当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

化学计算试题


九、化学工业、化学环境、化学治理
1.A 的单质和 B 的单质在加热下激烈反应,得到化合物 X。X 的蒸汽密度是同温度下的空 气密度的 5.9 倍。X 遇过量的水激烈反应,反应完全后的混合物加热蒸干,得一难溶物, 后者在空气中经 1000 0C 以上高温灼烧,得到化合物 Y。Y 的一种晶体的晶胞可与金刚 石晶胞类比。A 原子的位置相当于碳原子在金刚石晶胞中的位置,但 Y

晶胞中 A 原子并 不直接相连,而是通过 E 原子相连,X 与过量氨反应完全后得到含 A 的化合物 Z,Z 在 无氧条件下经高温灼烧得到化合物 G。G 是一种新型固体材料。 (1) 写出 X 的化学式; (2) 写出 Y 的化学式; (3) 写出 Z 的化学式; (4) 写出 G 的化学式; (5) 你预计 G 有什么用途?用一两句话说明理由。 2.某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的组成如下: 软锰矿:MnO2 含量?65%,SiO2 含量约 20%,Al2O3 含量约 4%,其余为水分; 闪锌矿:ZnS 含量?80%,FeS、CuS、CdS 含量各约 2%,SiO2 含量约 7%,其余为水分。
软锰矿粉 硫酸溶液 闪锌矿粉 加热浸出 [1] A D(适量) 过滤出海绵状铜、镉回收 过滤出的残渣去硫磺回收

[2]

E

F

加热水解除铁、铝 等并过滤 [3] C B 过滤 贮备 电解 [4] G 去污水处理

[5]

Na2CO3 溶液

电解产品 MnO2 粉碎、包装、入成品库 电解产品 Zn 入成品库

科研人员开发了综合利用这两种资源的工艺,主产品是通过电解获得的锌和二氧化锰, 副产品为硫磺、少量金属铜和镉。生产正常时,只需外购少量硫酸和纯碱,其它原料则由内 部解决。工艺流程框图如上图所示,流程框图中每一方框为一种处理过程,带箭头的线表示 物流线。请阅图后回答下列问题: (1) 写出图上标有阿拉伯数字的处理过程中发生的主要反应的化学方程式,并配平之。 (2) 写出 A、B、C、D、E、F、G 表示的物流线上全部物料的组分的化学式。 (3) 二氧化锰和锌是制造干电池的基本材料。电解二氧化锰的传统生产工艺主要为:软锰 矿加煤还原焙烧;硫酸浸出焙烧料;浸出液经净化后去电解,电解时在阳极上析出二 氧化锰(阴极产生的气体放空),获得的二氧化锰经粉碎后为成品。电解锌的传统生产 工艺主要为:闪锌矿高温氧化除硫;焙烧渣用硫酸浸出;浸出液经净化后电解还原,

在阴极获得电解锌(阳极产生的气体放空)。试从环境保护和能耗的角度,对比新工艺 与传统工艺,指出新工艺的特点,并简单评述之。 3.分散质微粒的直径大小在 1~100nm 之间的分散系叫做胶体。胶体化学法是制备纳米粒子 的重要方法之一,其关键是“促进成核、控制生长” 。用该法制备纳米 Cr2O3 的过程如下:
适量稀盐酸 3 2 CrCl3 溶液 ?????????? ? Cr2O3?xH2O 沉淀 ??????? Cr2O3?xH2O 水溶胶 ??? ?? 啊
NH ?H O(去杂质)

DBS*

有机溶剂萃取 ????????

热处理 分离 Cr2O3 有机溶胶 ?? ? ?? 啊 ???? ?? 纳米 Cr2O3

(DBS*:十二烷基苯磺酸钠) 回答下列问题: (1) 加稀盐酸起什么作用?盐酸加多了或加少了将会怎样影响 Cr2O3 的产率? (2) 为什么形成 Cr2O3 水溶胶可以阻止粒子长大? (3) 用示意图描绘 Cr2O3 胶粒加 DBS 所得产物的结构特征。 (4) 为什么有机溶剂可以把“氧化铬”萃取出来?萃取的目的是什么? (5) DBS 直接排入水体会给环境造成何种影响(举 1~2 点)?已知 DBS 能够进行生物降 解,其降解的最终产物是什么? 4.随着医药、化学工业的发展,钯碳催化剂的用量日益增多,随之废钯催化剂也越来越多。 据分析,废钯催化剂中含钯 5-6%,碳 93-94%,铁 1-2%,铜 0.1-0.2%以及锌、镍等金属 和杂质,故钯碳具有很高的回收价值。 由废钯催化剂(也称钯碳)制取氯化钯的工艺过程主要包括:钯碳焚烧、王水溶解, 氨水除铁,酸析(钯的氨配合物遇到稀盐酸能析出黄色结晶 Pd(NH3)2Cl2) ,焙烧(550℃) 等。 ?物料名称 (1) 试以框图(即方块图,例如 ?物料名称 ????? 操作过程名称 ?物料名称 ????? )形式绘出由 钯碳制取氯化钯的工艺流程图。并指出流程中何步操作对提高钯的回收率是十分必 要的,依据是什么? (2) 写出王水溶解的化学反应式。 (3) 试述氨水除铁的实验条件以及如何检验溶液中 Fe3+离子是否除净。 (4) 试述 550℃条件下焙烧的作用。 5. 保险粉是 Na2S2O4 的工业俗名。 它的年产量高达 30 万吨, 是产量最大的人造无机盐之一。 大量用于漂白纸张、 纸浆和陶土以及印染。 生产保险粉的方法之一是: 先把甲酸(HCOOH) 和溶于甲醇和水的混合溶剂的 NaOH 混合,再通入 SO2 气体,就得到保险粉。回答下列 问题: (1) 写出甲酸法生产保险粉 的配平的化学方程式。你认为此法中的甲醇的作用是什么? 为什么? (2) 保险粉的重要工业应用之一是瓮染。瓮染的燃料必须先在烧碱溶液里跟保险粉反应, 所得的产物才会和棉纤维结合,然后织物经漂洗后再把反应产物回复到原来的染料。 下面是一种瓮染法的蓝色染料的结构式:
O C N H C C O C C H

