专题七大题题型突破(一)1.(2019·苏州高三期初调研)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式:___________________________。123452NaHSO3===Na2S2O5+H2O解析NaHSO3脱水生成Na2S2O5,由S守恒配平反应。12345(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺如下:解析pH=4.1,酸性较强,说明通入的SO2是过量的,所以Ⅰ中生成产物为NaHSO3。①pH=4.1时,Ⅰ中为__________(填化学式)溶液。NaHSO312345②工艺中加入Na2CO3固体并再次充入SO2的目的是________________________。解析反复通入SO2,目的是要得到NaHSO3的过饱和溶液。得到NaHSO3过饱和溶液12345(3)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。某化学兴趣小组的同学通过下列方法来测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以SO2计):取50.00mL葡萄酒样品于锥形瓶中,以3%的淀粉溶液作指示剂,用0.01000mol·L-1的标准碘溶液滴定至终点,三次平行实验中消耗标准碘溶液的体积分别为10.76mL、10.08mL、10.12mL。①滴定反应的离子方程式为______________________________________。S2O2-5+2I2+3H2O===2SO2-4+4I-+6H+12345解析S2O2-5中S为+4价,被I2氧化生成SO2-4,根据S和I得失电子守恒配平反应。找出关系:2SO2~Na2S2O5~2I2,由I2的消耗量可以计算出SO2的量。特别提醒,三次I2的测定数据中,“10.76mL”与另外两组数据出入大,所以应删去。12345②计算该样品中抗氧化剂的残留量(以g·L-1表示)(写出计算过程)。答案平均消耗标准碘溶液的体积=(10.08mL+10.12mL)÷2=10.10mL(10.76mL为异常值,舍去)n(I2)=0.01000mol·L-1×10.10mL×10-3L·mL-1=1.010×10-4mol2SO2~Na2S2O5~2I2n(SO2)=1.010×10-4mol抗氧化剂的残留量=1.010×10-4mol×64g·mol-1÷(50.00mL×10-3L·mL-1)≈0.1298g·L-1。123452.(2019·常州高三期末)用硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为原料通过下列流程可以制备晶体A。已知:25℃时,[Fe(C2O4)3]3-(aq)+SCN-(aq)[Fe(SCN)]2+(aq)+3C2O2-4(aq),K=10-16。(1)写出步骤Ⅰ生成黄色沉淀(FeC2O4·2H2O)的化学方程式:____________________________________________________________________。+H2C2O4===FeC2O4·2H2O↓+(NH4)2SO4+H2SO4+4H2O(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O解析(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O与H2C2O4发生复分解反应生成FeC2O4·2H2O沉淀,以及(NH4)2SO4和H2SO4。12345(2)步骤Ⅱ水浴加热需控制40℃的理由是________________________________________________。温度太高,H2O2分解;温度太低,Fe2+氧化解析H2O2受热易分解,所以不宜在高温下进行。但温度过低,反应速率会变慢。速度太慢12345(3)某研究小组同学欲检验晶体A中含有三价铁,取少量晶体放入试管中,用蒸馏水充分溶解,向试管中滴入几滴0.1mol·L-1KSCN溶液。请判断上述实验方案是否可行并说明理由:__________________________________________________________________________________________________________。解析由已知信息知,[Fe(C2O4)3]3-与SCN-反应的平衡常数很小,所以用KSCN不易检验出[Fe(C2O4)3]3-中的Fe3+。否,因为[Fe(C2O4)3]3-转化为[Fe(SCN)]2+反应的平衡常数较小,离子浓度太小,观察不到明显现象,所以无法检验12345(4)某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A的化学式。步骤1:准确称取A样品4.9100g,干燥脱水至恒重,残留物质量为4.3700g。步骤2:准确称取A样品4.9100g置于锥形瓶中,加入足量的3.000mol·L-1H2SO4溶液和适量蒸馏水,用0.5000mol·L-1KMnO4溶液滴定,当恰好完全被还原为Mn2+时,消耗KMnO4溶液的体积为24.00mL。步骤3:将步骤1所得固体溶于水,加入铁粉0.2800g,恰好完全反应。通过计算确定晶体A的化学式(写出计算过程)。MnO-412345由方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O知:答案n(H2O)=4.9100g-4.3700g18g·mol-1=0.0300moln(Fe3+)=2n(Fe)=2×0.2800g56g·mol-1=0.0100moln(C2O2-4)=2.5×n(KMnO4)=2.5×0.5000mol·L-1×0.024L=0.0300mol根据电荷守恒:n(K+)+3n(Fe3+)=2n(C2O2-4),可得n(K+)=0.0300moln(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O2-4)∶n(H2O)=0.0300mol∶0.0100mol∶0.0300mol∶0.0300mol=3∶1∶3∶3所以x∶y∶z∶n=3∶1∶3∶3,A为K3Fe(C2O4)3·3H2O。12345解析由步骤1可以计算出H2O的物质的量。由步骤2可以计算出C2O2-4的物质的量。