（江苏专用）2020高考化学二轮复习 专题检测（十二） 新型化学物质分析与化学计算

1专题检测（十二）新型化学物质分析与化学计算1．(2019·无锡一模)三氯氧磷(POCl3)常用作有机合成的氯化剂、催化剂和阻燃剂等。POCl3遇水会强烈水解，生成H3PO4和HCl。为测定某POCl3样品中Cl元素含量，进行下列实验：①准确称取30.70gPOCl3样品，置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解；②将水解液配成100.00mL溶液A，取10.00mL溶液A于锥形瓶中；③加入10.00mL3.200mol·L－1AgNO3标准溶液，并加入少许硝基苯用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖；④加入指示剂，用0.2000mol·L－1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。已知AgSCN是白色沉淀，Ksp(AgSCN)＝2×10－12，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。(1)滴定选用的指示剂是________(填字母)；滴定终点的现象为______________________________________________________________________________________________。A．FeCl2B．NH4Fe(SO4)2C．淀粉D．甲基橙(2)用硝基苯覆盖沉淀的目的是______________________________________________________________________________________________________________；若无此操作，所测Cl元素含量将会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(3)计算三氯氧磷样品中Cl元素的含量(写出计算过程)。解析：(1)POCl3遇水会强烈水解，生成H3PO4和HCl，用过量的AgNO3标准溶液与Cl－反应，然后用KSCN溶液滴定过量的AgNO3，SCN－＋Ag＋===AgSCN↓，检验KSCN溶液应用含Fe3＋的物质，则滴定选用的指示剂是NH4Fe(SO4)2；滴定终点的现象为当最后一滴标准KSCN溶液滴入时，溶液变为血红色，且半分钟不褪色；(2)由于Ksp(AgSCN)Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，滴入KSCN溶液之前，用硝基苯覆盖沉淀，目的是使生成的沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN－与AgCl反应(或防止沉淀转化生成AgSCN而导致数据不准确)；若无此操作，可能有部分AgCl转化为AgSCN，使消耗的KSCN溶液量增多，与Cl－反应的AgNO3量减少，则所测Cl元素含量将会偏小；2(3)先后发生的反应为POCl3＋3H2O===H3PO4＋3HCl，Cl－＋Ag＋===AgCl↓，SCN－＋Ag＋===AgSCN↓n(AgNO3)总＝3.200mol·L－1×10.00×10－3L＝3.200×10－2mol，n(Ag＋)剩余＝n(SCN－)＝0.2000mol·L－1×10.00×10－3L＝2.000×10－3mol，与Cl－反应的n(Ag＋)＝n(AgNO3)总－n(Ag＋)剩余＝0.030mol，m(Cl元素)＝0.030mol×35.5g·mol－1＝1.065g，w(Cl元素)＝10×1.065g30.70g×100%≈34.69%。答案：(1)B当最后一滴标准KSCN溶液滴入时，溶液变为血红色，且半分钟不褪去(2)使生成的沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN－与AgCl反应(或防止沉淀转化生成AgSCN而导致数据不准确)偏小(3)34.69%(计算过程见解析)2．(2019·苏锡常镇三模)粮食仓储常用磷化铝(AlP)熏蒸杀虫，AlP遇水即产生强还原性的PH3气体。国家标准规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量不超过0.05mg·kg－1时为合格。某小组同学用如图所示实验装置和原理测定某粮食样品中磷化物的残留量。C中加入100g原粮，E中加入20.00mL2.50×10－4mol·L－1KMnO4溶液(H2SO4酸化),C中加入足量水，充分反应后，用亚硫酸钠标准溶液滴定E中的溶液。(1)装置A中的KMnO4溶液的作用是___________________________________________________________________________________________________________________。(2)装置B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液吸收空气中的O2。若去掉该装置，则测得的磷化物的残留量________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(3)装置E中PH3被氧化成磷酸，MnO－4被还原为Mn2＋，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)收集装置E中的吸收液，加水稀释至250mL，量取其中的25.00mL于锥形瓶中，3用4.0×10－5mol·L－1的Na2SO3标准溶液滴定，消耗Na2SO3标准溶液20.00mL，反应原理是：SO2－3＋MnO－4＋H＋―→SO2－4＋Mn2＋＋H2O(未配平)。通过计算判断该样品是否合格(写出计算过程)。解析：(1)装置A中KMnO4溶液的作用是吸收空气中的还原性气体，防止其干扰PH3的测定；(2)装置B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液吸收空气中的O2。