高中化学复杂化学式的确定计算题难题练习题热重曲线带答案.docx
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高中化学复杂化学式的确定计算题难题练习题热重曲线带答案
高中化学复杂化学式的确定专题练习
一.选择题(共20小题)
1.已知某亚铁盐的化学式可表示为(NH4)aFeb(SO4)c.取一定质量的该亚铁盐样品全部溶于足量的水中,将所得溶液平均分为两份.一份溶液中加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀9.32g.另一份溶液同足量的浓NaOH溶液共热,产生的氨气用100mL0.5mol•L﹣1稀硫酸吸收后(设产生的氨全部逸出),剩余的硫酸再用1.5mol•L﹣1NaOH溶液中和,需NaOH溶液40mL.该亚铁盐样品中b:
c的比值为( )
A.1:
1B.2:
1C.1:
2D.3:
2
2.第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要.天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子.若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为( )
A.CH4•14H2OB.CH4•8H2OC.CH4•
H2OD.CH4•6H2O
3.硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O),为测定某碱式硫酸铁的组成,取5.130g样品溶于足量盐酸中,然后加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g,向上述滤液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g,该样品的化学式为( )
A.Fe2O3•2SO3•7H2OB.4Fe2O3•10SO3•25H2O
C.3Fe2O3•6SO3•20H2OD.2Fe2O3•5SO3•17H2O
4.一种用于处理矿山及其它工业废水的化合物其组成为:
MxFey(SO4)z(OH)w(M为阳离子且不与氯离子反应).称取一定质量的该化合物溶于适量盐酸,将所得黄色溶液转移至容量瓶中并配成100.00mL溶液.量取上述溶液30.00mL,加入足量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥,得白色固体9.32g.另量取30.00mL溶液,加入足量NaOH溶液,加热,收集到能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体448mL(标准状况),同时有红褐色沉淀生成,将所得沉淀经过滤、洗涤、干燥及灼烧,最终得固体4.80g.由计算可以确定:
的值为( )
A.1B.2C.3D.4
5.某天然碱的化学式可表示为xNa2CO3•yNaHCO3•zH2O.取该天然碱3.32g溶于水后,向其中加入足量盐酸产生CO2的体积为672mL.另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全时,产生112mLCO2,固体质量减轻0.67g.则该天然碱样品中x:
y:
z的比值为(已知:
2000℃之内Na2CO3不分解;气体的体积均已折算成标准状况)( )
A.1:
1:
2B.1:
2:
1C.2:
1:
2D.2:
2:
1
6.镁铝碱式盐对工业污水中的铬有良好吸附性.取该碱式盐0.7525g,滴加1.0mol/L盐酸,当加盐酸21.25mL时开始产生CO2气体,加入盐酸至22.50mL时恰好反应完全,向该溶液中加入过量氢氧化钠溶液,过滤,沉淀物进行干燥后重0.4350g.则该碱式盐的化学式是( )
A.Al2Mg6(OH)16CO3∙4H2OB.Al4Mg12(OH)34CO3∙8H2O
C.Al2Mg4(OH)16CO3∙4H2OD.Al3Mg6(OH)34CO3∙8H2O
7.金属元素M的常见化合价有+4和+6,其与氮、氧元素组成的化合物MO2(NO3)2受热可发生的分解反应为:
MO2(NO3)2﹣﹣MXOY+NO2↑+O2↑在600K时,将气体产物收集于试管中并倒扣于水中,气体全部被吸收、水充满试管.则生成的M的氧化物的化学式是( )
A.MO3B.MO2C.MO2•2MO3D.2MO2•MO3
8.2010年4月,湖北又报道某水域爆发蓝藻.保护环境,保护水资源刻不容缓.蓝藻的形成是由于含N、P等元素的废水排入水域,引发蓝藻的疯狂生长.通过定量实验,分析得知某蓝藻的组成为(质量分数):
C﹣35.80%,O﹣49.50%,P﹣0.87%,H﹣7.37%,N﹣6.31%.则该蓝藻的化学式为( )
A.C106H263O110N16PB.C106H263O111N15PC.C106H262O111N17PD.C105H262O110N14P
9.绿泥石的组成可表示为Al4Si4Ox(OH)y,其中x、y的值分别是( )
A.108B.710C.810D.97
