，控制溶液pH 6～8，充分反應后，將溶液中的Mn2＋轉化為Mn3O4，得Mn3O4 0.229 0 g。通過計算確定該樣品的化學式(寫出計算過程)。 解析：(1)根據復鹽的定義知屬于復鹽的是KAl(SO4)212H2O； (2)①碳酸鈰與NaClO和NaOH反應，CeCO3被氧化生成CeO2，NaClO則被還原生成NaCl，故“氧化”得到CeO2的化學方程式為CeCO3＋NaClO＋2N

14、aOH===CeO2＋NaCl＋Na2CO3＋H2O。 答案：(1)C (2)①CeCO3＋NaClO＋2NaOH===CeO2＋NaCl＋Na2CO3＋H2O ②取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加AgNO3溶液，若不產生白色沉淀，說明CeO2已經洗滌干凈 (3)n(NH)＝n(NH3)＝＝0.003 mol， n(Mn2＋)＝3n(Mn3O4)＝3＝0.003 mol 根據電荷守恒n(NH)＋2n(Mn2＋)＝3n(PO)，得到n(PO)＝0.003 mol， 根據質量守恒定律，得m(H2O)＝－0.003 mol(18＋55＋95)gmol－1＝0.108 g n(H

15、2O)＝＝0.006 mol n(NH)∶n(Mn2＋)∶n(PO)∶n(H2O)＝0.003 mol∶0.003 mol∶0.003 mol∶0.006 mol＝1∶1∶1∶2 該樣品的化學式為NH4MnPO42H2O。 4．(2018蘇錫常鎮(zhèn)三模)鉻的化合物有廣泛應用。根據國家標準，含CrO的廢水要經化學處理，使其濃度降至5.010－7 molL－1以下才能排放。 (1)含CrO的廢水處理通常有以下兩種方法。 ①沉淀法：先加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)＝1.210－10]，再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba2＋。為使廢水處理后CrO濃度達到國家排放標準，

16、則加入可溶性鋇鹽后的廢水中應使Ba2＋的濃度不小于________molL－1。 ②還原法：CrOCr2OCr3＋Cr(OH)3。 若1 L廢水中含鉻元素的質量為28.6 g，酸化時CrO有轉化為Cr2O。CrO轉化為Cr2O的離子方程式為____________________________________________________； 酸化后所得溶液中c(Cr2O)＝________。 (2)將KCl和CrCl3兩種固體混合物共熔制得化合物X。通過下列實驗確定X的組成。 Ⅰ.取a g化合物X，先將X中Cr元素全部氧化成Cr2O，再配成500.00 mL溶液； Ⅱ.每次

17、量取25.00 mL該溶液，然后用0.400 0 molL－1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定，實驗數據記錄如下： 　　　實驗數據 實驗序號 (NH4)Fe(SO4)2溶液體積讀數/mL 滴定前 滴定后 第一次 0.30 15.31 第二次 0.20 15.19 另取a g化合物X，配成溶液，加入過量的AgNO3溶液，可得25.83 g AgCl沉淀。通過計算確定化合物X的化學式(寫出計算過程)。 解析：(1)①c(Ba2＋)＝＝ molL－1＝2.410－4 molL－1。②由于酸化后有的CrO進行了轉化，故溶液中c(Cr2O)＝＝0.25 molL－1

18、。 答案：(1)①2.410－4　②2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O　0.25 molL－1 (2)第一次(NH4)2Fe(SO4)2溶液體積為(15.31－0.30)mL＝15.01 mL 第二次(NH4)2Fe(SO4)2溶液體積為(15.19－0.20)mL＝14.99 mL 滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液平均體積為15.00 mL Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O a g X中，n(Cr3＋)＝215.0010－3 L0.400 0 molL－1＝0.040 0 mol a g X中，n(Cl－)＝＝0.180 0 mol

19、根據電荷守恒：n(K＋)＋3n(Cr3＋)＝n(Cl－) 得n(K＋)＝0.060 0 mol 則n(K＋)∶n(Cr3＋)∶n(Cl－)＝0.060 0 mol∶0.040 0 mol∶0.180 0 mol＝3∶2∶9 該化合物的化學式為K3Cr2Cl9。 5．(2018南通二模)過氧化鍶(SrO22H2O)晶體是一種白色粉末，微溶于水，常用作焰火的引火劑。制備流程如下： 反應原理Sr(NO3)2＋H2O2＋2NH3H2O===SrO22H2O↓＋2NH4NO3，該反應放熱。 (1)選擇不同濃度的雙氧水在反應器中反應，測得相同時間H2O2的利用率隨濃度的變化關系如圖所示。5

20、%的H2O2比20%的H2O2利用率低的原因是______________________。 (2)SrO22H2O遇CO2會反應變質，反應的化學方程式為__________________________。 (3)25 ℃時，將Sr(NO3)2溶液滴加到含有F－、CO的溶液中，當混合溶液中c(Sr2＋)＝0.001 0 molL－1時，同時存在SrF2、SrCO3兩種沉淀，則此時溶液中c(F－)∶c(CO)＝______________。[已知：Ksp(SrF2)＝4.010－9，Ksp(SrCO3)＝5.010－9] (4)準確稱取1.800 0 g SrO22H2O樣品置于錐形

