2022届高考化学人教版二轮专题复习训练-热练(七)产率、纯度的测定及ksp的应用计算集训VIP

热练(七)产率、纯度的测定及Ksp的应用计算集训1．乳酸亚铁晶体[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O是一种很好的食品铁强化剂，吸收效果比无机铁好，可由乳酸与FeCO3反应制得，乳酸亚铁晶体中铁元素的含量测定如下：称取mg样品，灼烧完全灰化，加足量盐酸溶解，加入过量KI溶液充分反应，然后加入几滴淀粉溶液，用cmol·L－1硫代硫酸钠溶液滴定(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，滴定终点时，测得消耗标准溶液VmL。样品中铁元素的质量分数为________。(用含有相关字母的代数式表示)答案eq\f(5.6cV,m)%解析Fe原子守恒有：[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O～Fe2＋～Fe3＋，Fe3＋与KI的反应为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，则关系式为[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O～S2Oeq\o\al(2－,3)，n(Fe2＋)＝n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.001cVmol，m(Fe)＝nM＝0.001cVmol×56g·mol－1＝0.056cVg，则样品中铁元素含量为eq\f(0.056cV,m)×100%＝eq\f(5.6cV,m)%。2．碘酸钙[Ca(IO3)2]是广泛使用的既能补钙又能补碘的新型食品添加剂，其含量测定如下：准确称取产品0.2500g，加酸溶解后，再加入足量KI发生反应IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，滴入2～3滴淀粉溶液，用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定(I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))至终点，消耗Na2S2O3溶液30.00mL。达滴定终点时的现象是_________________________，产品中Ca(IO3)2的质量分数为___________________________________________________[已知：Ca(IO3)2的摩尔质量为390g·mol－1]。答案溶液蓝色褪去，且30s内不恢复蓝色39.0%解析由于I－与IOeq\o\al(－,3)反应生成I2，故加入淀粉溶液后，溶液变蓝，随着生成的I2逐渐与Na2S2O3反应，溶液蓝色逐渐消失，故滴定终点现象为溶液蓝色褪去，且30s内不恢复蓝色；由题目所给反应得关系式：Ca(IO3)2～2IOeq\o\al(－,3)～6I2～12Na2S2O3；故n[Ca(IO3)2]＝eq\f(nNa2S2O3,12)＝eq\f(0.1000mol·L－1×30.00mL×10－3L·mL－1,12)＝2.5×10－4mol，则w[Ca(IO3)2]＝eq\f(2.5×10－4mol×390g·mol－1,0.2500g)×100%＝39.0%。3．铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}可用于分析检测保险粉(Na2S2O4)。铁氰化钾是一种比较弱的氧化剂，其具有强氧化剂所没有的选择性氧化性，能将S2Oeq\o\al(2－,4)氧化为SOeq\o\al(2－,3)，[Fe(CN)6]3－还原为[Fe(CN)6]4－，该反应的离子方程式为_______________________________________________；mL。该样品中Na2S2O4的质量分数为________。答案S2Oeq\o\al(2－,4)＋2[Fe(CN)6]3－＋2H2O=2SOeq\o\al(2－,3)＋2[Fe(CN)6]4－＋4H＋75%解析根据题目分析，铁氰化钾与保险粉反应的离子方程式为S2Oeq\o\al(2－,4)＋2[Fe(CN)6]3－＋2H2O=2SOeq\o\al(2－,3)＋2[Fe(CN)6]4－＋4H＋；根据方程式可得保险粉与铁氰化钾的反应关系为mol，m(Na2S2O4)＝5×10－3×174g＝0.87g，则样品中Na2S2O4的质量分数为eq\f(0.87g,1.16g)×100%＝75%。4．测定晶体中KSCN的含量：称取10.0g样品配成1000mL溶液，量取20.00mL于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂，用0.1000mol·L－1AgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液16.00mL。(1)滴定时发生的反应：SCN－＋Ag＋=AgSCN↓(白色)。则滴定终点的现象是___________________________________________________________________________________________。(2)晶体中KSCN的质量分数为________。答案(1)滴入最后一滴AgNO3溶液时，溶液红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复(2)77.6%解析(1)滴定时发生的离子反应为SCN－＋Ag＋=AgSCN↓，以Fe(NO3)3为指示剂，SCN－与Fe3＋反应时使溶液呈红色，当滴定结束时SCN－消耗完全，此时溶液红色消失，故滴定终点的现象是滴入最后一滴AgNO3溶液时，溶液红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复。(2)用0.1000mol·L－1AgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液16.00mL，其中含有溶质的物质的量n(AgNO3)＝0.1000mol·L－1×0.016L＝1.6×10－3mol，根据反应方程式SCN－＋Ag＋=AgSCN↓可知，在20.00mL溶液中含有SCN－的物质的量也是1.6×10－3mol，因此在10.0g样品配成的1000mL溶液中含有SCN－的物质的量n(SCN－)＝eq\f(1000mL,20.00mL)×1.6×10－3mol＝0.08mol，故该样品中KSCN的质量分数为eq\f(0.08mol×97g·mol－1,10.0g)×100%＝77.6%。