1、化学计算综合训练 1. (2013南京学情调研)从生产印刷电路板(生产原理：2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2)的废液中提取CuCl22H2O晶体。实验流程如下：室温下，相关物质的溶度积常数如下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp2.210-208.010-164.010-38(1) 上述流程中试剂X可以选用(填化学式)。反应调节溶液的pH为4.0，此时溶液中的c(Fe3+)=。“浓缩结晶”需在低温下进行，其原因是 。(2) 为控制试剂X的用量，对“废液”的组成进行如下测定：取20 mL废液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称量得17.
2、22g;另取20mL废液，加入NaOH溶液至pH为4.0，将生成的沉淀经过滤、洗涤、灼烧至恒重，冷却后称量得0.64g。试计算废液中各种金属离子的物质的量浓度(写出计算过程)。 2. (2013南京二模)TiO2在很多领域有着广泛的应用前景。(1) 制备TiO2的常见方法：将TiCl4的水解产物加热脱水生成TiO2。已知常温下Ti(OH)4的Ksp=7.9410-54，测得TiCl4水解后溶液的pH=2，则此时溶液中c(Ti4+)=。(2) 制备纳米TiO2的方法：以N2为载体，用钛醇盐Ti(OR)4和水蒸气反应生成Ti(OH)4，再控制温度生成纳米TiO2。温度控制不当会使产物含结晶水，测定
3、产物aTiO2bH2O组成的方法如下：步骤一：取样品2.010g，在酸性条件下充分溶解，并用适量铝将TiO2+还原为Ti3+，过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并注入250mL容量瓶，并用稀硫酸定容，得待测液。步骤二：取待测液25.00mL于锥形瓶中，加几滴KSCN溶液作指示剂，用0.1000 molL-1NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定，将Ti3+氧化为TiO2+。重复滴定3次。滴定所得的相关数据如下表：滴定序号待测液体积/mLNH4Fe(SO4)2标准溶液滴定管起点读数/mLNH4Fe(SO4)2标准溶液滴定管终点读数/mL125.000.0224.02225.000.0824.06325
4、.000.1223.92钛醇盐Ti(OR)4和水蒸气反应的化学方程式为 。步骤一中用稀硫酸而不用水定容的原因是。通过计算确定该样品的组成(写出计算过程)。 3. (2013南方凤凰台百校大联考)红丹(Pb3O4)是制造油漆的原料。测定某红丹样品中Pb3O4质量分数的步骤如下：称取0.1000 g样品，用盐酸充分溶解并调节溶液至弱酸性;加入适当过量的K2Cr2O7标准溶液充分反应，析出PbCrO4沉淀：2Pb2+Cr2+H2O2PbCrO4+2H+过滤，沉淀用稀盐酸完全溶解后，再加入稍过量的KI，PbCrO4最终转化为Cr3+;步骤生成的I2用0.1000 molL-1 Na2S2O3标准溶液滴
5、定，至终点时消耗12.00 mL该标准溶液。(I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI)(1) 步骤中，Pb元素全部转化为Pb2+，同时还有黄绿色气体产生，该过程中发生反应的离子方程式为。(2) 已知室温下Ksp(PbCrO4)=2.810-13，若要使步骤中Pb2+完全沉淀为PbCrO4使溶液中c(Pb2+)1.010-5 molL-1，则溶液中c(Cr)。(3) 步骤中选用的指示剂为。(4) 通过计算确定样品中Pb3O4的质量分数(写出计算过程)。 4. (2013扬州期末)硼镁矿属于硼酸盐，可用来制备硼酸(H3BO3)和MgO，方法如下：硼镁矿粉与(NH4)2SO4溶液混合后加热，
6、反应生成H3BO3晶体和MgSO4溶液，同时放出NH3;再向MgSO4溶液中通入NH3与CO2，得到MgCO3沉淀和滤液，沉淀经洗涤、煅烧后得MgO，滤液则循环使用。回答下列问题：(1) 与硅酸盐类似，硼酸盐结构也比较复杂，如硬硼钙石化学式为Ca2B6O115H2O，将其改写为氧化物的形式：。(2) 上述制备过程中，检验沉淀洗涤是否完全的方法是 。(3) 写出MgSO4溶液中通入NH3与CO2发生反应的化学方程式： 。(4) 若准确称取1.68 g硼镁矿，完全反应后得H3BO3晶体1.24 g、MgO 0.8 g，计算该硼酸盐的组成(写出计算过程)。 5. (2013淮安二模)以黄铁矿(FeS