(a) 写出该蓝色染料和保险粉反应得到的产物的可能结构式。说明理由。

(b) 为什么必须令染料跟保险粉反应,才能使染料和织物结合?扼要地描绘结合的机 理。 (c) 为什么最后还要把反应产物回复到染料原来的形态?该怎样回复? (3) 保险粉的用途之一是除去废水中的 CrO42?。据说这是迄今除去中性或碱性废水里的 CrO42?的最有效的方法。 往废水里通 SO2 不能达到此目的。 试写出配平的离子方程式。 (4) 研究人员已经使用和正在研究用其它工业原料和 SO2 反应反应来制取保险粉。 例如, 使用 NaBH4 已经达到工业生产的规模(pH = 5~6)。 你能写出该反应的离子方程式吗? (5) 根据你所学的化学知识,还能想到其它几种生产保险粉的更廉价的原料吗? 6.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶出其可溶部分生成的。风化作用是指矿物与水和 CO2 同时作用的过程。例如以下三种矿物风化成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]的反应为:钾长 石 KAlSi3O8 + H2CO3 + H2O ? K+ + HCO3? + H4SiO4 + Al2Si2O5(OH)4 ;黑云母 KMg3AlSi3O10(OH)2 + H2CO3 + H2O ? K+ + Mg2+ + HCO3? + H4SiO4 + Al2Si2O5(OH)4;中 长 石 Na0.5Ca0.5Al1.5Si2.5O8 + H2CO3 + H2O ? Na+ + Ca2+ + HCO3? + H4SiO4 + Al2Si2O5(OH)4。 (1) 配平以上三个反应方程式。 (2) 为什么这些反应能够发生? (3) 为什么这些矿物风化后,Al 没有象 Na、K、Mg 那样溶出? (4) 有一种矿泉水,它相当于由 0.20?10?4 mol 钾长石,0.15?10?4 mol 黑云母和 1.2?10?4 mol 中长石,风化后可溶成分溶于 1 升水中。并且每升水中另有从大气漂浮物中溶入 的 0.40?10?4 mol NaCl 和 0.26?10?4 mol Na2SO4。 计算这种矿泉水中 Na+、 Ca2+、 Mg2+、 K+、HCO3?、SO42?、Cl?及 H4SiO4 的浓度(以 mol· L?1 表示)。 7.二氧化钛在现代社会里有广泛的用途。它的产量是一个国家国民经济发展程度的标志。 我国至今产量不足,尚需要进口二氧化钛。硫酸法生产二氧化钛的简化流程框图如下(注 钛铁矿的化学式为 FeTiO3): (1) 指出在上面的框图的何处发生了化学反应,并写出配平的化学方程式。 (2) 硫酸法生产二氧化钛排出的废液直接排放,将对环境有哪些不利的影响?请指出三 点。 (3) 提出一种处理上述流程的废水的方法。 (4) 氯化法生产二氧化钛是以金红石(TiO2)为原料,氯气可以回收、循环使用。你能写出 有关的化学方程式吗?请对比硫酸法和氯化法的优缺点。
钛铁矿 硫酸煮沸,提取 FeSO4 静置,结晶 过滤,浓缩 加水分解 最终粉碎 废硫酸 洗净 煅烧 TiO2 浓硫酸 粉碎、颗粒分级 表面处理 洗净、干燥

8.生产高纯度氢氧化钠的离子交换膜电解槽,采用阳离子交换膜把阴极室和阳极室隔开。 阳离子交换膜“只”允许阳离子通过。原料食盐水加入阳极区,未反应完的食盐水从阳 极区取出, 经精制后送回阳极室; 从外部加水到阴极室以调节生成的烧碱液浓度并取出。

和隔膜法相比,离子交换膜电解槽有以下特点: (1) 得到高纯度的固体烧碱(含杂质 NaCl 0.1%以下,NaClO3 极微量,隔膜法产品含上列 杂质量分别为 1.0~1.2%和 0.1~0.3%); (2) 得高浓度的烧碱液(含 NaOH 35~48%;隔膜法产品含 NaOH 约 10%),大大降低了用 于蒸发浓缩的能量消耗; (3) 要求高浓度的原料食盐水中所含钙、镁等金属离子的总量控制在 0.1ppm 以下。 请根据食盐水电解的两极反应和副反应、离子迁移和放电及上述两种膜(交换膜和隔 膜)的性能,简单说明离子交换膜电解槽具有上述特点的原因。 9. 在海拔 20-40km 的高空, 少量臭氧(~10ppm)吸收了太阳的大部分(95~99%)有害紫外辐射。 而在地球近表面,小到只有 0.2ppm 的臭氧能促进光化学反应造成烟雾。因此,人们力图 保护高空大气层中的臭氧, 防止地球近表面臭氧浓度的增加。 已知臭氧分解反应 O3(g) + O(g) ? 2O2(g),此反应可通过高空大气层中某些微量组分(例如 NO 和 Cl 原子)的催化作 用实现。 (1) 分别写出以 NO 和 Cl 原子为催化剂的臭氧分解的分步反应方程式。 (2) 高空大气中致冷剂 CFCl3 和雾化剂 CF2Cl2 的存在有何危害?写出有关反应方程式。 (3) 世界上许多科学家强烈反对发展超高超音速运输(SST)机,其主要理由是什么? 10.照相时若暴光不足,则已显影和定影的黑白底片图像淡薄,需对其进行“加厚” ;若暴 光过度,则需对图像进行“减薄” 。 (1) 加厚的一种方法是:把底片放入由硝酸铅、赤血盐溶于水配成的溶液,取出,洗净, 再用硫化钠溶液处理。写出底片图像加厚的反应方程式。 (2) 减薄的一种方法是:按一定比例混合硫代硫酸钠溶液和赤血盐溶液,把欲减薄的底 片用水充分润湿后浸入,适当减薄后,取出冲洗干净。写出减薄反应方程式。 (3) 如底片经过加厚处理后,图像仍不够明显,能否再次用以上方法继续加厚?又,经 减薄的底片,能否再次用以上方法减薄?说明理由。 11.以锌(阴)和铜(阳)为电极组成电解槽,以含有酚酞和淀粉的碘化钾水溶液为电解液。电 解开始不久,阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液仍为无色;过了相当时间后阳极区才呈 紫色。 (1) 写出阴、阳极上的电极反应式和化学反应方程式。 (2) 怎样才能使阳极区溶液在电解开始后不久即呈紫色? 12.纳米材料可以是晶态材料,也可以是非晶态材料。纳米材料具有小尺寸效应,表面效应 等多种性能。这些效应,对纳米材料的性质有很大影响。 现有一金属晶体,其大小为边长 1mm 的立方体。经特殊加工得到边长为 10nm 的 立方体的纳米材料。已知该金属为面心立方晶胞,晶胞参数 a = 1nm。 (1) 1(mm)3 的金属晶体,加工成上述纳米材料后,纳米晶体的数量为 。 3 2 (2) 1(mm) 的 1 粒晶体的所含晶胞数量为 ,它的表面积为 (nm) 。 (3) 1 粒上述纳米材料含有的晶胞数 ,1 粒纳米材料表面积为 (nm)2。上述 金属加工成纳米材料后,表面积增加为 倍。 (4) 许多金属簇合物具有单一金属原子堆积成层状或壳状的结构。这些金属簇合物具有 完整而规则的几何外形,被称为满壳(full-shell)簇合物或幻数(magic number)簇 合物。设金属原子总数为 y,则第 n 层的原子数 y = 10n2 + 2(n = 1,2,3,?) (如 图)

透射电子显微镜照片显示分离的 Pdn(0) 纳米簇颗粒呈球形,平均直径为 2.05nm, 表面为高分子复盖。已知 Pd 的密度ρ =12.02g· cm?3,Pd 的原子量为 106.4。每粒 Pd 簇 颗粒中钯的原子数为 个,该纳米簇 (是、否)满壳纳米簇,该钯纳米簇的 壳层数为 ,其表面原子数为 。 (5) 一般金属晶体都有固定的熔点,而将它制成纳米金属材料后,熔点大为降低,例如 金的熔点为 1063℃,而纳米金熔点仅为 330℃。银的熔点为 1060.8℃。而纳米银熔 点仅 100℃,请解释为什么?

