1、版高考化学江苏专版二轮复习检测第二板块 非选择题必考题型专攻 第18题 新型化学物质分析与化学计算第18题新型化学物质分析与化学计算1(2018江苏高考)碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为 (2x)Al2(SO4)33xCaCO33xH2O=2(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)33xCaSO43xCO2生成物(1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。(1)制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有_。(2)碱式硫酸铝溶液吸收SO2
2、过程中，溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.330 0 g。取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.100 0 molL1 EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.080 00 molL1 CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00 mL(已知Al3、Cu2与EDTA反应的化学计量数比均为11)。计算(1x)Al2
3、(SO4)3xAl(OH)3中的x值(写出计算过程)。把脉考点第(1)问考查化学原理分析第(2)问考查化学原理分析第(3)问考查新物质的组成及计算解析：(1)要提高x值，就需要提高CaSO4的生成速率，因为碳酸钙是粉末，因此不能通过增大表面积的方式提高反应速率，可以通过增加CaCO3的量和搅拌加快CaSO4的生成速率，以提高x的值。(2)吸收二氧化硫的过程中，OH参加反应，因此溶液的pH减小。(3)由题意知，Al3、Cu2与EDTA反应的化学计量数比均为11，因此EDTA总物质的量应等于Al3和Cu2的物质的量之和，根据题给数值即可求算出x的值。答案：(1)适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率
4、(2)减小(3)25.00 mL溶液中：n(SO)n(BaSO4)0.010 0 mol250 mL溶液中：n(Al3)n(EDTA)n(Cu2)0.100 0 molL125.00 mL103 LmL10.080 00 molL120.00 mL103 LmL19.000104 mol2500 mL溶液中：n(Al3)9.000103 mol1 mol (1x)Al2(SO4)3xAl(OH)3中：n(Al3)(2x)mol；n(SO)3(1x)molx0.412(2017江苏高考)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。(1)碱式氯化铜有多种制备方法。方法1：4550 时，向CuCl悬浊液中持续通入
5、空气得到Cu2(OH)2Cl23H2O，该反应的化学方程式为_。方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M的化学式为_。(2)碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClcxH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：称取样品1.116 0 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；另取25.00 mL溶液A，调节pH 45，用浓度为0.080 00 molL1的EDTA(N
6、a2H2Y2H2O)标准溶液滴定Cu2(离子方程式为Cu2H2Y2=CuY22H)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。把脉考点第(1)问考查陌生化学方程式的书写、化学原理分析第(2)问考查新物质的组成及计算解析：(1)在H2O存在的条件下，CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl23H2O，根据Cu和O得失电子守恒配平反应的化学方程式。由题图知，O2氧化M生成M，根据题意“Fe3对该反应有催化作用”，则M为Fe2。(2)由中生成AgCl的质量，可计算出1.116 0 g样品中Cl的物质的量n(Cl)；由可计算出1.116 0 g样
7、品中Cu2的物质的量n(Cu2)，根据电荷守恒：n(OH)n(Cl)2n(Cu2)，得出n(OH)，最后由质量守恒得出n(H2O)；由四种粒子的物质的量，可确定样品的化学式。答案：(1)4CuClO28H2O2Cu2(OH)2Cl23H2OFe2(2)n(Cl)n(AgCl)4.800103 moln(Cu2)n(EDTA)0.080 00 molL130.00 mL103 LmL19.600103 moln(OH)2n(Cu2)n(Cl)29.600103 mol4.800103 mol1.440102 molm(Cl)4.800103 mol35.5 gmol10.170 4 gm(Cu2
