专题03 参数求解专练
1.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(2?x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O=2[(1?x)
Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑,生成物(1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
(1)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:
①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2.3300g。
L?1EDTA标准溶液25.00 mL,调节溶液pH②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL,稀释至25 mL,加入0.1000 mol·
L?1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液约为4.2,煮沸,冷却后用0.08000 mol·
20.00 mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1)。 xAl(OH)3中的x值____(写出计算过程)计算(1?x)Al2(SO4)3·。
【答案】25mL溶液中:n(SO42?)= n(BaSO4) ==0.0100 mol;2.5 mL溶液中:n(Al3+) =
n(EDTA)?n(Cu2+)=0.1000 mol·L?1×25.00 mL×10?3L·mL?1?0.08000 mol·L?1×20.00 mL×10?3 L·mL?1=9.000×10?4 mol;25 mL溶液中:n(Al3+)=9.000×10?3 mol。1 mol (1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=(2?x)mol;n(SO42?)=3(1?x)mol,x=0.41
【解析】(1)25mL溶液中:n(SO42-)= n(BaSO4)=
=0.0100 mol
2.5 mL溶液中:n = n?n=0.1000 mol·L?1×25.00 mL×10?3L·mL?1?0.08000 mol·L?1×20.00 (Al3+)(EDTA)(Cu2+)mL×10?3 L·mL?1=9.000×10?4 mol
25 mL溶液中:n(Al3+)=9.000×10?3 mol
1 mol (1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=(2-x)mol;n(SO42-)=3(1-x)mol
==,解得x=0.41。
2.[2017新课标Ⅲ]绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
①根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】 偏小
【解析】①样品的质量是(m2-m1)g,加热后剩余固体是硫酸亚铁,质量为(m3-m1)g,生成水的质量为(m2-m3)g, FeSO4·xH2O
FeSO4 + xH2O
152 18x (m3-m1)g (m2-m3)g
则:,解得:x=;
若实验时按a、d次序操作,在加热过程中硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁,导致m3增加,因此x偏小。 3.碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
xH2O。 为测定某碱式氯化铜的组成, 进行下列实验: (1)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·
①称取样品1.1160 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;
②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl0.1722 g;③另取25.00mL溶液A,调节pH4 ~ 5,L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ 用浓度为0.08000 mol·
H2Y2-=CuY2-+2H+),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)__________。
【答案】n(Cl-)=n(AgCl)×=4.800×10-3mol,
n(Cu2+)=n(EDTA)×n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)
=0.08000 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1×=9.600×10-3 mol,
=2×9.600×10-3 mol-4.800×10-3mol=1.440×10-2mol, m(Cl-)=4.800×10-3mol×35.5g·mol -1 =0.1704 g,
m(Cu2+)=9.600×10-3mol×64g·mol -1=0.6144g,m(OH-)=1.440×10-2 mol×17g·mol -1=0.2448g, n(H2O)=
=4.800×10-3 mol,a∶b∶c∶x =
n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ,化学式为Cu2 (OH)3Cl·H2O 【解析】
(1)由实验②可以求出该样品中所含Cl-的物质的量,由氯离子守恒得:
n(Cl-)=n(AgCl)×==4.800×10-3mol
CuY2-+2H+,可以求出样品中所含Cu元素的物质的量:
由实验③结合反应信息Cu2++ H2Y2-
n(Cu2+)=n(EDTA)×
=0.08000 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L·mL-1×再由化合物中电荷守恒得:
=9.600×10-3 mol
n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3 mol-4.800×10-3 mol=1.440×10-2 mol 分别求出这3种离子的质量,根据质量守恒,求出H2O的质量: m(Cl-)=4.800×10-3 mol×35.5 g· mol -1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600×10-3 mol×64 g· mol -1 =0.6144 g m(OH-)=1.440×10-2 mol×17 g· mol -1 =0.2448 g 再求出结晶水的物质的量:
n(H2O)=
最后求出各粒子的个数之比,写出化学式:
=4.800×10-3 mol
因为a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ,所以该样品的化学式为Cu2 (OH)3Cl·H2O。
4.(1)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重的4.0%(即100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或样品起始质量—a点固体质量/样品起始质量×mPbO2·nPbO,列式计算x值和m:n值 。