专题02样品纯度专练教师版备战2020高考化学二轮主观题必刷题集

1专题02样品纯度求解专练1．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（1）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。【答案】【解析】（1）单质碘具有氧化性，能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的方程式为S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋；消耗碘的物质的量是0.0001mol，所以焦亚硫酸钠的残留量（以SO2计）是。2．磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：（1）取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol−1）【答案】【解析】（1）滴定终点生成Na2HPO4，则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1：2，n（H3PO4）=n（NaOH）=bmol/Lc10-3L=mol，m（H3PO4）=mol98g/mol=g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4的质量分数为。3．[2017新课标Ⅰ]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。2回答下列问题：（1）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L–1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。【答案】【解析】（1）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L-1的盐酸VmL，根据反应NH3·H3BO3+HCl＝NH4Cl+H3BO3，可以求出样品中n(N)＝n(HCl)＝cmol·L-1＝0.001cVmol，则样品中氮的质量分数为，样品中甘氨酸的质量≤0.001cV，所以样品的纯度≤。4．水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO4-+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.05003mol·L-1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。【答案】45.0%【解析】（1）草酸钙的化学式为CaC2O4，MnO4－作氧化剂，化合价降低5价，H2C2O4中的C化合价由＋3价→＋4价，整体升高2价，最小公倍数为10，因此MnO4－的系数为2，H2C2O4的系数为5，运用关系式法5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00×10－3mL=1.80×10－3moln(Ca2+)=4.50×10－3mol水泥中钙的质量分数为4.50×10－3mol×40.0g/mol/0.400g×100%=45.0%。5．[2017天津]用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I−)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ．准备标准溶液a．准确称取AgNO3基准物4.2468g（0.0250mol）后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。b．配制并标定100mL0.1000mol·L−1NH4SCN标准溶液，备用。Ⅱ．滴定的主要步骤a．取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b．加入25.00mL0.1000mol·L−1AgNO3溶液（过量），使I−完全转化为AgI沉淀。c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d．用0.1000mol·L−1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。e．重复上述操作两次。三次测定数据如下表：实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f．数据处理。回答下列问题：（1）所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL，测得c(I−)=_________________mol·L−1。（2）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为________________________。4（3）判断下列操作对c(I−)测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果_______________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果____________________。【答案】10.000.0600用NH4SCN标准溶液进行润洗偏高偏高【解析】（1）舍弃与其它数据不平行的20.24，所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为20.00mL，n(AgNO3)=25.00mL×0.1000mol·L−1=0.00250mol，n(NH4SCN)=20.00mL×0.1000mol·L−1=0.00200mol，n(I-)=n(AgNO3)-n(NH4SCN)=0.00050mol，所以c(I-)=0.00050mol/25.00mL=0.02mol·L-1。（2）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为用NH4SCN标准溶液进行润洗。（3）①AgNO3标准溶液浓度变小，使得标准溶液体积增大，则测定结果偏高。②终读数变小，标准液液数值变小，则测定结果偏低。6．过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。（1）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：①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式：_____________。②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗0.01000mol·L−1Na2S2O3标准溶液13.50mL。计算该水样中的溶解氧（以mg·L−1表示），写出计算过程。【答案】（1）①O2＋2Mn2＋＋4OH－===MnO(OH)2↓②在100.00mL水样中I2＋2S2O32－===2I－＋S4O62－n(I2)===6.750×10－5moln[MnO(OH)2]=n(I2)=6.750×10－5mol5n(O2)=n[MnO(OH)2]=×6.750×10－5mol=3.375×10－5mol水中溶解氧==10.80mg/L【解析】（3）①O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2中氧气是氧化剂，1个O2分子得到4个电子，Mn元素的化合价从+2价升高到+4价，1个Mn2+失去2个电子，所以根据电子得失守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为O2+2Mn2＋+4OH－===MnO(OH)2↓。②根据转化关系图，获得各物质之间的量的关系，由此进行计算。7．已知：I2＋2＋2I―。（1）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样（不含能与I―发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。①可选用___________作滴定指示荆，滴定终点的现象是_________________。②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为___________________________。【答案】(3)①淀粉溶液蓝色褪去，放置一定时间后不复色②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2③95％【解析】（3）滴定前的处理过程中将发生下列反应：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，滴定过程中I2消失是滴定的终点，所以可选用淀粉溶液做指示剂，滴定终点为：蓝色褪去，且在半分钟内不恢复颜色；从反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，I2+2S2O32-＝S4O62-+2I-，可知Cu2+～S2O32－，n(Cu2+)=0.100mol/L×0.020L＝2×10－3mol，m(CuCl2·2H2O)=2×10－3mol×171g/mol=0.342g，则试样中CuCl2·2H2O的含量为95%。8．硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M=248g·mol−1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：（1）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：①溶液配制：称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解，完全溶解后，全部转移至100mL的_________中，加蒸馏水至____________。②滴定：取0.00950mol·L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：6Cr2O72—+6I−+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2+2S2O32—=S4O62—+2I−。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液__________，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80mL，则样品纯度为_________%（保留1位小数）。【答案】烧杯容量瓶刻度线蓝色褪去95.0【解析】①配制一定物质的量浓度的溶液，应该先称量质量，在烧杯中溶解，在转移至容量瓶，最后定容即可。所以过程为：将固体再烧杯中加入溶解，全部转移至100mL容量瓶，加蒸馏水至刻度线。②淡黄绿色溶液中有单质碘，加入淀粉为指示剂，溶液显蓝色，用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘，滴定终点时溶液的蓝色应该褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式：Cr2O72-～3I2～6S2O32-，则配制的100mL样品溶液中硫代硫酸钠的浓度c=，含有的硫代硫酸钠为0.004597mol，所以样品纯度为9．烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：Ⅰ.采样Ⅱ.NOx含量的测定将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3−，加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液，加入v1mLc1mol·L−1FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2mol·L−1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2mL。（1）滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________。（2）滴定过程中发生下列反应：3Fe2++NO3−+4H+NO↑+3Fe3++2H2OCr2O72−+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·m−3。（3）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）若缺少采样步骤③，会使测试结果___________。若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果___________。