2021届高考化学一轮必刷题集：化学常用计量 (解析版)

化学常用剂量1．高锰酸钾法测定水体COD (化学需氧量) 的实验步骤如下：步骤1 准确移取100 mL 水样，置于250 mL 锥形瓶中。

加入10 mL 1∶3 的硫酸，再加入15.00 mL 0.020 0 mol ·L －1 KMnO 4 溶液(此时溶液仍呈紫红色)。

步骤2 用小火煮沸10 min (水中还原性物质被MnO －4氧化，本身还原为Mn 2＋)，取下锥形瓶趁热加10.00 mL 0.050 0 mol ·L －1 Na 2C 2O 4溶液，充分振荡(此时溶液为无色)。

步骤3 趁热用0.020 0 mol ·L －1 KMnO 4溶液滴定至呈微红色，消耗KMnO 4 溶液4.500 mL 。

通过计算确定该水样的化学需氧量(写出计算过程)。

[已知： COD 是指在一定条件下，以氧化1L 水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，通常换算为需要的O 2的质量(mg)，COD 的单位mg ·L －1。

]【解析】n (Na 2C 2O 4)＝0.050 0 mol ·L －1×10.00 mL ×10－3 L ·mL －1＝5.000×10－4 mol ，两次共消耗n (KMnO 4)＝0.020 0 mol ·L －1×(15.00＋4.500)mL ×10－3L ·mL －1＝ 3.900×10－4mol ，氧化有机物消耗n (KMnO 4)＝3.900×10－4mol －25n (Na 2C 2O 4)＝3.900×10－4mol －25×5.000×10－4mol ＝1.900×10－4mol ，n (O 2)＝54×1.900×10－4mol ＝ 2.375×10－4mol ，m (O 2)＝2.375×10－4mol ×32 g ·mol －1＝7.600×10－3g ＝ 7.600 mg ，COD ＝76.0 mg ·L －1。

2．为确定由CoC 2O 4·2H 2O 获得Co 3O 4的最佳煅烧温度，准确称取4.575 g 的CoC 2O 4·2H 2O 样品，在空气中加热，固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385 ℃以上残留固体均为金属氧化物)。

(1)B处的物质为_________________________________________________(填化学式)。

(2)经测定，205～385 ℃的煅烧过程中，产生的气体为CO2，计算AB段消耗O2在标准状况下的体积(写出计算过程，结果保留2位有效数字)。

【解析】(1)Co3O4(2)n(CoC2O4·2H2O)＝4.575 g183 g·mol－1＝0.025 molCoC2O4·2H2O中m(H2O)＝0.025 mol×2×18 g·mol－1＝0.9 g CoC2O4·2H2O中m(CoC2O4)＝4.575 g－0.9 g＝3.675 g根据图中A点数据可知，A为CoC2O4AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4＋2O2===Co3O4＋6CO2V(O2)＝23×0.025 mol×22.4 L·mol－1≈0.37 L。

3．一种测定硫酸锰铵晶体[设为： (NH4)x Mn y(SO4)z·w H2O]组成的方法如下：①称取一定量的硫酸锰铵晶体配成250 mL溶液A。

②取25.00 mL溶液A加入足量的BaCl2溶液得BaSO4 0.512 6 g。

③另取25.00 mL溶液A加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min[4NH＋4＋6HCHO===3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋，滴定时，1 mol(CH2)6N4H＋与1 mol H ＋相当]，加入1～2滴酚酞溶液，用0.100 0 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定至终点(在该过程中Mn2＋不沉淀)，消耗NaOH溶液22.00 mL。

④取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(固体样品的剩余质量固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如图所示(样品在371 ℃时已完全失去结晶水)。

根据以上实验数据计算确定硫酸锰铵晶体的化学式(写出计算过程)。

【解析】n(SO2－4)＝n(BaSO4)＝0.512 6 g233 g·mol－1＝2.200×10－3 mol，n(NH＋4) ＝n(NaOH)＝0.100 0 mol·L－1×22.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.200×10－3 mol，由电荷守恒可得n(Mn2＋)＝12[2n(SO2－4)－n(NH＋4)]＝1.100×10－3 mol，x∶y∶z＝2∶1∶2，化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·w H2O，283283＋18w＝69.2%，w≈7，化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·7H2O。