10.MgCl2•nH2O常用于“点豆腐”,取4.06g此结晶水合物溶于水,加入足量的AgNO3溶液,得到氯化银沉淀5.74g,则n的值是( )
A.9B.7C.6D.5
11.为测定某铜器表面Cux(OH)yCl2为+1价,x,y,z为正整数)的组成,现进行如下实验:
取少量Cux(OH)yCl2,将其完全溶解于稀硝酸中,将所得溶液分成两等份。
向其中份滴加足量AgNO3溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,得到固体0.1435g向另一份中加入0.1000mol•L﹣1EDTA(已知Cu2+与EDTA反应的化学计量数比为1:
1),恰好完全反应时消耗EDTA20mL.则Cux(OH)yCl2的化学式中y的值为( )
A.1B.2C.3D.4
12.海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要.天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子.若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为( )
A.CH4•14H2OB.CH4•8H2OC.CH4•
H2OD.CH4•6H2O
13.将一定量xAl2(SO4)3•y(NH4)2SO4•24H2O晶体加入到过量NaOH溶液中,加热生成NH30.85g(假如生成的NH3全部逸出),再通入过量的CO2,过滤、洗涤、灼烧,得Al2O3固体2.55g.则x:
y=(已知:
Al2O3的相对分子质量为102;NH3的相对分子质量为17)( )
A.1:
2B.1:
1C.1:
4D.2:
1
14.假设SiO2原子晶体中Si原子被Al原子取代,不足的价数由K原子补充.当有25%的硅原子被铝原子取代时,可形成正长石,则正长石的化学组成为( )
A.KAlSiO4B.KAlSi2O6C.KAlSi3O8D.KAlSi4O10
15.第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要。
天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。
若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为( )
A.CH4•14H2OB.CH4•8H2OC.CH4•(
)H2OD.CH4•6H2O
16.铝碳酸镁[AlaMgb•(CO3)c•(OH)d•eH2O]用于治疗慢性胃炎.称取3.01g铝碳酸镁样品,溶于50mL2mol•L﹣1的盐酸(过量),收集到气体112mL(标准状况);往所得溶液中加入40mL3mol•L﹣1的NaOH溶液,过滤,将所得沉淀洗涤、干燥、称量得固体1.74g;再将滤液稀释到100mL,测得溶液中OHˉ的浓度为0.1mol•L﹣1.由计算可以确定e的值为( )
A.4B.5C.7D.8
17.假设SiO2原子晶体中的Si原子被Al原子取代,不足的价数用K原子补充.当有25%的Si原子取代时,可形成正长石,则正长石的化学组成为( )
A.KAlSiO4B.KAlSi2O4C.KAlSi3O8D.KAlSi4O10
18.第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类100年的能源需求.天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子.若晶体中每8个笼中有6个笼容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为( )
A.CH4•14H2OB.CH4•8H2OC.CH4•7H2OD.CH4•6H2O
19.有一种铁的氧化物,质量为0.4g,在加热的条件下,用足量的一氧化碳还原,把生成的二氧化碳通入足量澄清的石灰水,得到0.75g沉淀.则这种铁的氧化物的化学式为( )
A.FeOB.Fe3O4C.Fe2O3D.Fe4O5
20.由于工业的发展,水资源污染日趋严重,水的净化处理一直是受到高度重视的研究课题.某些含Al3+、Fe3+的化学试剂可用于净水,如聚合硫酸铁,其化学式为[Fe2(OH)m(SO4)3﹣m/2]n,式中m不可能为( )
A.6B.4C.3D.2
二.填空题(共5小题)
21.某研究性学习小组进行了如下实验探究:
将适量1.00mol•L﹣1CuSO4溶液和2.00mol•L﹣1NaOH溶液混合,过滤后得到浅绿色碱式盐沉淀A[化学式:
aCu(OH)2•CuSO4].将9.08gA隔绝空气在1000℃以上强热,得到了5.76g砖红色固体B(铜的+1价氧化物),同时得到的混合气体C;再将5.76gB溶于稀硫酸得到2.56g另一种红色固体D和蓝色溶液.(已知铜的化合价有+1和+2)
(1)实验需用1.00mol•L﹣1CuSO4溶液480mL,配制以上溶液需用的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外还需 ;所称取的胆矾固体是 克.