21、瓶中，加入適量的鹽酸使之充分轉化為H2O2，再加入足量KI。搖勻后置于暗處，充分反應后，加入少量淀粉溶液，用1.000 0 mol L－1 Na2S2O3標準溶液滴定到藍色恰好消失時，共消耗標準溶液20.00 mL，計算SrO22H2O樣品的純度，寫出計算過程。 解析：(1)濃度越小，反應越慢，5%的H2O2比20%的H2O2利用率低的原因是濃度低的雙氧水反應慢，相同時間內反應的H2O2少； (2)過氧化鍶(SrO2)類似于Na2O2，與CO2反應生成碳酸鹽和氧氣，則SrO22H2O遇CO2會反應變質，反應的化學方程式為2SrO22H2O＋2CO2===2SrCO3＋O2↑＋4H2O；

22、 (3)由題意得＝＝＝400。 答案：(1)濃度低的雙氧水反應慢，相同時間內反應的H2O2少 (2)2SrO22H2O＋2CO2===2SrCO3＋O2↑＋4H2O (3)400 (4)先后發(fā)生的反應有： SrO22H2O＋2H＋===Sr2＋＋H2O2＋2H2O 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O I2＋2S2O===2I－＋S4O 得關系式：SrO22H2O～H2O2～I2～2Na2S2O3 n(Na2S2O3)＝1.000 0 molL－120.0010－3 L＝2.00010－2 mol n(SrO22H2O)＝n(Na2S2O3)＝1.00010－2 m

23、ol m(SrO22H2O)＝0.010 00 mol156 gmol－1＝1.560 0 g w(SrO22H2O)＝100%≈86.67%。 6．(2018南京三模)為測定某三價鐵配合物(化學式表示為Ka[Feb(C2O4)c]xH2O)的組成，做了如下實驗： 步驟1：稱量1.964 0 g Ka[Feb(C2O4)c]xH2O晶體，配制成250.00 mL溶液。 步驟2：取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中，加入1 molL－1 H2SO4 5.00 mL，加熱到70～85 ℃，用0.010 00 molL－1 KMnO4溶液滴定至終點(5C2O＋2MnO＋16H＋===10C

24、O2↑＋2Mn2＋＋8H2O)，消耗KMnO4溶液48.00 mL。 步驟3：向反應后的溶液中加入一定量鋅粉，加熱至黃色恰好消失，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時溶液仍呈酸性。 步驟4：繼續(xù)用0.010 00 molL－1 KMnO4溶液滴定步驟3所得溶液至終點，消耗KMnO4溶液8.00 mL。 (1)步驟2中滴定終點的現(xiàn)象是______________________________________。 (2)步驟3中加入鋅粉的目的是_______________________________________。 (3)步驟4中發(fā)生反應的離子方程式為______

25、__________________。 (4)通過計算確定該三價鐵配合物的化學式(寫出計算過程)。 解析：根據題意化合物中鐵為＋3價，步驟1將化合物溶于水，步驟2用KMnO4溶液滴定溶液中的C2O，發(fā)生的反應為5C2O＋2MnO＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，滴定終點的現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內不褪色，根據消耗的KMnO4溶液求出n(C2O)；步驟3加入鋅粉，將Fe3＋還原為Fe2＋，步驟4再用KMnO4溶液滴定Fe2＋，根據氧化還原反應的配平原則，發(fā)生反應的離子方程式為5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋ Mn2＋＋4H2O，根據步驟4消耗的KM

26、nO4溶液求出n(Fe2＋)即得化合物中n(Fe3＋)；根據電荷守恒求出n(K＋)，再根據質量守恒求出n(H2O)，從而求出n(K＋)∶n(Fe3＋)∶n(C2O)∶n(H2O)的比值，得出化學式。 答案：(1)溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內不褪色 (2)將Fe3＋還原為Fe2＋ (3)5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O (4)250.00 mL溶液中各微粒的物質的量分別為 n(C2O)＝n(MnO)＝0.01 molL－148.0010－3 L10＝0.012 mol n(Fe3＋)＝5n(MnO)＝50.01 molL－18.0010－3 L10＝0.004 mol 根據電荷守恒：n(K＋)＝20.012 mol－30.004 mol＝0.012 mol 根據質量守恒：n(H2O)＝(1.964 0 g－0.012 mol39 gmol－1－0.004 mol56 gmol－1－0.012 mol88 gmol－1)/18 gmol－1＝0.012 mol n(K＋)∶n(Fe3＋)∶n(C2O)∶n(H2O)＝ 0．012 mol∶0.004 mol∶0.012 mol∶0.012 mol＝ 3∶1∶3∶3 化學式為K3[Fe(C2O4)3]3H2O。 9