8、)9.600103 mol64 gmol10.614 4 gm(OH)1.440102 mol17 gmol10.244 8 gn(H2O)4.800103 molabcxn(Cu2)n(OH)n(Cl)n(H2O)2311化学式为Cu2(OH)3ClH2O3(2016江苏高考)过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO28H2O。Ca(OH)2H2O26H2O=CaO28H2O反应时通常加入过量的Ca(OH)2，其目的是_。(2)向池塘水中加入一定量CaO28H2O后，池塘水中浓度增加的离子有_(填字母)。ACa2
9、 BHCCO DOH(3)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：O2MnO(OH)2I2S4O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，按上述方法测定水样的溶解氧，消耗0.010 00 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。把脉考点第
10、(1)问考查化学原理分析第(2)问考查化学原理分析第(3)问考查陌生离子方程式的书写、物质含量的计算解析：(1)增加易得廉价原料，提高高价原料的利用率，故加入过量的Ca(OH)2，其主要目的是提高H2O2的利用率。(2)CaO2可作水产养殖的供氧剂，则CaO2与水发生反应：2CaO22H2O=2Ca(OH)2O2，故溶液中Ca2、OH的浓度增加。(3)O2在碱性条件下将Mn2氧化为MnO(OH)2，反应的离子方程式为2Mn2O24OH=2MnO(OH)2。答案：(1)提高H2O2的利用率(2)AD(3)2Mn2O24OH=2MnO(OH)2在100.00 mL水样中I22S2O=2IS4On(
11、I2)6.750105 molnMnO(OH)2n(I2)6.750105 moln(O2)nMnO(OH)26.750105 mol3.375105 mol水中溶解氧1080 mgL14(2015江苏高考)软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4H2O，反应的化学方程式为MnO2SO2=MnSO4。(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化_L(标准状况)SO2。(2)已知：KspAl(OH)311033，KspFe(OH)331039，pH7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3(使其浓
12、度均小于1106 molL1)，需调节溶液pH范围为_。(3)下图可以看出，从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4H2O晶体，需控制的结晶温度范围为_。(4)准确称取0.171 0 g MnSO4H2O样品置于锥形瓶中，加入适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2全部氧化成Mn3，用c(Fe2)0.050 0 molL1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3被还原为Mn2)，消耗Fe2溶液20.00 mL。计算MnSO4H2O样品的纯度(请给出计算过程)。把脉考点第(1)问考查有关物质的量的计算第(2)问考查有关Ksp的计算第(3)问考查实验条件的控制第(4)问考查物质纯度的计
13、算解析：(1)n(MnO2)0.2 mol，由化学方程式MnO2SO2=MnSO4知，n(SO2)n(MnO2)0.2 mol，标准状况下V(SO2)22.4 Lmol10.2 mol4.48 L。(2)Fe3全部转化为Fe(OH)3时，c(OH)molL11011 molL1；Al3全部转化为Al(OH)3时，c(OH)molL11109 molL1，故Al3、Fe3完全沉淀时，溶液中OH的最小浓度应为1109 molL1，即pH最小应为5.0，因为Mn(OH)2沉淀时的最小pH为7.1，故除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3，应调节溶液至5.0pH7.1。(3)由图可知，60 时，MgSO
14、46H2O与MnSO4H2O的溶解度相等，随着温度的不断升高，MgSO46H2O的溶解度逐渐增大，而MnSO4H2O的溶解度逐渐减小，因此欲从混合溶液中结晶析出MnSO4H2O，需控制温度在60 以上。(4)Fe2的氧化产物为Fe3，由质量守恒定律和电子守恒可得：Mn2Mn3Fe2。因此，n(Mn2)n(Fe2)0.050 0 molL10.020 L1.00103 mol，则m(MnSO4H2O)1.00103 mol169 gmol10.169 g，故MnSO4H2O样品的纯度为100%98.8%。答案：(1)4.48(2)5.0pH7.1(3)高于60 (4)n(Fe2)0.050 0