5．肉桂酸乙酯是高级防晒霜中必不可少的成分之一。由于其分子中存在碳碳双键，稳定性较差。研究肉桂酸乙酯的合成一直是热点，制备原理如下：某实验小组利用44.4g肉桂酸、25mL无水乙醇和25mL环己烷制备肉桂酸乙酯，最终得到产品肉桂酸乙酯的体积为35.2mL(密度为1.05g·mL－1)。(1)已知无水乙醇的密度为0.79g·mL－1，该实验中肉桂酸乙酯的产率为________。(2)产品纯度的分析：取amL所得样品，用乙醇作溶剂，准确配制成250.00mL溶液，量取1的盐酸滴定，消耗盐酸的体积为VmL，该样品的纯度为________；滴定时所选用的指示剂为____________(杂质不参与反应)。答案(1)70%(2)eq\f(\f(m,40)－\f(cV,1000)×1760,1.05a)×100%酚酞解析(1)由题意可知，肉桂酸的物质的量为eq\f(44.4g,148g·mol－1)＝0.3mol，乙醇的物质的量为eq\f(25mL×0.79g·mL－1,46g·mol－1)≈0.43mol＞0.3mol，则乙醇过量；0.3mol肉桂酸理论上制得肉桂酸乙酯的物质的量为0.3mol，实验中肉桂酸乙酯的产率为eq\f(\f(35.2mL×1.05g·mL－1,176g·mol－1),0.3mol)×100%＝70%。(2)由题意可知250.00mL溶液中含有肉桂酸乙酯的物质的量为(eq\f(m,40)－eq\f(cV,1000))×10mol，则该样品的纯度为eq\f(\f(m,40)－\f(cV,1000)×10mol×176g·mol－1,1.05g·mL－1×amL)×100%＝eq\f(\f(m,40)－\f(cV,1000)×1760,1.05a)×100%。6．市售的高锰酸钾常含有少量杂质。KMnO4是强氧化剂，在水溶液中能自行分解，其分解反应为4KMnO4＋2H2O=4MnO2↓＋4KOH＋3O2↑，分解速率随溶液的pH而变化，反应原理为4MnOeq\o\al(－,4)＋12H＋=4Mn2＋＋5O2↑＋6H2O。在中性溶液中分解很慢，但Mn2＋和MnO2能加速KMnO4的分解，见光则分解更快。Ⅰ.KMnO4溶液的配制h，冷却后过滤，储存于洁净试剂瓶中。Ⅱ.KMnO4溶液的标定(标定：使用标准物测出某溶液的精确浓度的过程)准确称取Na2C2O40.200g置于250mL锥形瓶中，加入蒸馏水40mL及3.000mol·L－1硫酸溶液10mL，加热至75～85℃(不可煮沸)立即用待标定的KMnO4溶液滴定。开始滴定时反应速率慢，应逐滴加入，当加入第一滴KMnO4溶液颜色褪去后再加入第二滴，待溶液中产生Mn2＋后，滴定速度可加快。达滴定终点，记录消耗KMnO4溶液的体积。平行测定3次，体积的平均值为29.85mL。回答下列问题：(1)用离子方程式表示标定反应的反应原理：_______________________________________。(2)开始滴定时滴加KMnO4溶液的速度不宜太快，原因是___________________________，否则会导致测定结果________(填“偏高”或“偏低”)。(3)达滴定终点的判定依据是____________________________________________________。(4)经计算，所配制的KMnO4溶液的物质的量浓度为________(保留一位有效数字)。答案(1)5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O(2)开始时反应速率慢，KMnO4来不及与草酸反应，就在热的溶液中分解偏低(3)滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液呈淡红色且30s内不褪色(4)0.02mol·L－1解析(1)滴定时草酸被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳，同时生成硫酸锰，用离子方程式表示标定反应的反应原理为5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。(2)开始时反应速率慢，若加入太快，则KMnO4来不及与草酸反应，就在热的溶液中分解，使测定的KMnO4溶液的体积增大，标定的KMnO4溶液浓度会偏低。(3)达滴定终点的判定依据是滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液呈淡红色且30s内不褪色。(4)根据反应5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知，n(H2C2O4)＝n(Na2C2O4)＝eq\f(0.2g,134g·mol－1)≈1.5×10－3mol，所配制的KMnO4溶液的物质的量浓度为eq\f(1.5×10－3mol×\f(2,5),29.85×10－3L)≈0.02mol·L－1。7．根据室温下Ksp[Cd(OH)2]＝2.0×10－16，若采用生石灰处理含镉电解废液，当测得室温下溶液的pH为10时，溶液中的Cd2＋是否已沉淀完全？________(填“是”或“否”)，列式计算________(已知离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，即可认为该离子已沉淀完全)。答案是c(Cd2＋)＝eq\f(Ksp[CdOH2],c2OH－)＝eq\f(2.0×10－16,1.0×10－42)mol·L－1＝2.0×10－8mol·L－1<1.0×10－5mol·L－18．已知NH4VO3难溶于水，Ksp(NH4VO3)＝3.0×10－8，向10mL0.2mol·L－1NaVO3的滤液中加入等体积的NH4Cl溶液(忽略混合过程中的体积变化)，欲使VOeq\o\al(－,3)沉淀完全，则NH4Cl溶液的最小浓度为________(保留三位有效数字，溶液中某离子浓度≤1×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全)。答案0.206mol·L－1解析向10