7、2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成ClO2气体的纯度，且会影响ClO2气体的吸收率。具体情况如右图所示。请回答下列问题：(1) 据图可知，反应时需要控制的适宜温度是，达到此要求采取的适宜措施是。(2) 已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被Cl氧化成S，写出制备二氧化氯的离子方程式：。(3) 某校化学学习小组拟以“”作为衡量ClO2产率的指标。若取NaClO3样品质量6.0g，通过反应和吸收可得400 mL ClO2溶液，取出20 mL，加入37.00 mL 0.500 molL-1(NH4)
8、2Fe(SO4)2溶液充分反应，过量Fe2+再用0.0500 molL-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗20.00 mL。反应原理如下：4H+ClO2+5Fe2+Cl-+5Fe3+2H2O，14H+Cr2+6Fe2+2Cr3+6Fe3+7H2O试计算ClO2的“产率”(写出计算过程)。 6. (2013徐州考前模拟)某兴趣小组模拟氯碱工业生产原理并探究其产品的性质。已知文献记载：氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成NaClO;氯气与热的氢氧化钠溶液反应可生成NaClO和NaClO3。在酸性较弱时KI只能被NaClO氧化，在酸性较强时亦能被NaClO3氧化。(1) 该小组利用如右图所示装置制
9、取家用消毒液(主要成分为NaClO)，则a为(填“阳”或“阴”)极。生成NaClO的离子方程式为 。(2) 该小组将0.784L(标准状况)Cl2通入50.00 mL热的NaOH溶液中，两者恰好完全反应后，稀释到250.0 mL。. 取稀释后的溶液25.00 mL，用醋酸酸化，加入过量KI溶液。用0.2000 molL-1 Na2S2O3溶液滴定：I2+2S22I-+S4，消耗Na2S2O3溶液10.00 mL时恰好到达终点。. 将上述滴定后的溶液用盐酸酸化至强酸性，再用上述Na2S2O3溶液滴定到终点，需Na2S2O3溶液30.00 mL。操作中氯酸钠与碘化钾反应的离子方程式为。反应后的溶液
10、中次氯酸钠和氯酸钠的物质的量之比为。氢氧化钠溶液的物质的量浓度为。 7. (2013南京三模)某复合肥的主要成分有KCl、NH4H2PO4和CO(NH2)2等。测定该复合肥中N的质量分数的实验步骤如下：步骤1：准确称取0.5000g样品于锥形瓶中，加入足量浓硫酸并加热，不再有CO2逸出，冷却至室温。步骤2：向锥形瓶中加入100mL蒸馏水，再加入适量的CaCl2溶液，并用NaOH溶液调节溶液近中性，过滤、洗涤，得0.1550gCa3(PO4)2沉淀和滤液A。步骤3：向滤液A中加入过量甲醛溶液，加指示剂，用0.5000molL-1NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液22.00mL。已知：4
11、N+6HCHO4H+(CH2)6N4+6H2O(1) 步骤1中，CO(NH2)2与硫酸反应的化学方程式为 。(2) 欲使滤液A中c(P)4.010-6molL-1，应保持溶液中c(Ca2+) molL-1。(已知：KspCa3(PO4)2=2.010-33)(3) 复合肥样品中N的质量分数为。(4) 计算复合肥样品中NH4H2PO4和CO(NH2)2的物质的量之比(写出计算过程)。 8. (2012苏北四市三模)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，常用的制备方法有电化学法、湿化学法等。电化学法可用铜棒和石墨作电极，电解Cu(NO3)2稀溶液制备。湿化学法的制备过程为在KOH溶液中
12、加入一定量的CuSO4溶液，再加入一定量的还原剂肼(N2H4)，加热并保持温度在90。检验反应完全后，分离、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应的化学方程式如下：4CuSO4+N2H4+8KOH2Cu2O+N2+4K2SO4+6H2O(1) 电化学法制备Cu2O时，铜棒作极，阴极生成Cu2O的电极反应式为 。(2) 湿化学法中，检验纳米Cu2O已经生成的实验方法是。(3) 湿化学法得到的产品中常含有Cu。称取某产品1.76g(设仅含Cu2O和Cu)，加入足量的稀硝酸，充分反应后得到标准状况下的NO气体224mL，试计算产品中Cu2O的质量分数(写出计算过程)。化学计算综合训练1. (1) Cl2(