15、molL11.00103 moln(Mn2)n(Fe2)1.00103 molm(MnSO4H2O)1.00103 mol169 gmol10.169 gMnSO4H2O样品的纯度为：100%98.8%5(2014江苏高考)碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O常用作塑料阻燃剂。(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和_。(2)MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O中a、b、c、d的代数关系式为_。(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。另取一定量
16、样品在空气中加热，样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量100%)随温度的变化如图所示(样品在270 时已完全失去结晶水，600 以上残留固体为金属氧化物的混合物)。根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH)n(CO)(写出计算过程)。把脉考点第(1)问考查化学原理分析第(2)问考查化学式中元素化合价之间的关系第(3)问考查新物质组成的计算解析：(1)碱式碳酸铝镁受热分解时吸收大量热量，同时分解生成的CO2等具有阻燃作用。(2)根据化学式中元素正负化合价的代数和为0，则有2a3bc2d0。答案：(1)生成的产物具有阻燃作用(2)2a3bc2d(3)n(CO2)2.50
17、102 molm(CO2)2.50102 mol44 gmol11.10 g在270600 之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2Om(CO2)m(H2O)3.390 g(0.734 50.370 2)1.235 gm(H2O)1.235 g1.10 g0.135 gn(H2O)7.50103 moln(OH)7.50103 mol21.50102 moln(OH)n(CO)(1.50102 mol)(2.50102 mol)35 高考题型为非选择题。通常以陌生物质为主线进行设题，题目相对简单，主要考查的计算类型有：物质含量计算。确定物质化学式计算。多步滴定计算。命题点一 酸碱
18、中和滴定的拓展应用与物质含量(纯度)的计算重难主攻1以物质的量为中心的计算(1)4个核心公式nn或Mn(条件：标准状况下，气体)cB(2)4个辅助公式溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算：cc为溶质的物质的量浓度/(molL1)，为溶液的密度/(gcm3)，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量/(gmol1)。为气体密度，M为该气体的摩尔质量，Vm为一定温度和压强下的气体摩尔体积。c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)c(混)V(混)c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)2滴定实验中的几个关键点滴定实验主要涉及：指示剂的选择、终点的判断、滴定计算以及误差分析等。解题依据规范答题举例说明滴定曲线分
19、析根据酸碱中和滴定曲线的突变判断，突变越陡说明酸性或碱性越强用NaOH分别滴定酸X和Y，X的突变曲线比Y平缓，说明X的酸性比Y弱指示剂的选择根据反应后溶液的酸碱性判断通常选酚酞或甲基橙NaOH滴定CH3COOH，反应生成的CH3COONa显碱性，故选酚酞作指示剂HCl滴定氨水，反应生成的NH4Cl显酸性，故选甲基橙作指示剂若NaOH滴定HCl，反应生成的NaCl显中性，故选甲基橙或酚酞均可根据反应中物质自身颜色的变化判断选淀粉、KMnO4等用Na2S2O3滴定I2，选淀粉作指示剂用KMnO4滴定Fe2或H2C2O4溶液，KMnO4自身颜色的变化可作终点的判断终点的判断根据指示剂颜色的变化滴入最
20、后一滴溶液，由色变成色，且30秒内不变化用Na2S2O3滴定I2，选淀粉作指示剂，终点现象是溶液由蓝色变成无色，且30 s内不变色用KMnO4滴定H2C2O4溶液，终点现象是溶液由无色变成浅红色，且30 s内不褪色根据反应物本身颜色的变化简单计算根据物质间反应的数量关系由定量关系列出比例式，再求解 2KMnO45H2C2O4 25c1V1 c2V2由比例关系可求出c2误差分析根据消耗的标准溶液所产生的误差进行分析没有用标准液润洗，导致待测物浓度偏大滴定到终点时，俯视读数，导致待测物浓度偏小滴定前没有赶气泡，导致待测物浓度偏大3.复杂的滴定可分为两类(1)连续滴定法第一步滴定反应生成的产物，还可
21、以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。(2)返滴定法第一步用的滴定剂是过量的，然后第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量。4物质含量或纯度的计算思路(1)根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，得出混合物中某一成分的量。(2)由(1)中求出量，除以样品的总量，即可得出其含量或纯度。题点全练1(2018盐城三模)KMnO4是实验室常用的氧化剂，可用作水处理剂等。高锰酸钾法测定水体COD(化学需氧量)的实验步骤如下：步骤1.准确量取100 mL水样，置于250 mL锥形瓶中。加入10 m