十、化 学 计 算 (A)
1.水中氧的含量测定步骤如下: 步骤 1:水中的氧在碱性溶液中将 Mn2+离子氧化为 MnO(OH)2。 步骤 2:在酸性条件下,加入碘离子将生成的 MnO(OH)2 再还原成 Mn2+离子。 步骤 3:用硫代硫酸钠标准溶液滴定由步骤 2 中生成的碘。 (1).写出上面 3 步所涉及的化学反应方程式。 (2).有关的测定数据如下: a. Na2S2O3 溶液的标定。取 25.00cm3 KIO3 标准溶液(KIO3 浓度:174.8mg·dm?3) 与过量 KI 在酸性介质中反应,用 Na2S2O3 溶液滴定,消耗 12.45cm3。 b. 取 20.0℃下新鲜水样 103.5cm3,按上述测定步骤滴定,消耗 11.8cm3 Na2S2O3 标 准溶液。已知该温度下水的饱和 O2 含量为。9.08mg·dm?3。 c. 在 20.0℃时密闭放置 5 天的 102.2cm3 水样,按上述步骤滴定,消耗 6.75cm3 Na2S2O3 标准溶液。计算标准溶液的浓度(单位:mol·dm?3) 。 ?3 (3).计算新鲜水样中氧的含量(单位:mol·dm ) 。 ?3 (4).计算陈放水样中氧的含量(单位:mol·dm ) 。 (5).以上测定结果说明水样具有什么性质? 2.100.00cm3 SO32? 和 S2O32? 混合溶液与 80.00cm3、浓度为 0.0500mol·dm?3 的 K2CrO4 的 碱性溶液恰好反应,反应后只有一种含硫产物和一种含铬产物;反应产物混合物经盐酸 酸化后,与过量的 BaCl2 溶液反应,得到白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、干燥后,称量, 质量为 0.9336g。 相对原子质量:S 32.06 Cr 51.996 O 15.999 Ba 137.34。 (1).写出原始溶液与铬酸钾溶液反应,得到的含硫产物和含铬产物的化学式。 (2).计算原始溶液中 SO32? 和 S2O32? 的浓度。 3.元素 A 和 B 的价电子构型相同,且都是稀有的非金属元素,又都是半导体元素。元素 A 是人体所必须的微量元素,但它的化合物有毒。 (1).元素 A 的二氧化物为固体,其沸点为 588K。在 773K 温度下,测得其密度为同温氢 气的 55.59 倍,并发现有 1.00%是双聚分子,试以计算说明 A 为何种元素? (2).BO2 的氧化能力弱于 AO2,所以 BO2 能被酸性重铬酸钾溶液氧化成 B 的最高价的含 氧酸根离子; AO2 虽然不能被酸性重铬酸钾溶液氧化, 但能被酸性 KMnO4 溶液氧化 成 A 的最高价含氧酸根离子。现有 0.1995g BO2,以适量的 NaOH 溶液溶解后,再 用酸中和,直至溶液呈酸性。加入 10.00cm3、0.500mol·dm?3 的重铬酸钾溶液,然 后再加入 10.00cm3、0.500mol·dm?3 的硫酸亚铁溶液,恰好使重铬酸钾溶液完全被 还原成 Cr3+离子,试以计算说明 B 为何种元素?(要求 4 为有效数字)

(3). 现有 AO2 和 BO2 相对应的含氧酸混合溶液, 试叙述怎样通过分析得到这两种含氧酸 各自的浓度(要写明相应的实验步骤) (4).根据你设计的实验,写出两种含氧酸浓度的计算表达式 (表达式中只能出现浓度 c 和体积 V,分别在它们的右下角指明你所需要的物质) 4.2.00 升(标准状况测定值)氢气和 5.00g 氯气混合经光照后直至检不出氯气剩余,加入 3 9.00% NaOH 溶液 80.0cm(密度 d = 1.10 g· cm?3) 。 问: 需要加入多少毫升 0.100 mol· dm?3 H2SO4 的才能使溶液呈中性? 5.某不活泼金属 X 在氯气中燃烧的产物 Y 溶于盐酸得黄色溶液,蒸发结晶,得到黄色晶体 Z,其中 X 的质量分数为 50%。在 500 mL 浓度为 0.10mol/L 的 Y 水溶液中投入锌片, 反应结束时固体的质量比反应前增加 4.95g。 X是 ;Y 是 ;Z 是 。 6.溴酸钾测定苯酚纯度的步骤如下:称取含苯酚 0.6000g 的试样溶于 20.00mL 0.1250mol/L 的 KBrO3 溶液(该溶液含过量的 KBr) ,加酸酸化,放置,待反应完全后加入 KI,而后 用 0.1050mol/L Na2S2O3 溶液滴定生成的碘,滴定终点为 20.00mL。计算试样中苯酚的 质量分数。 7. 一种 Na2S 样品, 被空气部分氧化, 生成 Na2S2O3 和 NaOH。 今取此样 100mg, 加入 20.00ml 0.1mol/L I2 溶液,作用完毕后,过量的 I2 溶液用 0.200mol/L Na2S2O3 溶液滴至终点,消 耗 10.79ml。试求: (1) 样品中有百分之几的样品被氧化了? (2) 现样品的百分组成含量。 (I2 + S2O32? → 2I? + S2O62?) 8.某溶液中含有 VO2+、MnO4?、Cr2O72?离子,现往此液中滴入 29.00ml 0.1mol/L 的绿矾溶 液, 恰好使 VO2+ → VO22+, MnO4? → Mn2+, Cr2O72? → 2Cr3+, 再滴入 2.00ml 0.0200mol/L 2+ + 2+ 3+ KMnO4 溶液, 又恰好使 VO2 → VO2 , 而溶液中 Mn 、 Cr 不变。 继续加入 Na2H2P2O7 2+ 后,滴入 4.25ml 0.02000mol/L KMnO4 溶液,恰好使 Mn → [Mn(H2P2O7)3]3?。求溶液 中含 V、Mn、Cr 各多少 mg?

(B)
1.将 50cm3、0.8mol?dm–3 的一元羧酸和其同体积、同浓度的钠盐溶液放入电解槽中的阳极 室。阴极室同阳极室隔开,以避免两个极室的溶液相混。通过电解槽的电量为 1929.86 库仑。 当电解停止时阳极室溶液的 pH 为 4.57。 由阳极放出的气体在过量的氧气中燃烧, 燃烧产物相继通过分别装有浓 H2SO4 和 Ba(OH)2 溶液的洗气瓶中, 装有 Ba(OH)2 溶液的 洗气瓶增重 2.64g。 (1) 给出该电解的有机酸的分子式和名称,写出电解中发生在阳极上的电极反应式; (2) 计算该有机酸的电离平衡常数 2.金属 M 在其氧化物中的氧化态为+II→ +V,MO、M2O3 为碱性,M2O4、M2O5 呈两性, M2O5 剧毒,溶于碱成 MO43–,后者因溶液 pH 减小成聚阴离子。M2O5 溶于热 HNO3、 热 H2SO4,生成 MO2+离子,M2O5 与 HCl 反应生成 MOCl2 和 Cl2。它的一种缺氧化合物 (M 与 O 为非整数比) 组成为 M2O(5– x( , 取 2.648g 这种缺氧化合物, 溶于 H2SO4 ) x<0.2) –3 3 后,用 0.100 mol?dm 的 Ce(ClO4)4 滴定,消耗 41.3cm 的 Ce(ClO4)4(aq),通过计算给出 此氧化物的组成。 3. 用 24.71g 的某主族元素 A 的氯化物与 10.90g 氨反应, 得到生成物中含 25.68g NH4Cl、 2.57g 该主族元素 A 和 7.37g 该元素的某黄色氮化物晶体。其化学反应式表示为: nA wClx + mNH3 = pNH4Cl + qA + rA y Nz