13、或H2O2)4.010-8molL-1抑制CuCl2水解,且避免失结晶水(2) n(Cl-)=n(AgCl)=17.22 g143.5 gmol-1=0.12mol,n(Fe2O3)=0.64g160gmol-1=0.004mol,n(Fe3+)=0.008 mol,c(Fe3+)=0.008 mol0.02L=0.4molL-1。根据电荷守恒得:n(Cu2+)+n(Fe2+)=0.048 mol,而根据2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,n(Cu2+)n(Fe2+)=12,n(Cu2+)=0.016mol,c(Cu2+)=0.016mol0.02L=0.8molL-1;n(Fe2+)=0.01
14、6 mol2=0.032mol,c(Fe2+)=0.032 mol0.02L=1.6molL-1。所以c(Fe2+)=1.6molL-1,c(Cu2+)=0.8molL-1,c(Fe3+)=0.4molL-1。2. (1) 7.9410-6 molL-1(2) Ti(OR)4+4H2O(g)Ti(OH)4+4ROH抑制Ti3+的水解三次滴定消耗标准溶液的平均值为24.00mLTiO2NH4Fe(SO4)2801m(TiO2)0.02400L0.1000 molL-1m(TiO2)=1.920 gm(H2O)=2.010g-1.920 g=0.090 g ab=245该样品的组成为24TiO25
15、H2O。3. (1) Pb3O4+8H+2Cl-3Pb2+Cl2+4H2O(2) 2.810-8 molL-1(3) 淀粉溶液(4) 关系式为Pb3O49Na2S2O3,n(Pb3O4)=n(Na2S2O3)=0.100 0 molL-112. 0010-3 L=1.333 310-4 mol, m(Pb3O4)=1.333 310-4 mol685 gmol-1=0.09133 g,即(Pb3O4)=91.33%4. (1) 2CaO3B2O35H2O(2) 取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(3) MgSO4+CO2+2NH3+H2OM
16、gCO3+(NH4)2SO4(4) n(B2O3)=n(H3BO3)=1.24g62gmol-1=0.01mol, n(MgO)=0.8g40gmol-1=0.02mol, m(B2O3)=70 gmol-10.01 mol=0.7 g,n(H2O)=0.01mol,n(B2O3)n(MgO)n(H2O)=0.01mol0.02mol0.01mol=121,故其组成为2MgOB2O3H2O或Mg2B2O5H2O。5. (1) 30水浴加热(或水浴控制恒温)(2) 15Cl+FeS2+14H+15ClO2 +Fe3+7H2O+2S(3) 与K2Cr2O7反应的n(Fe2+)=6n(Cr2)=62
17、0.0010-3 L0.0500 molL-1=610-3 mol,与ClO2反应的n(Fe2+)=37.0010-3 L0.500 molL-1-610-3 mol=1.2510-2 moln(ClO2)=n(Fe2+)=1.2510-2 mol=2.510-3 molm(ClO2)=67.5 gmol-12.510-3 mol=3.375 gClO2的产率=100%=56.25%6. (1) 阴Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2) Cl+6I-+6H+3I2+Cl-+3H2On(NaClO)n(NaClO3)=111.4 mol7. (1) CO(NH2)2+H2SO4+H2O(
18、NH4)2SO4+CO2(2) 5.010-8(3) 30.8%(4) 样品中n(NH4H2PO4)=2nCa3(PO4)2=20.1550 g310 gmol-1=0.001mol,n(N)=0.5000 molL-122.0010-3L=0.011mol,根据N的物质的量关系可得:nCO(NH2)2=0.005mol,所以两者物质的量之比为n(NH4H2PO4)nCO(NH2)2=0.001mol0.005mol=158. (1) 阳极2Cu2+2e-+H2OCu2O+2H+(2) 丁达尔效应(3) n(Cu2O)144 gmol-1+n(Cu)64 gmol-1=1.760 g,n(Cu2O)2+n(Cu)2=3,解得n(Cu2O)=0.01 mol,n(Cu)=0.005 mol,w(Cu2O)=100%=81.8%