(2)甲同学认为A中含有杂质Na+,除去此杂质的方法是 .
(3)B与稀硫酸反应的离子方程式为 .
(4)通过计算确定A的组成为 .
22.某校研究性学习小组取得了两种牌号的水滑石样品拟进行探究,请回答相关问题.
(1)甲同学取天然水滑石样品进行恒重分析,已知天然水滑石的化学式可表示为:
6MgO•Al2O3•CO2•12H2O,取0.1mol水滑石进行加热时,温度与剩余固体质量的关系如右图,平行线上的数字表示残留固体的质量.
A→B减少的物质及其物质的量为:
;C→D减少的物质及其物质的量为:
;D处化学组成为:
.
(2)乙组取合成水滑石样品,化学式为:
MgaAlb(OH)C(CO3)d,a+b+c+d=25,a、b、c、d为正整数.取该水滑石样品0.1mol,用1mol/L盐酸使其完全溶解.若参加反应的盐酸的物质的量与生成CO2的物质的量之比为18:
1,则该水滑石的化学式为:
.
23.某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成.称取天然碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
盐酸液的体积(mL)
30
30
30
30
样品(g)
3.32
4.15
5.81
7.47
二氧化碳的体积(mL)
672
840
896
672
(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比,可以推测用2.49g样品进行同样的实验时,产生CO2 mL(标准状况).
(2)另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时NaCO3不分解),产生CO2112mL(标准状况)和水0.45g,计算并确定该天然碱的化学式.
(3)已知Na2CO3和HCl(aq)的反应分下列两步进行:
Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3Na2CO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O
由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCl(aq)的浓度为 mol/L.
24.防治环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一.二氧化硫和氮氧化物是大气的主要污染物.
(1)将1.5molSO2用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到 g石膏(CaSO4•2H2O).
(2)用CH4消除NOx污染的化学方程式为:
CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O;CH4+2NO2=N2+CO2+2H2O
现有11.2LNO2、NO的混合气体NOx,将其还原为N2,需要4.48L的CH4,则混合气体中NO2、NO的物质的量之比为 .(体积都已换算为标准状况)
(3)(a)常温下用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染,使NOx转变为N2,同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4.若2mol ZnFe2Oy与足量NO2可生成0.5mol N2,则y= .
(b)氧缺位铁酸锌ZnFe2Oz化学式的氧化物形式为aZnO•bFeO•cFe2O3.已知1mol ZnFe2Oz最多能使4.0L(标况)NO1.4转化为N2.则上述氧化物形式的化学式可具体表示为 .
25.平达喜是常用的中和胃酸的药物,它的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐.取该碱式盐2.65g,加入2.0mol•L﹣1盐酸使其溶解,当逐滴加入盐酸至42.5mL时,开始产生CO2,加入盐酸至45.0mL时正好反应完全.若在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠,过滤,沉淀物进行干燥后重1.74g.请计算该试样中:
(1)碳酸根的物质的量为 ;镁离子的物质的量为 ;
(2)铝离子的物质的量为 ;
(3)写出该碱式碳酸盐的化学式 .
