1、课堂评价1. (2014徐州期中调研)光卤石(xKClyMgCl2zH2O)在空气中极易潮解、易溶于水,是制造钾肥和提取金属镁的重要原料,其组成可通过下列实验测定:准确称取5.550 g样品溶于水,配成100 mL溶液。将溶液分成二等份,在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.580 g。在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.305 g 。(1) 步骤中检验白色固体已洗净的方法是 。(2) 已知某温度下Mg(OH)2的Ksp=6.410-12,当溶液中c(Mg2+)1.010-5 molL-
2、1可视为沉淀完全,则应保持溶液中c(OH-)molL-1。(3) 通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。答案(1) 取最后一次洗涤液少许,滴加AgNO3溶液,若不产生沉淀,则已洗净(或取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全) (2) 810-4(3) 5.550 g样品中含:n(Mg2+)=2=0.02 moln(MgCl2)=0.02 moln(Cl-)=2=0.06 moln(KCl)=0.06 mol-20.02 mol=0.02 moln(H2O)=0.12 mol样品中n(KCl)n(MgCl2)n(H2O)=116光卤石的化学式为KClMgCl
3、26H2O。解析(1) 在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,发生反应Mg2+2OH- Mg(OH)2,则溶液中含有K+、Na+、Cl-、OH-,若固体洗涤液中检测不出这些离子,则表明洗涤干净。检验Cl-的效果是最明显的,故选用AgNO3溶液检验。(2) KspMg(OH)2=c(Mg2+)c2(OH-),c(OH-)=810-4 molL-1。(3) 依据题意,求出Mg2+、Cl-的物质的量,进而求出KCl和MgCl2的质量,根据质量守恒,得出H2O的质量,由此可求出 xyz,得出样品的组成。2. (2014徐州、宿迁第三次调研)接触法制硫酸采用V2O5作催化剂,使用过的催化剂中含V2O
4、5、VOSO4和SiO2,其中VOSO4能溶于水,从使用过的V2O5催化剂中回收V2O5的主要步骤是:向使用过的催化剂中加硫酸和Na2SO3浸取还原,过滤得VOSO4溶液;向滤液中加入KClO3氧化,再加入氨水生成沉淀;将沉淀焙烧处理后得V2O5。(1) V2O5被浸取还原的反应产物之一是VOSO4,该反应的化学方程式为。(2) 若生产过程使用的硫酸用量过大,进一步处理时会增加的用量。氨气常用检验,现象是。(3) 若取加入氨水后生成的沉淀(其摩尔质量为598 gmol-1,且仅含有四种元素)59.8 g充分焙烧,得到固体残留物54.6 g,同时将产生的气体通过足量碱石灰,气体减少了1.8 g,
5、剩余的气体再通入稀硫酸则被完全吸收。通过计算确定沉淀的化学式(写出计算过程)。答案(1) Na2SO3+V2O5+2H2SO4 2VOSO4+Na2SO4+2H2O(2) 氨水湿润的红色石蕊试纸能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 (3) n(沉淀)=0.1 moln(V)=2n(V2O5)=2=0.6 moln(N)=n(NH3)=0.2 moln(H2O)=0.1 moln(H)=2n(H2O)+3n(NH3)=0.8 moln(O)=n(H2O)+5n(V2O5)=1.6 mol沉淀的化学式为V6H8N2O16或(NH4)2V6O16。解析(1) 在酸性条件下,V2O5被Na2SO3还原为VOSO
6、4,而Na2SO3被氧化为Na2SO4,根据电子守恒和原子守恒可配平方程式为Na2SO3+V2O5+2H2SO4 2VOSO4+Na2SO4+2H2O。(2) VOSO4被KClO3氧化后生成+5价V,加入氨水后生成沉淀,若开始加入的硫酸过量,则需要加入过量的氨水中和硫酸后才能使含钒化合物沉淀;氨气可用湿润的红色石蕊试纸来检验,现象为使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3) 根据加入氨水后生成的沉淀的质量可求出其物质的量为0.1 mol;充分焙烧后生成的残留物为V2O5,其物质的量为=0.3 mol,根据V元素守恒可知生成的沉淀中n(V)=2n(V2O5)=0.6 mol;通过碱石灰减少的质量为水的质
7、量,故n(H2O)=0.1 mol,由于剩余的气体能全部被硫酸吸收,故生成的气体为NH3,且n(NH3)根据沉淀的总质量、残留固体的质量以及水的质量可求得,由n(NH3)求得n(N),由n(H2O)和n(NH3)可求得n(H),由n(H2O)和n(V2O5)可求得n(O),从而求得沉淀的化学式。问题思考提示1. 化学计算中的守恒思想包括质量守恒、得失电子守恒、原子(或离子)配比守恒、溶液中电荷守恒。2. 一般先称量总量,再通过物理、化学方法,包括测量质量、体积、滴定浓度等手段测得其中一种物质的含量,最后计算出目标物的含量。趁热打铁,事半功倍。请老师布置同学们及时完成配套检测与评估中的练习第9-11页。