其中 n、m、p、q、r、w、x 和 y 都是待定系数。 该氮化物在敲击时会发生激烈爆炸,但加热时可进行受控聚合,得到一种具有金属 导电性的黄色纤维状层壮固体,在低温时为超导体。元素 A 在加热是也会发生聚合,得 到大分子量的线型高分子。 (1) A 是什么元素? (2) 完成上述反应方程式。 (3) 写出上述反应的氧化反应和还原反应的半反应方程式 4.25ml 浓度为 0.02mol?L–1 的酸性高锰酸钾溶液加到 0.1204g 含有 Na2C2O4、NaNO2 和 Na3AsO3 的混合物中,用 FeSO4 溶液返滴定过量的 KMnO4,消耗 0.02mol?L–1 FeSO4 溶 液 5ml。另取一份重量相同的混合物样品,向其中加入过量 KI 和 H2SO4,反应完成后 生成的碘以溶于 NaHCO3 的浓度为 0.02mol?L–1 的硫酸肼返滴定,消耗 5ml 硫酸肼。试 计算混合物的定量组成(wt %) 。 5.某金属的水合盐(已有一部分被氧化成该金属的氧化物) ,偶然与工业级 Na2CO3 混合在 一起。加热此混合物导致的质量损失为 13.65%。将混合物溶于水,生成绿色沉淀,在 光照下变黑。滤液中加入 BaCl2(aq),生成白色沉淀,此沉淀溶于盐酸,但不溶于醋酸。 称取 0.4396g 混合物样品进行定量测定,向混合物的浓溶液中加入过量的热、浓 H2SO4, 产生无色的气体混合物,在 98.7kPa 和 293K 时,气体体积是 123.4ml。含有 0.4396g 样 品的溶液经稀释后,用 H2O2 滴定,加入浓度为 c1 = 0.100mol?L–1 的 H2O2 (V1) 20.0ml, 然后加入 KI 的淀粉溶液,用硫代硫酸钠溶液滴定,消耗浓度为 c2 = 0.020mol?L–1 的硫代 硫酸钠溶液(V2) 70.0ml。 (1) 鉴别此题所讨论的盐 (2) 测定 (a) 假定在加热过程中质量的损失仅仅是由于结晶水的失去所引起的,请确定该水 合物的化学式; (b) 最初样品中所含的纯非氧化的化合物含量(wt %) ; (c) 样品中氧化物的含量; (3) 给出本题所涉及到的全部化学反应方程式 (4) 假设在整个处理过程中,杂质都不生成沉淀,计算工业级 Na2CO3 中杂质所占的重量 百分数。 6.用容量法则测定磷肥含磷量的主要步骤如下:准确称取磷肥 0.385g,用硫酸和高氯酸的 高温下使之分解,磷转化为磷酸。过滤,洗涤,弃去残渣。以硫酸-硝酸为介质,加入 过量钼酸铵溶液生成钼酸铵沉淀(NH4)3H4PMo12O42· H2O。 过滤, 洗涤, 沉淀溶于 40.00cm3 1.026mol·dm?3 NaOH 标准溶液中,以酚酞为指示剂,用 0.1022 mol·dm?3 盐酸标准 溶液滴定至终点(MoO42?) ,耗去 15.20cm3。计算磷肥中磷的百分含量(以 P2O5 计) 。 2? 7.测定土壤中 SO4 含量的主要步骤如下:称取 50g 风干土样,用水浸取,过滤,滤液移 入 250cm3 容量瓶中,定容。用移液管移取 25.00cm3 浸取液,加入 1︰4 盐酸 8 滴,加 热至沸,用吸量管缓慢地加入过量钡镁混合液(浓度各为 0.0200 mol·dm?3)V1(cm3) 。 3 继续微沸 5 分钟,冷却后,加入氨缓冲溶液(pH = 10)2cm ,以铬黑 T 为指示剂,用 0.0200 mol·dm?3 EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色变蓝色即为终点,消耗 V2(cm3) 。 3 另取 25.00cm 蒸馏水,加入 1︰4 盐酸 8 滴,加热至沸,用吸量管缓慢地加入过量钡镁 混合液 V1(cm3) ,同前述步骤处理,滴定消耗 EDTA V3(cm3) 。另取 25.00cm3 浸出液, 加入 1︰4 盐酸 8 滴,加热至沸,冷却后,加入氨缓冲溶液(pH = 10)2cm3,同前述步 骤处理,滴定消耗 EDTA V4(cm3) 。计算每 100 克土壤中 SO42?的克数。 8.过氧乙酸是一种消毒剂,可用过氧化氢与乙酸反应制取。调节乙酸和过氧化氢的浓度可

得到不同浓度的过氧乙酸。过氧乙酸含量的分析方法如下: 准确称取 0.5027g 过氧乙酸试样,置于预先盛有 40ml H2O、5ml 3mo/L H2SO4 溶液 和 2~3 滴 1mo/L MnSO4 溶液并已冷却至 5℃的碘量瓶中, 摇匀, 用 0.02366 mo/L KMnO4 标准溶液滴定至溶液呈浅粉色(30 秒不退色) ,消耗了 12.49ml KMnO4 标准溶液;随即 加入 10ml 20% KI 溶液和 2~3 滴(NH4)2MoO4 溶液(起催化作用并减轻溶液的颜色) , 轻轻摇匀,加塞,在暗处放置 5~10min,用 0.1018mol/L Na2S2O3 标准溶液滴定,接近 终点时加入 3ml 0.5%淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失,并保持 30 秒不重新显色,为 终点,消耗了 23.61ml Na2S2O3 标准溶液。 (1).写出与测定有关的化学方程式。 (2). 计算过氧乙酸的质量分数 (要求 3 位有效数字; 过氧乙酸的摩尔质量为 76.05g/mol) 。 (3).简述为什么此法实验结果只能达到 3 位有效数字。 (4).过氧乙酸不稳定,易受热分解。写出热分解反应方程式。 (5).第二个滴定应在什么介质中进行?为什么? 9.为了测试某不纯样品中含 NaIO3 和 NaIO4 的百分含量,将 1.000g 该样品溶解后定容于 250ml 容量瓶中。准确移取测试液 50.00ml,用硼砂将测试液调至弱碱性,加入过量的 KI, 再用 0.04000mol/L 标准 Na2S2O3 溶液滴定至终点, 消耗标准 Na2S2O3 溶液 20.00ml。 另取测试液 25.00ml, 用盐酸调节溶液至酸性, 加入过量的 KI, 仍然用上述标准 Na2S2O3 溶液滴定至终点时,消耗了 50.00ml。试计算在该样品中 NaIO3 和 NaIO4 的质量百分含 量。 已知:Mr(NaIO3) = 198.0 Mr(NaIO4) = 214.0

九、 化学工业、化学环境、化学治理(答案)
1. X 的蒸汽密度是同温下空气密度的 5.9 倍,所以 X 的分子量为 171.1。由于 X 与水激烈反 应,这种性质只属于 Na,K 等碱金属、F2 活泼非金属与 TiCl4,SiCl4 等极易水解化合物, 由于 X 是化合物,所以 X 只能从易水解的化合物中选择。 = 28.09 + 35.45 × 4 = 169.89~171.1,故 MSiCl4 (1) X 的化学式为 SiCl4 (2) Y 的化学式为 SiO2,因为SiCl4 + (n+2) H2O SiO2 nH2 O ? + 4HCl (3) Z 的化学式为 Si(NH2)4: SiCl4 + 4NH3 Si(NH2 )4 + 4HCl (4) G 的化学式为 Si3N4: 3Si(NH2 )4 Si3 N 4 + 8NH3 (5) 耐磨材料,耐高温材料。因为 Si3N4 是原子晶体,且 Si—N 的键能高,键长短,故 晶体的熔点高,硬度大。 2. (1) [1] 中: MnO 2 + ZnS + 2H 2SO 4