22、L 13 的硫酸，再加入15.00 mL 0.020 0 molL1 KMnO4溶液(此时溶液仍呈紫红色)。步骤2.用小火煮沸10 min(水中还原性物质被MnO氧化，本身还原为Mn2)，取下锥形瓶趁热加10.00 mL 0.050 0 molL1 Na2C2O4溶液，充分振荡(此时溶液为无色)。步骤3.趁热用0.020 0 molL1 KMnO4溶液滴定至呈微红色，消耗KMnO4溶液4.500 mL。通过计算确定该水样的化学需氧量(写出计算过程)。已知：COD是指在一定条件下，以氧化1 L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，通常换算为需要的O2的质量(mg)，COD的单位mgL1。答案：n(
23、Na2C2O4)0.050 0 molL110.00 mL103 LmL15.000104 mol，两次共消耗n(KMnO4)0.020 0 molL1(15.004.500)mL103 LmL13.900104 mol，氧化有机物消耗n(KMnO4)3.900104 moln(Na2C2O4)3.900104 mol5.000104 mol1.900104 mol，n(O2)1.900104 mol2.375104 mol，m(O2)2.375104 mol32 gmol17.600103 g7.600 mg，COD76.0 mgL1。2某兴趣小组用碱式碳酸铜CuCO3Cu(OH)2制取铜粉
24、并测定铜粉纯度的实验如下：步骤1：将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中，向烧杯中加入N2H4的水溶液，边搅拌边加热，有大量的气体生成和红色铜析出，将沉淀过滤、低温干燥得红色粉末。步骤2：称取1.960 0 g红色粉末于烧杯中，缓慢加入足量稀硫酸，边加热边通入氧气使粉末完全溶解。冷却，将溶液移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。步骤3：准确量取20.00 mL的溶液，调节溶液呈弱酸性，向其中加入过量的KI，充分反应后，以淀粉溶液作指示剂，用0.200 0 molL1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时共消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL。过程中所发生的反应如下：Cu2I CuII (未
25、配平)，IS2O=S4OI(未配平)。(1)步骤1中所发生反应的化学方程式为_。(2)步骤2中所发生反应的离子方程式为_。(3)步骤3中加入过量KI的作用是_。(4)若铜粉中杂质不参与步骤3的反应，通过计算确定红色粉末中含铜质量分数_。解析：(1)步骤1：将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中，向烧杯中加入N2H4的水溶液，边搅拌边加热，有大量的气体生成和红色铜析出，根据氧化还原反应的规律，Cu元素化合价降低，则N元素化合价升高，根据题意应该生成氮气，反应的化学方程式为CuCO3Cu(OH)2N2H4=2CuN23H2OCO2；(2)步骤2中铜与氧气在硫酸溶液中反应生成硫酸铜，反应的离子方程式为2Cu
26、O24H=2Cu22H2O；(3)步骤3中加入过量KI，可以增大I的浓度，使2Cu25I 2CuII平衡正向移动，提高Cu2的转化率；(4)n(Na2S2O3)0.200 0 molL10.030 00 L0.006 0 mol，根据2Cu25I 2CuII，I2S2O=S4O3I。有2Cu2I2S2O，则n(Cu2)n(Na2S2O3)0.006 0 mol，因此红色粉末中铜的质量为0.006 0 mol64 gmol11.920 0 g，铜的质量分数为100%97.96%。答案：(1)CuCO3Cu(OH)2N2H4=2CuN23H2OCO2(2)2CuO24H=2Cu22H2O(3)增大
27、I的浓度，提高Cu2的转化率(4)97.96%3(2018南京、盐城二模)黄铜是由铜和锌所组成的合金(含铜约8090%)，测定某黄铜中铜的质量分数的步骤如下：准确称取0.150 0 g黄铜试样置于锥形瓶中，加入适量的H2SO4和H2O2的混合液，加热使试样完全溶解后，再加热煮沸12 min，冷却。向步骤所得溶液中加入10.00 mL 20%的KI溶液(足量)，充分反应后用0.100 0 molL1 Na2S2O3溶液滴定至浅黄色(反应的离子方程式为I22S2O=2IS4O)。再加入3.000 mL 0.5%的淀粉指示剂，继续滴定至浅蓝色，加入10.00 mL 10%的NH4SCN溶液，继续滴定至溶液浅蓝色消失。已知：.2Cu24I=2CuII2.Ksp(CuI)1.21012；Ksp(CuSCN)4.81015(1)H2SO4和H2O2的混合液溶解Cu的化学
