2020-2021版高考化学大一轮复习专题1专项突破练(一)

n (Fe 2＋

)＝0.04×1× mol ＝0.06 mol

c (Fe 2＋)＝0.06 mol ＝1.5 mol·L －1

2

依据 Cu 守恒得 0.02－y ＋ ＝x

专项突破练(一) 学考第 29 题

(一)表格分析型

1．(2017·杭州市萧山区命题比赛试卷)有一包铁粉和铜粉混合均匀的粉末样品，为确定其组

成，某同学将不同质量的该样品分别与 40 mL 1 mol·L －1 的 FeCl 3 溶液反应，实验结果如下表 所示(忽略反应前后溶液体积的变化)。

实验序号

① ② ③ ④

m (粉末样品)/g

m (反应后剩余固体)/g

0.90

1.80

0.64

3.60

2.48

7.20

6.08

请计算：

(1)实验④的滤液中 c (Fe 2＋)＝______________ mol·L －1。

(2)原粉末样品中 n (Fe)∶n (Cu)＝____________。

答案 (1)1.5 (2)1∶1

解析

(1)因为还原性 Fe ＞Cu ，所以此混合物与

FeCl 3 溶液反应的先后顺序为 a.2Fe 3＋＋

Fe===3Fe 2＋

b ．2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋

实验④中 FeCl 3 完全与 Fe 反应(此时 Fe 应剩余)

3

2

0.04 L (2)从第②组数据可以看出，FeCl 3 全部参与反应，假设只发生 a 反应，则溶解 Fe 的质量为 m (Fe)

0.04

＝56× g ＝1.12 g,1.80 g －1.12 g ＝0.68 g 大于 0.64 g ，所以也有一部分 Cu 溶解，所

以 0.64 g 全部为 Cu ，设在 1.80 g 样品中 Cu 、Fe 的物质的量分别为 x mol 、y mol

2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋

2y

y

2Fe 3＋ ＋ Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋

0.04－2y

0.02－y

0.64

64

即 x ＋y ＝0.03

y 1 n (Fe)＝

＝0.5 mol

n (C ) 0.01 mol

1 c (H 2SO 4)＝

0.1 L

结合 56y ＋64x ＝1.80

x 1

得到： ＝ 。

2．(2017·杭州市萧山区命题比赛试卷) 炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末 28.12 g(假设只含 Fe 和 C)，在氧气流中充分反应，得到 CO 2 气体 224 mL(标准状况下)。 (1)计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为_________________(最简单的整数比)。

(2)再取三份不同质量的上述钢样粉末分别加到 100 mL 相同浓度的稀 H 2SO 4 中，充分反应后， 测得的实验数据如表所示：

实验序号

加入钢样粉末的质量(g)

生成气体的体积(L)(标准状况)

Ⅰ

2.812

1.120 Ⅱ

5.624

2.240 Ⅲ

8.436

2.800

则该硫酸溶液的物质的量浓度为__________________。

答案 (1)50∶1 (2)1.25 mol·L －1

解析

(1)n (C)＝n (CO 2)＝

22.4 L·mol －1

0.224 L

＝0.01 mol

28.12 g －0.01 mol×12 g·mol －1

56 g·mol －1 n (Fe ) 0.5 mol 50 所以 ＝ ＝ 。

在实验Ⅲ中，H 2SO 4 完全反应

n (H 2SO 4)＝n (H 2)＝22.4 L·mol －1

2.800 L

＝0.125 mol

0.125 mol

＝1.25 mol·L －1。

3．有未知浓度的 Ba(OH)2 和 NaOH 混合溶液，量取四份该溶液分别通入等量的 CO 2(已折算成标 准状况下的体积，不考虑 CO 2 在水中的溶解)，生成沉淀的物质的量如下表：

实验序号

CO 2 体积(mL)

样品体积(mL)

沉淀物质的量(×10－2 mol)

Ⅰ

2 352

20.0

1.50 Ⅱ

2 352

30.0

4.50 Ⅲ

2 352

40.0

6.00 Ⅳ

2 352

50.0

7.50

(1)该混合溶液中 Ba(OH)2 的物质的量浓度＝______________。

- 2 -

3

23

3

3

0.04L×c mol·L－10.06mol

解析(1)加蒸馏水稀释至100mL后，H

2

SO

4

溶液的物质的量浓度＝

0.1L

(2)m(Fe)＝×56g·mol－1＝0.56g；

m(Zn)＝

0.224L

解析Ba(OH)

2

和NaOH混合溶液中通入CO

2

气体，依次发生①Ba(OH)

2

＋CO

2

===BaCO↓＋H

2

O

②2NaOH＋CO

2

===Na CO

3

＋H

2

O③Na

2

CO

3

＋H

2

O＋CO

2

===2NaHCO④BaCO

3

＋H

2

O＋

CO

2

===Ba(HCO)

2

；根据图表数据，样品体积依次增大10mL，实验Ⅱ比实验Ⅰ沉淀物质的量增大0.03mol，实验Ⅲ比实验Ⅱ沉淀物质的量增大0.015mol，实验Ⅳ比实验Ⅲ沉淀物质的量增

大0.015mol，说明实验Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ没有生成Ba(HCO

3

)

2

；实验Ⅰ生成沉淀比Ⅱ少0.03mol，说明实验Ⅰ上述4个反应均有发生，氢氧化钠完全转化成碳酸氢钠。

(1)根据Ⅲ数据，设混合溶液中Ba(OH)

2

的物质的量浓度为c mol·L－1

Ba(OH)

2

＋CO

2

===BaCO↓＋H

2

O

1mol1mol

0．04L×c mol·L－10.06mol

11

＝

解得c＝1.50。

(二)图像分析型

4．(2015·浙江10月选考，29)量取8.0mL5.0mol·L－1H

2

SO

4

溶液，加蒸馏水稀释至100mL，

取两份稀释后的H

2

SO

4

溶液各25mL，分别加入等质量的Zn和Fe，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。请计算：

(1)稀释后H

2

SO

4

溶液的物质的量浓度为__________mol·L－1。

(2)加入Fe的质量至少有__________g。

答案(1)0.40(2)0.65

5.0mol·L－1×0.008L

＝0.40mol·L－1。

0.224L

22.4L·mol－1

22.4L·mol－1

×65g·mol－1＝0.65g。铁、锌与H

2

SO

4

反应都生成了224mL的氢气，说明参加反应的铁与锌的物质的量相等，由于加入等质量的Zn和Fe，且每份硫酸的物质的量刚好为0.01mol，说明铁有剩余，锌和硫酸刚好完全反应，所以铁至少为0.65g。

5．取一定物质的量浓度的NaOH溶液10mL，通入一定量的CO

2

，再继续滴加入0.1mol·L－1

的盐酸，标准状况下产生的CO

2

的体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示，试回答下列问