S ? + MnSO 4 + ZnSO 4 + 2H 2 O S ? + MnSO 4 + CuSO 4 + 2H 2 O 2S ? + 3MnSO 4 + Fe 2 (SO 4 )3 + 6H 2 O S ? + CdSO 4 + MnSO 4 + 2H 2 O

MnO 2 + CuS + 2H 2SO 4 3MnO 2 + 2FeS + 6H 2SO 4 MnO 2 + CdS + 2H 2SO 4 Al2 O3 + 3H 2SO 4

Al2 (SO 4 )3 + 3H 2 O

(从题目中“硫磺回收”指导方程式书写) ZnSO4 + Cu, Zn + CdSO4 ZnSO4 +Cd [2] 中:Zn + CuSO4 (从题目中“海绵状铜、镉回收”说明[1]中 CuS、CdS 在氧化剂 MnO2 的作用下形 成 Cu2+、Cd2+和 S 沉淀。为什么必须用 Zn 作还原剂?由于最后的电解产物是 Zn, 若加入其他金属作还原剂,会引入杂质。) [3] 中:为了使 Fe2+全部转化成 Fe3+,加热彻底水解,所以必须加入氧化剂,最佳选择 当然是 MnO2。

MnO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4 MnSO4 + Fe2 (SO4 )3 + 2H2O 2+ Fe 来源: 3Zn + Fe2 (SO4 )3 3ZnSO4 + 2Fe, Fe + Fe2 (SO4 )3 3FeSO4 3+ 3+ 为了促进 Fe ,Al 离子水解,加入易水解的阴离子,实现双水解,所以加入的 C 物质为 MnCO3,ZnCO3。 3MnCO3 + Al2 (SO4 )3 + 3H 2 O 3MnSO 4 + 2Al(OH)3 + 3CO2 ?

3ZnCO3 + Al2 (SO4 )3 + 3H 2 O 3MnCO3 + Fe2 (SO4 )3 + 3H 2 O 3ZnCO3 + Fe2 (SO4 )3 + 3H2O [4] 中:MnSO4 + ZnSO4 + 2H2O
[5] 中:Na 2 CO3 + ZnSO4

3ZnSO 4 + 2Al(OH)3 + 3CO2 ? 3MnSO 4 + 2Fe(OH)3 + 3CO2 ? 3ZnSO4 + 2Fe(OH)3 + 3CO2 ? MnO2 + 2H2SO4 + Zn

电解

ZnCO3 ? + Na 2SO4 或 Zn 2 (OH)2 CO3 ? + Na 2SO4 ? CO2 ?

2Na 2 CO3 + 2ZnSO4 + H 2 O
(2)B: MnSO4和ZnSO 4的混合溶液

A: MnSO ZnSO MnSO 、Fe2 (SO Al2 (SO 、 CuSO 、CdSO( Na MnCO Na 4、 4 )3 、 4 )3+ 4 aq) 2 CO3 + 4 4 3 ? 2SO4 4 C: MnCO3和ZnCO3的混合物 D: Zn粉 F: H 2SO4、MnSO4、ZnSO4溶液 E: MnO2 G: Na 2SO4溶液

(3)从环保角度来看:无 SO2 对大气的污染,无高温焙烧热污染; 从能耗角度来看:不许高温,大大节约燃料。 在新工艺中,电解过程中阴、阳两极均为目标产物生成,较传统工艺电解利用率高。

3. (1) 加入稀盐酸(适量)可以溶解一定量的 Cr2O3,形成 Cr3+(aq)而使 Cr2O3 沉淀成为胶 核,该胶核吸附与其结构相似的 Cr3+离子而成为带正电荷的胶团,制备成稳定的 Cr2O3· xH2O 的水溶胶。盐酸加多了,Cr3+(aq)过剩,Cr2O3· xH2O 水溶胶减少;盐酸加 少了,Cr3+(aq)不足,以致 Cr3+不足以把 Cr2O3 胶核表面包裹住,Cr2O3 溶胶不稳定, 易聚沉。仍然有许多 Cr2O3 沉淀存在,也减少了 Cr2O3 水溶胶的产量。 (2) 由于 Cr2O3 水溶胶表面吸附了 Cr3+离子,胶粒带正电荷,由于同性电荷互相排斥而 使 Cr2O3 水溶胶稳定存在。 (3) Cr2O3· xH2O/Cr3+/ —憎水基团 (4) 从(3)中可知,带电“胶粒”被 DBS 包覆后带上了憎水基团,可以把三氧化二铬 水溶胶带入有机相中而萃取出来。萃取的目的是消除水相中无机离子的杂质,纯化 三氧化二铬水溶胶。 (5) DBS 直接排入水体中,在降解过程中会消耗水中的氧气,使水质变坏,DBS 是表面 活性剂,它易于形成泡沫,覆盖于水面,使水中的溶解氧减少,危及水中生物的生 存等。DBS 降解的最终产物是 CO2 和 Na2SO4。 4. (1) 清洗铁渣对提高钯回收率十分必要。这是因为生成的 Fe(OH)3 沉淀是一种凝聚剂,其 絮状沉淀对[Pd(NH3)4]2+有吸附作用,故在一定温度下用氨水除铁。

(2) Pd + HNO3 + 3HCl

PdCl2 + NOCl + 2H2 O 2FeCl3 + 3NOCl + 6H2 O

(3) 在 70~75 ℃,利于 Fe(OH)3 聚沉,pH = 8.5~9,保持 NH3 在溶液中不挥发,氨水必 须过量,使铁、钯更好地分离。 用 SCN–离子鉴别。若溶液呈无色,则无 Fe3+离子。 (4) 在 550 ℃条件下,使[Pd(NH3)4]Cl2 脱氨分解成粉末状 PdCl2。 5.
HC HC O OH O O HC ONa

2Fe + 3HNO3 + 9HCl

+ NaOH

+ H2O

+ 2SO2 +NaOH ONa

Na2S2O4 + CO + H2O

(1) 甲醇的作用是作还原剂,把 SO2 还原成 S2O42–,作溶剂,降低保险粉在水中的溶解 度, 因为水中加入甲醇会降低水溶剂的极性,而保险粉是离子性很强的盐类,故 可以从溶剂中析出,从而起到从反应体系中很方便分离的目的。 (2) (a)

还原产物不应改变染料的基本碳架,否则难以回复原结构。还原产物应是水 溶性的,因此还原反应是把原结构的羰基还原成羟基,并因反应在碱性溶液中进 行而呈阴离子,故有水溶性。 (b)染料是电中性的有机分子,难溶于水,而还原产物是钠盐,易溶于水。还原 产物分子容易通过水分子的运动均匀地分布到织物纤维表面,排开织物表面的水 分子, 并通过氢键和范德华力, 与棉纤维分子结合 (纤维中本来就存在大量氢键) , – 同时高极性的亲水基团 C—O ,则朝向水相,而不溶的染料原形分子不能均匀地 分散到织物表面。 (c) 还原产物可溶于水, 若不回复到难溶的染料原形, 织物经水洗涤就容易褪色; 更重要的是还原产物从结构上看已无原染料的共轭结构,是无色或接近无色的, 而染料原形的结构里有很大的共轭结构,呈蓝色,所以最后必须把反应产物回复 到染料原来的形态。 织物经漂洗后在(弱)酸性溶液中用氧化剂即可把染料回复到原来的结构。 (3) 2CrO42- + 3S2O42- + 4H2O 2Cr(OH)3 ? + 4SO32- + 2HSO3(4) _BH 4- + 8HSO3- + 5H + 4HS2O 4- + H 3BO 3 + 5H 2 O 或