由步骤3可以计算出Fe3+的物质的量。由电荷守恒可以计算出K+的物质的量。由n(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O2-4)∶n(H2O)的比值,可以确定出A的化学式。3.(2019·南京、盐城高三一模)Ca(NO2)2(亚硝酸钙)是易溶于水的无色晶体,可用作混凝土中钢筋的防护剂。(1)Ca(NO2)2的制备方法很多。①实验室可用反应Ca(NO3)2+2CaFe2O4+4NO3Ca(NO2)2+2Fe2O3制备Ca(NO2)2,该反应中被氧化的N原子与被还原的N原子的物质的量之比为________。12345解析Ca(NO3)2与NO发生归中反应,被氧化的是NO,被还原的是Ca(NO3)2,由方程式计量系数知,n(NO):n[Ca(NO3)2]=2∶1。2∶1====△②用石灰乳吸收硝酸工业尾气中氮氧化物制备Ca(NO2)2,其中NO2与Ca(OH)2反应生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2的化学方程式为_____________________________________________,经过滤得到含Ca(NO2)2的溶液为液态产品。12345解析NO2发生歧化反应得Ca(NO2)2和Ca(NO3)2,根据N原子得失电子守恒配平反应。4NO2+2Ca(OH)2===Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O(2)测定某液态产品中含量的步骤如下:12345NO-3已知:步骤4中的反应为+3Fe2++4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,步骤5中的反应为6Fe2+++14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O。若步骤5滴定至终点时消耗K2Cr2O7溶液20.00mL,计算液态产品中的含量(单位g·L-1,最后结果保留一位小数,写出计算过程)。NO-3Cr2O2-7NO-3答案与K2Cr2O7反应的n(Fe2+)===6n(K2Cr2O7)=6×0.02mol·L-1×20.00mL×10-3L·mL-1=2.400×10-3mol12345则与NO-3反应的n(Fe2+)=0.1mol·L-1×25.00mL×10-3L·mL-1-2.400×10-3mol=1.000×10-4molNO-3的含量为1.000×10-43mol×62g·mol-110.00mL×10.00mL250.0mL×10-3L·mL-1≈5.2g·L-112345解析液态产品中含有NO-2和NO-3,流程中先除去Ca2+,然后再除去NO-2,用(NH4)2Fe(SO4)2与NO-3反应,过量的(NH4)2Fe(SO4)2与K2Cr2O7反应,根据K2Cr2O7的消耗量可以计算出过量的(NH4)2Fe(SO4)2,然后得出与NO-3反应的(NH4)2Fe(SO4)2,进而得出NO-3的物质的量。提醒要注意的是从250mL溶液中只取出10mL进行滴定实验,计算时需要统一在一个标准下进行。123454.(2019·淮安、徐州、连云港三市高三期末)实验室以食盐为原料制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)并测定其纯度,流程如下:已知:①Na2SO3+SO2===Na2S2O5,5C2O2-4+2MnO-4+16H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O;②焦亚硫酸钠与强酸接触放出SO2,并生成盐。12345解析反应Ⅰ为侯氏制碱反应,过滤得NaHCO3,加热时NaHCO3分解生成气体X为CO2。(1)反应Ⅰ的化学方程式为____________________________________________;流程中X的化学式为______。NH3+CO2+H2O+NaCl===NH4Cl+NaHCO3↓CO212345(2)0.5molNa2S2O5溶于水配成1L溶液,该溶液pH=4.5。溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示,写出Na2S2O5溶于水时主要反应的离子方程式为______________________。S2O2-5+H2O===2HSO-3解析从图中知,在pH=4.5时,HSO-3的量最大,由此可以写出反应方程式。12345(3)为测定产品的纯度,实验步骤依次如下:步骤1:准确称取20.00g产品于反应容器中,加入稍过量的2mol·L-1的H2SO4溶液,蒸馏;将产生的SO2用200.00mL0.5000mol·L-1酸性KMnO4溶液吸收,完全吸收后,加水稀释得到吸收液250mL。步骤2:准确量取25.00mL吸收液,用0.1000mol·L-1的K2C2O4标准溶液滴定,消耗K2C2O4标准溶液48.00mL。计算产品中焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的纯度(写出计算过程)。解析步骤2用K2C2O4测定出步骤1中过量的KMnO4,由KMnO4的量可以计算出步骤1中产生的SO2的量,进而计算出Na2S2O5,最后可得出Na2S2O5的纯度。12345步骤1中反应的n(KMnO4)=0.5000mol·L-1×200×10-3L-1.92×10-3mol×10=8.08×10-2mol答案由关系式:2MnO-4~5C2O2-4可得:步骤2中反应的n(KMnO4)=0.1000mol·L-1×48.00×10-3L×25=1.92×10-3mol由关系式:Na2S2O5~2SO2~45MnO-4可得:20.00g产品中n(Na2S2O5)=8.08×10-2mol×54=0.101mol,w(Na2S2O5)=0.101mol×190g·mol-120.00g×100%=95.95%5.(2019·南通、扬州、泰州、徐州、淮安、宿迁、连云港七市高三二模)钒的氧化物(如V2O5、VO2、V2O3等,均难溶于水)在光储材料等领域有广泛应用。12345(1)V2O5是一种两性氧化物,写出V2O5与NaOH溶液反应的离子方程式:_______________________________________________________。V2