若去掉该装置，部分PH3会被空气中的O2氧化，消耗的KMnO4溶液量偏少，则测得的磷化物的残留量偏低；(3)装置E中PH3被氧化成磷酸，P由－3价升高为＋5价，MnO－4被还原为Mn2＋，Mn由＋7价降低为＋2价，根据氧化还原反应化合价升降总数相等、电荷守恒、原子守恒配平得到该反应的离子方程式为5PH3＋8MnO－4＋24H＋===5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O；(4)由反应5SO2－3＋2MnO－4＋6H＋===5SO2－4＋2Mn2＋＋3H2O可知，25mL溶液中与Na2SO3反应的n(KMnO4)＝25×4×10－5mol·L－1×0.020L＝3.2×10－7mol，则250mL溶液中未反应的n(KMnO4)＝3.2×10－6mol，与PH3反应的n(KMnO4)＝0.02L×2.50×10－4mol·L－1－3.2×10－6mol＝1.8×10－6mol，由反应5PH3＋8MnO－4＋24H＋===5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O得到n(PH3)＝58n(KMnO4)＝58×1.8×10－6mol＝1.125×10－6mol，100g原粮中m(PH3)＝1.125×10－6mol×34g·mol－1＝3.825×10－5g，1kg原粮中PH3的质量＝3.825×10－4g＝0.3825mg0.05mg，所以不合格。答案：(1)吸收空气中的还原性气体，防止其干扰PH3的测定(2)偏低(3)5PH3＋8MnO－4＋24H＋===5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O(4)不合格(计算过程见解析)3．(2018·南通一模)硝酸铈铵、磷酸锰铵是两种重要的复盐，在工农业生产中具有广泛应用。(1)复盐是由两种或两种以上金属离子(或铵根离子)和一种酸根离子构成的盐。下列物质属于复盐的是______(填字母)。A．BaFe2O4B．NaHSO4C．KAl(SO4)2·12H2OD．[Ag(NH3)2]OH(2)硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]的制备方法如下：4①“氧化”得到CeO2的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________。②证明CeO2已经洗涤干净的方法是______________________________________________________________________________________________________________。(3)为测定磷酸锰铵[(NH4)aMnb(PO4)c·xH2O]的组成，进行如下实验：①称取样品2.4480g，加水溶解后配成100.00mL溶液A；②量取25.00mL溶液A，加足量NaOH溶液并充分加热，生成NH30.06720L(标准状况)；③另取25.00mL溶液A，边鼓空气边缓慢滴加氨水，控制溶液pH6～8，充分反应后，将溶液中的Mn2＋转化为Mn3O4，得Mn3O40.2290g。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。解析：(1)根据复盐的定义知属于复盐的是KAl(SO4)2·12H2O；(2)①碳酸铈与NaClO和NaOH反应，CeCO3被氧化生成CeO2，NaClO则被还原生成NaCl，故“氧化”得到CeO2的化学方程式为CeCO3＋NaClO＋2NaOH===CeO2＋NaCl＋Na2CO3＋H2O。答案：(1)C(2)①CeCO3＋NaClO＋2NaOH===CeO2＋NaCl＋Na2CO3＋H2O②取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明CeO2已经洗涤干净(3)n(NH＋4)＝n(NH3)＝0.0672L22.4L·mol－1＝0.003mol，n(Mn2＋)＝3n(Mn3O4)＝3×0.2290g229g·mol－1＝0.003mol根据电荷守恒n(NH＋4)＋2n(Mn2＋)＝3n(PO3－4)，得到n(PO3－4)＝0.003mol，根据质量守恒定律，得m(H2O)＝2.4480g4－0.003mol×(18＋55＋95)g·mol－1＝0.108gn(H2O)＝0.108g18g·mol－1＝0.006moln(NH＋4)∶n(Mn2＋)∶n(PO3－4)∶n(H2O)＝0.003mol∶0.003mol∶0.003mol∶0.006mol＝1∶1∶1∶25该样品的化学式为NH4MnPO4·2H2O。4．(2018·苏锡常镇三模)铬的化合物有广泛应用。根据国家标准，含CrO2－4的废水要经化学处理，使其浓度降至5.0×10－7mol·L－1以下才能排放。(1)含CrO2－4的废水处理通常有以下两种方法。①沉淀法：先加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)＝1.2×10－10]，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2＋。为使废水处理后CrO2－4浓度达到国家排放标准，则加入可溶性钡盐后的废水中应使Ba2＋的浓度不小于________mol·L－1。②还原法：CrO2－4――→H＋转化Cr2O2－7――→Fe2＋还原Cr3＋――→OH－沉淀Cr(OH)3。若1L废水中含铬元素的质量为28.6g，酸化时CrO2－4有1011转化为Cr2O2－7。CrO2－4转化为Cr2O2－7的离子方程式为____________________________________________________；酸化后所得溶液中c(Cr2O2－7)＝________。(2)将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔制得化合物X。通过下列实验确定X的组成。Ⅰ.取ag化合物X，先将X中Cr元素全部氧化成Cr2O2－7，再配成500.00mL溶液；Ⅱ.每次量取25.00mL该溶液，然后用0.4000mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，实验数据记录如下：实验数据实验序号(NH4)Fe(SO4)2溶液体积读数/mL滴定前滴定后第一次0.3015.31第二次0.2015.19另取ag化合物X，配成溶液，加入过量的AgNO3溶液，可得25.83gAgCl沉淀。通过计算确定化合物X的化学式(写出计算过程)。解析：(1)①c(Ba2＋)＝Ksp（BaCrO4）c（CrO2－4）＝1.2×10－105.0×10