BH 4- + 3HSO3- + 5HS2 O3 BH 4- + 8HSO3- + H + BH 4- + 7HSO3- + H 2SO3

4S2O 4 2- + H 3BO 3 + 5H 2O 或

4HS2O 4- + H 3BO 3 + 5H 2 O 或

4S2 O 4 2- + H3 BO3 + 5H 2 O

(5) 可以用 CO、H2 或 Na(Na 汞齐)等还原剂。 6. (1) 2KAlSi3O8 + 2H 2 CO3 + 9H 2 O

2K + + 2HCO 3- + Al 2Si 2O 5 (OH) 4 + 4H 4SiO 4 2KMg 3 AlSi3O10 (OH) 2 + 14H 2 CO3 + H 2 O 2K + + 6Mg 2+ + 14HCO 3- + Al 2Si 2 O5 (OH) 4 + 4H 4SiO 4 4Na 0.5Ca 0.5 Al1.5Si 2.5O8 + 6H 2 CO3 + 11H 2 O 2Na + + 2Ca 2+ + 6HCO 3- + 3Al 2Si 2 O5 (OH) 4 + 4H 4SiO 4

(2)

7. (1) 硫酸煮沸:FeTiO3 + 2H2SO4 TiOSO4 + FeSO4 + 2H2 O 加水分解(水解):TiOSO4 + (n+1)H2O TiO2 nH2O + H2SO4 煅烧: TiO2 nH2O TiO2 ? nH2O (2) 废液呈强酸性,会使排入废水中的水体的 pH 明显降低;废液中的 Fe2+易被水中氧气 氧化成 Fe3+,大大降低水中的溶存氧;废液中肯定存在溶于硫酸的重金属离子,它们 对水中生物有毒性。

(3) 可以加入廉价的 CaCO3 来中和废液中的硫酸, 还可以使重离子形成难溶的碳酸盐沉淀 而除去。 (4) TiO2 +2Cl2 + C TiCl4 + CO2 TiCl4 + O2 TiO2 + 2Cl2 硫酸法 a. b. c. d. e. 工艺简单,技术要求较低 使用低品位的 FeTiO3(钛铁矿) 只能间歇生产 排出大量废液、废料 废硫酸难以再循环使用,因为废硫酸 中含杂质越来越多,纯化成本太大 氯化法 工艺复杂,设备、技术要求高 使用高品位的 TiO2(金红石) 能够连续生产 只有少量废料,无废液 氯气可以循环使用

8.工业上生产 NaOH,是通过电解 NaCl(aq)实现的。 在电解池中阳极:2Cl– – 2e ? Cl2 ,阴极:2H+ + 2e ? H2。 对于特点①的 NaOH 中,NaCl 少:因为阳离子交换膜只允许阳离子通过,而 Cl–和 OH– 都不能通过, 这样阳极区的 Na+可迁移到阴极区, Cl–不能迁移到阴极区, 所以阴极区中 NaCl 就极少, 产品纯度就大大提高, 当然 Cl2 更不能通过阳离子交换膜, 所以 NaOH 产品中 NaClO3 更少。因为不能发生 6OH– + 3Cl2 ClO3– + 5Cl– + 3H2O 反应。 对于特点②中,得高浓度的烧碱液反而降低用于蒸发浓缩的能耗:因为在阳离子交换 膜法的阴极室中,NaOH (aq)的浓度随着电解的进行而增大,副反应几乎没有,只是随着 NaOH (aq)浓度的增大,[H+]减小,在必要时可取出产品溶液,再加入水取代之,因而可得 较高浓度的产品,降低浓缩所需的能耗。 对于特点③中,要求高纯度的 NaCl 电解液(即杂质阳离子浓度小于 0.1 ppm):由于 2+ Ca 、Mg2+离子都可以通过阳离子交换膜到达阴极区,它们与阴极区 OH–离子形成 Ca(OH)2 和 Mg(OH)2 沉淀而堵塞了阳离子交换膜,影响膜性能的发挥,必须清洗交换膜,导致生产 中断而不能连续生产。 对于隔膜法:由于阳、阴离子都可以通过隔膜,只是 Cl2 不能通过隔膜,所以 Cl–可以 到达阴极区,造成 NaOH 产品中有更多 NaCl,阴极区的 OH–透过隔膜到达阳极区,与 Cl2 反应: 6OH– + 3Cl2 ClO3– + 5Cl– + 3H2O。 正是由于隔膜法使阴极区有大量 Cl–离子通过,造成 NaOH 浓度越高,NaCl 含量也越大。所 以当 NaOH 浓度达到 10%时,必须取出产品,然后再浓缩,消耗能量大。 9. (1) O3 + NO ?? ? NO2 + O

O + NO2 ?? ? NO + O2 NO O3 + O ?? ? 2O2

O3 + Cl ?? ? ClO + O2 ClO + O ?? ? Cl + O2 Cl O3 + O ?? ? 2O2

(2)在高空的 O3 层边缘上,CFCl3 和 CF2Cl2 受到 200 nm 紫外线照射,分解放出 Cl 原子, UV 促进 O3 的分解: CFCl3 (g) ??? CFCl2 (g) + Cl(g)
UV CF2 Cl2 (g) ??? CF2 Cl(g) + Cl(g) Cl O3 (g) + O(g) ?? ? 2O 2 (g)

(3)因为燃料燃烧时尾气中有 NO,而超高超音速运输机飞在 O3 层下边缘,使得 NO 促

N 2 (g) + O3 (g) ?? ? 2NO(g) NO O3 (g) + O(g) ??? 2O2 (g)

进 O3 分解:

10.(1) 底片图像加厚:

4Ag + 4K 3 [Fe(CN)6 ] Ag 4 [Fe(CN)6 ] ? + 3K 4 [Fe(CN)6 ] K 4 [Fe(CN)6 ] ? 2Pb(NO3 )2 Pb 2 [Fe(CN)6 ] ? + 4KNO3 用Na 2S (aq)处理: Ag 4 [Fe(CN)6 ] + 2Na 2S Ag 2S ? + Na 4 [Fe(CN)6 ] Pb2 [Fe(CN)6 ] + 2Na 2S 2PbS ? + Na 4 [Fe(CN)6 ]
通过上述反应,可以增加2 mol PbS的厚度。 (2) 底片图像减薄:

4Ag + 4K 3 [Fe(CN)6 ] Ag 4 [Fe(CN)6 ] ? + 3K 4 [Fe(CN)6 ] Ag 4 [Fe(CN)6 ] + 8Na 2S2 O3 4Na 3 Ag(S2 O3 ) 2 + Na 4 [Fe(CN)6 ]
通过上述反应,底片上的银溶解而减薄。