4．为确定NVCO{化学式可表示为(NH4)a[(VO)b(CO3)c(OH)d]·10H2O}的组成，进行如下实验：①称取2.130 g样品与足量NaOH充分反应，生成NH3 0.224 L(已换算成标准状况下)。

②另取一定量样品在氮气氛围中加热，样品的固体残留率(固体样品的剩余质量固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示(分解过程中各元素的化合价不变)。

根据以上实验数据计算确定NVCO 的化学式(写出计算过程)。

【解析】设NVCO 的摩尔质量为M g ·mol －1，由M －18×8M＝0.864 8，可得M ≈1 065，由b (51＋32)M ＝0.467 6可得b ＝6；由 2.130 g1 065 g ·mol －1×a ＝n (NH 3)＝0.224 L22.4 L ·mol－1＝0.01 mol ，解得a ＝5，由最后产物为VO 2，则VO 为＋2价，2c ＋d ＝5×1＋2×6＝17，由化合物的相对分子质量18a ＋67b ＋60c ＋17d ＋180＝1 065可知60c ＋17d ＝393，解得c ＝4，d ＝9，将a ＝5，b ＝6，c ＝4，d ＝9代入化学表达式，可得化学式为(NH 4)5[(VO)6(CO 3)4(OH)9]·10H 2O 。

5．为研究一水草酸钙(CaC 2O 4·H 2O)的热分解性质，进行如下实验：准确称取36.50 g 样品加热，样品的固体残留率(固体样品的剩余质量固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示：(1)300 ℃时残留固体的成分为________，900 ℃时残留固体的成分为________。

(2)通过计算求出500 ℃时固体的成分及质量(写出计算过程)。

【答案】(1)CaC 2O 4 CaO(2)在600 ℃时，m (剩余)m (起始)×100%＝68.49%，m (剩余)＝36.50 g ×68.49%≈25g ，从300 ℃至600 ℃时，失去的总质量为32 g －25 g ＝7 g ，失去物质的摩尔质量为7 g0.25 mol ＝28 g ·mol －1，500 ℃时残留固体的成分为CaC 2O 4和CaCO 3的混合物，样品中CaC 2O 4·H 2O 的物质的量n (CaC 2O 4·H 2O)＝36.50 g146 g ·mol－1＝0.25 mol ，设混合物中CaC 2O 4和CaCO 3的物质的量分别为x mol 和y mol ，根据500 ℃时固体总质量可得128x ＋100y ＝36.50 g ×76.16%，根据钙元素守恒可得x ＋y ＝0.25，解得x ≈0.10，y ≈0.15，m (CaC 2O 4)＝0.10 mol ×128 g ·mol －1＝12.80 g ，m (CaCO 3)＝0.15 mol ×100 g ·mol －1＝15.0 g ，500 ℃时固体的成分为12.8 g CaC 2O 4和15.0 g CaCO 3。

【解析】(1)n (CaC 2O 4·H 2O)＝36.50 g146 g ·mol －1＝0.25 mol ，含有m (H 2O)＝0.25 mol×18 g ·mol －1＝4.50 g ，在300 ℃时，m (剩余)m (起始)×100%＝87.67%，m (剩余)＝36.50g ×87.67%≈32 g ，减少的质量为36.50 g －32 g ＝4.50 g ，故此时失去全部的结晶水，残留固体为CaC 2O 4；在900 ℃时，m (剩余)m (起始)×100%＝38.36%，m (剩余)＝36.50 g ×38.36%≈14 g ，其中Ca 的质量没有损失，含m (Ca)＝0.25 mol ×40 g ·mol－1＝10 g ，另外还含有m (O)＝14 g －10 g ＝4 g ，n (O)＝ 4 g 16 g ·mol －1＝0.25 mol ，则n (Ca)∶n (O)＝1∶1，化学式为CaO 。

6．碱式氯化铝[Al 2(OH)x Cl (6－x )]y 是一种高效净水剂，利用“铝灰酸溶一步法”可制得。

研究表明酸溶反应的最佳条件是选用6 mol·L－1的盐酸，温度控制在85 ℃左右，以中等速度搅拌。

(1)写出铝灰中主要成分铝与盐酸反应生成Al2(OH)x Cl(6－x)的化学方程式：_____________________________________________________________________ ___。

(2)若用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm－3)配制50 mL 6 mol·L－1盐酸，所用浓盐酸的体积为______________mL。

(3)以中等速度搅拌的理由是___________________________________________________。