(3) 不能再次加厚,因为 K3[Fe(CN)6]氧化不了 Ag2S 和 PbS,但能够再次减薄,显然 K3[Fe(CN)6]可以再次氧化底片上的银,Na2S2O3 能溶解 Ag4[Fe(CN)6]。 11. (1) 阴极: 2H 2 O ? 2e H2 ? 2OH阳极: 2I- ? 2e I2 也可能 Cu ? 2e Cu 2+

2Cu ? I 2

2CuI

2Cu 2+ ? 4I-

2Cu ? 2I- ? 2H 2O

电解 电解

2Cu ? 4I- ? 4H 2 O

4CuI + I2 + 2H2 ? 4OH-

2CuI + H2 ? 2OH- 或

2CuI + I2

(2) 从(1)中可以看到,阳极区一开始呈无色是不存在游离的 I2,这是由于 I2 与 Cu 反应的缘故,因此只要把 Cu 电极换成其它不与 I2 反应的金属电极即可。 12.(1) 1 mm = 106 nm,1 (mm)3 = 1.0×1018 (nm)3 一粒 l (mm)3 晶体所含边长为 10 nm 的立方体纳米晶体数量为

1.0 ? 1018 ? 1.0 ? 1015 1.0 ? 103 (个) (1.0 ? 106 )3 ? 1.0 ? 1018 (个) (2) l (mm)3 晶体所含晶胞数量为 1.03 其表面积为 l (mm)2×6 = 6×1012 (nm)2
(3) 一粒纳米材料的晶胞数为

(10 nm)3 ? 1000 个晶胞 (1 nm)3

一粒纳米材料的表面积为 6×10×10=600 (nm) 2 所有纳米晶体总表面积为 1015×600=6×1017 (nm) 2 所以加工成纳米材料后,表面积增加为

6 ? 1017 ? 105 倍。 6 ? 1012

(4) 307(个) ,是, ( 1+12+42+92+162=309,307 与 309 非常接近,可以认为是满壳 纳米簇。 ) 中心的一个不算一层, ?该钯纳米簇的壳层数为 4 层,其表面原子数为 162 个。 (5) 因为纳米材料尺寸很小,具有小尺寸效应和表面效应,它的晶格能大大降低,表面 能很高,因而破坏晶格所需能量大为降低,所以纳米金属的熔点都非常低。

十、化 学

计 算 (答案)
(B)

1. (1)设一元有机羧酸为 CnH2n+1COOH,其酸根离子为 CnH2n+1COO– 阳极反应:2 CnH2n+1COO– – 2e → C2nH4n+2 + 2CO2 ① C2nH4n+2 在过量的 O2 中燃烧得: 1 C2nH4n+2 + (3n + ) O2 = 2nCO2 + (2n+1)H2O ② 2 从①、②式中可知:总共放出 CO2 为(2n+2)mol。 2.64 由于 Ba(OH)2 增重的是 CO2,∴ CO2 mol 数= =0.06 mol 44 CO2 ∴ CnH2n+1COO– 2 2n + 2 x 0.06 0.06 2:x = (2x + 2) :0.06 解得 x= n ?1 – 由于 2 mol CnH2n+1COO 电解需 2×96500 库仑电量, – x mol CnH2n+1COO 电解需 1929.86 库仑电量, ∴2 : x = 2×96500:1929.86,解得 x=0.02 0.06 ∴ =0.02,解得 n=2,C2H5COOH n ?1 该有机酸为丙酸,2 C2H5COO– – 2e → C4H10 + 2CO2 (2)由于反应得 0.02 mol C2H5COO–,∴ C2H5COO–只剩下 0.05×0.8–0.02=0.02 mol [H+]=10–4.57=2.69×10–5 mol?dm–3 0.02 [C2H5COO–]= =0.2 mol?dm–3 0.100 50 ? 0.8 [C2H5COOH]= =0.4 mol?dm–3 100 ?5 2.69 ? 10 ? 0.2 ? 1.35 ? 10 ?5 ∴Ka= 0.4 2. M2O(5–x)与 Ce4+的反应方程式为: M2O(5–x) + 2 xCe4+ + xH2O = M2O5 + 2 xCe3+ + 2xH+ 消耗氧化物的 mol 数为 n,则 n ?
2.648 2 M M ? (5 ? x) ? 16.00
4.13 ? 10 ?3 2x

n ? Ce(ClO4)4 的 mol 数为 2nx=4.13×10–3 mol,∴n =

n∴ ?

2.648 2 M M ? (5 ? x) ? 16.00

n ? =

4.13 ? 10 ?3 2x

,MM=649x– 40.0

∵x<0.2,则 MM<649×0.2–40.0=89.8 由题意知 M 为第五副族钒,∴MV=50.9<89.8,则 x=

50.9 ? 40 ? 0.14 649

该氧化物为 V2O4.86。 3. 求反应中 Cl–离子的物质的量和质量:

n(Cl- ) ?

wNH4Cl M NH4Cl

?

25.68 ? 0.4801 (mol) 14.007 ? 4 ? 1.008 ? 35.45

w(Cl- ) ? 0.4801 ? 35.45 ? 17.02 (g)
求 NH3 中 N 的物质的量和质量:

n( N) ?

wNH3 M NH3

?

10.90 ? 0.6400 (mol) 14.007 ? 3 ? 1.008

w( N) ? 0.6400 ? 14.007 ? 8.964 (g)
求 AyNz 中 N 的物质的量,根据物料守恒, AyNz 中 N 的物质的量=0.6400 – 0.4801=0.1599 (mol) (∵在 NH4Cl 中 nCl- =nN),∴N 的质量=0.1599×14.007=2.240 (g) 求 AwCln 中 A 的质量,AyNz 中 A 的质量: w(AwCln 中的 A) = 24.71–w(Cl–) = 24.71–17.02 = 7.69 (g) w(AyNz 中的 A) = 7.69–2.57 = 5.12 (g) 由此可见,在生成物 A 中的质量分配比为 2.57 : 5.12 = 1 : 2, N 的质量分配比=(8.964–2.240) : 2.240 = 3 : 1。 对于 AwCln 而言,Cl–重 17.02 g,A 重 7.69 g,

w : x ?

7.69 M

:

17.02 35.45

?

7.69 M

: 0.48 ?

16.02 M

: 1

∵w、x 为正整数,∴M=16,w : x=1 : 1,不符合性质。 M=32,w : x=1 : 2。 (1) ∴该元素应为硫元素。AwCln 为 SCl2,A 为 S,AyNz=SyNz

5.12 2.240 : ? 0.16 : 0.1599 ? 1 : 1 ,∴实验式为 SN。 32 14.007 (2) 反应方程为:3SCl2 + 8NH3=6NH4Cl + S + S2N2 或 6SCl2 + 16NH3=12NH4Cl + 2S + S4N4 或者(S2N2)x 具有金属导电性,在低温有超导性,∴应为 S2N2。 (3) 2SCl2 + 6NH3–2e → 4NH4Cl + 2H+ + S2N2 SCl2 + 2e → 2Cl– + S 4. 加入 KMnO4 后,发生下列反应: 5C2O42– + 2MnO4– + 16H+ = 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O 5NO2– + 2MnO4– + 6H+ = 5NO3– + 2Mn2+ + 3H2O 5AsO33– + 2MnO4– + 6H+ = 5AsO43– + 2Mn2+ + 3H2O 加入 KI 后,发生下列反应:2NO2– + 2I– + 4H+=I2 + 2NO + 2H2O 在碳酸氢钠介质中,发生下列反应: AsO33– + I2 + 2OH– = AsO43– + 2I– + H2O 肼与碘发生如下反应: (N2H4?H2SO4 相当于 N2H4 参加反应) N2H4+ 2I2 + 4OH– =N2 + 4I– + 4 H2O 这样,我们可以写出三个联立方程式: y : z ?

? M Na C O gnNa C O ? M NaNO gnNaNO ? M Na AsO gnNa AsO ? 0.1204 g 2 2 4 2 2 4 2 2 3 3 3 3 ? ?2 ? (nNa 2C2O4 ? nNaNO2 ? nNa3AsO3 ) ? nKMnO4 ?5 ?nNaNO2 ? 4nN2 H4 ? 2nNa3AsO3 ?
用下法计算 KMnO4 的物质的量 n:

? ? ? ? ? ? ?

1 nKMnO4 =0.02×25×10–3– ×0.02×5×10–3 =0.48×10–3 mol 5 N2H4 的物质的量=0.02×25×10–3=0.1×10–3 mol= nN2H4
?134gnNa C O ? 69gnNaNO ? 192gnNa AsO ? 0.1204 g 2 2 4 2 3 3 ? 5 ? ∴ ?nNa 2C2O4 ? nNaNO2 ? nNa 3AsO3 ? ? 0.48 ? 10?3 mol 2 ? ?3 ?nNaNO ? 4 ? 0.1 ? 10 mol ? 2nNa AsO 2 3 3 ? ? ? ? ? ? ? ?

解得: nNa2C2O4 ? 2 ?10?4 mol, nNaNO2 ? 8 ?10?4 mol, nNa3AsO3 ? 2 ?10?4 mol 故混合物的组成为: Na2C2O4: 22.26 %, NaNO2: 45.85 %, Na3AsO3: 31.89%。 5. (1) 此盐为 Fe2(C2O4)3· nH2O,该盐,特别是 Fe(C2O4)33–具有光敏性质: hv 2Fe(C2O4)33– 2Fe2+ + 2CO2 + 5C2O42– (2) 令 x 为 Fe3+的 mol 数 (碘量法测定) ; y 为 C2O42–的 mol 数 (用 H2O2 滴定) ; z 为 CO32– 的 mol 数(由释放的气体体积获得) 。则:

x?

c2V2 , 1000

y?

c1V1 , 1000

(2 y ? z) ?

pV RT

解得:x = 0.020 mol· L–1×0.070 L = 1.4×10–3 mol y = 0.100 mol· L–1×0.020 L = 2.0×10–3 mol

98.7 ? 0.1234 pV (2 ? 2.0 ? 10?3 ? z ) ? ? 101.3 , RT 0.08206 ? 293

z ? 1.0 ?10?3 mol

nFe2 (C2O4 )3 ? nFe2O3

y =6.67×10–4 mol, nNa2CO3 =1.0×10–3 mol 3 2y ? ( x ? ) ? 0.5 ? 3.3 ?10?5 mol 3

∴ mFe2 (C2O4 )3 ? 0.2505 (g) , mFe2O3 ? 0.0054 (g) ,

mH2O ? 0.4396 ? 0.1365 ? 0.060 (g), mNa2CO3 ? 0.1060 (g)
总质量 = 0.2505+0.0054+0.060+0.1060=0.4219 (g), 杂质的质量 = 0.4396 – 0.4219 = 0.0177 (g)。 (a)水合盐的化学式为:Fe2(C2O4)3· nH2O

0.2505 0.1060 : ? 1 : 4.99 1 : 5, ? n ? 5 , 375.6 18.01 化学式为Fe2(C2O4)3· 5H2O。 0.2505 (b)无水化合物的百分含量为 ?100 % ? 56.98 % 0.4396

(3) Fe3+ + 3CO32– + 3H2O Fe(OH)3 + 3C2O42–

0.2505 ? 0.060 ?100 % ? 70.63 % 0.4396 0.0054 (c)氧化物的百分含量为 ?100 % ? 1.23 % 0.4396
水合盐的百分含量为 Fe(OH)3 + 3HCO3– Fe(C2O4)33–+ 3OH–

C2O42– + Ba2+ Ba C2O4 H2C2O4 + H2SO4(浓) CO + CO2 + H2SO4(稀) + H2O 2– + CO3 + 2H CO2 + H2O 2Fe3+ + 2I– 2Fe2+ + I2 I2 + 2S2O32– 2I– + S4O62– C2O42– + H2O2 + 2H+ 2CO2↑ + 2H2O (4) 杂质的百分含量为

0.4396 ? 0.4 ?100 % ? 14.3 % 0.106 ? 0.0177


相关文章:
初三化学计算题及答案(精品)
初三化学计算题及答案(精品) 1. 用氯酸钾和二氧化锰的混合物 16g, 加热制取氧气, 待完全反应, 冷却后称量, 得到 11. 2g 固体物质,计算原混合物中二氧化锰的...
初三化学计算练习题
16.已知元素 R 的最高价氧化物的化学式为 RO3,又知该元素的氢化物中氢元素...三、计算题 19.列式计算下列各物质的相对分子质量或相对分子质量的总和: (1)...
高中化学计算题练习
2010 高考化学试题分类汇编:化学计算 1. (2010 全国卷 1) .下列叙述正确的是 A.在醋酸溶液的 pH ? a ,将此溶液稀释 1 倍后,溶液的 pH ? b ,则 a>b...
初三化学计算题及答案(精品)
丽燕教育 初三化学计算题及答案(精品) 1.用氯酸钾和二氧化锰的混合物 16g,加热制取氧气,待完全反应,冷却后称量,得到 11.2g 固体物质,计算原混合物 中二氧化锰的...
高中化学计算题经典例题
高中化学计算题经典例题_理化生_高中教育_教育专区。[化学计算例题与练习] 一.化学计算的技巧一般指的是各种基本计算技能的巧用。主要有?①关系式法,②方程或方程...
初中化学计算题(带答案)
初中化学计算题一、根据化学式的计算 1、计算相对分子质量 相对分子质量=化学式中各原子的相对原子质量的总和。 点拨:①计算物质的相对分子质量时,同种元素的相对...
初中化学计算题专题及答案
初中化学计算题专题及答案_理化生_初中教育_教育专区。中考化学试题汇编——化学计算题及答案 1.(2011.济宁市)(2 分)茶是我国的特产,种类很多。其中,绿茶是将...
初三化学计算题及答案(精品)
丽燕教育 初三化学计算题及答案(精品) 1. 用氯酸钾和二氧化锰的混合物 16g, 加热制取氧气, 待完全反应, 冷却后称量, 得到 11. 2g 固体物质,计算原混合物中...
初三化学计算题及答案
初三化学计算题及答案_理化生_初中教育_教育专区。初三化学计算题 1.用氯酸钾和二氧化锰的混合物 16g,加热制取氧气,待完全反应,冷却后称量,得到 11.2g 固体物质,...
化学必修一化学计算题
化学必修一化学计算题_理化生_高中教育_教育专区。曲一线科学备考 化学 3.有一未完成的 离子方程式: 为() A. +7 [答案] 3.A B. +6 C. +5 D. +1 ...
更多相关标签:
2016中考化学试题汇编 | 药物化学试题及答案 | 高一化学期中考试试题 | 无机化学试题及答案 | 生物化学试题及答案 | 药物化学试题 | 分析化学试题及答案 | 中药化学试题及答案 |