三.解答题(共15小题)
26.在我国南海、东海海底均存在大量的可燃冰(天然气水合物,可表示为CH4•xH2O)。
2017年5月,中国首次海域可燃冰试采成功。
2017年11月3日,国务院正式批准将可燃冰列为新矿种。
可燃冰的开采和利用,既有助于解决人类面临的能源危机,又能生成一系列的工业产品。
(1)对某可燃冰矿样进行定量分析,取一定量样品,释放出的甲烷气体体积折合成标准状况后为166m3,剩余H2O的体积为0.8m3,则该样品的化学式中x= 。
(2)已知表数据,且知H2O(l)=H2O(g)△H=41kJ•mol﹣1,则甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)的热化学方程式为 。
化学键
C﹣H
O=O
C=O
H﹣O
键能/kJ•mol﹣1
413
498
803
463
(3)甲烷燃料电池相较于直接燃烧甲烷有着更高的能量转化效率,某甲烷燃料电池,正极通入空气,以某种金属氧化物为离子导体(金属离子空穴中能传导O2﹣),该电池负极的电极反应式为 。
(4)甲烷与水蒸气重整制氢是工业上获得氢气的重要手段。
若甲烷与脱盐水在一定条件下反应生成H2,同时得到体积比为1:
3的CO2和CO,该反应的化学方程式为 。
混合气体中的CO2可用浓氨水脱除,同时获得氮肥NH4HCO3,该反应的离子方程式是 。
27.孔雀石等自然界存在的碳酸盐类铜矿的化学组成为xCuCO3•yCu(OH)2(x、y为正整数,且x≤3,y≤2)。
(1)现有两份等量的某碳酸盐类制矿样品,一份加足量盐酸,产生3.36L标准状况下的CO2气体,另一份加热完全分解得到20gCuO,则该碳盐类铜矿的化学组成中x:
y= 。
(2)设某碳酸盐类铜矿样品质量为ag,含铜质量为bg,加酸完全分解得到标准状况下CO2气体VL,则a、b、V的代数关系式是 。
28.某科研小组采集到两种铜矿标本,经地理老师辨认为孔雀石和石青,老师说其化学组成均可表示为xCuCO3•yCu(OH)2,属于天然碳酸盐类铜矿。
(1)为了准确测定两种矿石的化学组成,该小组同学将两种矿石分别与足量盐酸反应,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:
1;石青则为3:
1。
请确定它们的化学组成,孔雀石:
;石青:
。
(2)现取两份等质量的两种矿石的混合物样品,一份加入过量盐酸,生成CO26.6g;对另一份样品加热使其完全分解,得到CuO20g,则混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为 。
29.
(1)绿矾晶体(FeSO4•7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易部分或全部被氧化,现有一瓶绿矾样品,想了解其是否被氧化和被氧化的程度,试选择合适的试剂,根据相关的实验现象进行推测(可供选择的试剂:
KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、Cl2水、NaOH溶液、BaCl2溶液等)。
①证明其完全没有被氧化的试剂是 ,现象是 ;
②证明其己完全被氧化的试剂是 ,现象是 。
(2)已知FeSO4•7H2O的溶解度曲线如图所示,则从硫酸亚铁饱和溶液中提取绿矾晶体采用的操作是 。
(3)黄色固体聚合硫酸铁(SPFS)是一种重要的无机高分子絮凝剂,极易溶于水,作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。
SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4)z•nH2O.工业上常用的一种制备流程为:
绿矾
SPFS
(4)取5.349g某固体聚合硫酸铁溶解于水,向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀8.155g,向上述滤液中加入NH3•H2O,调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.000g,确定该固体聚合硫酸铁样品的化学式。
(写计算过程)
30.为测定一种复合氧化物材料的组成.称取12.52g样品,将其全部溶于过量稀硝酸后,配成100ml溶液.取其一半,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、烘干后得4.66克固体.在余下的50毫升溶液中加入少许KSCN溶液,显红色;如果加入过量NaOH溶液,则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20克固体.计算确定该材料的化学式为 .
31.A、B分别是由H、C、O、N、Na、Cu六种元素中的两种或多种元素组成的化合物.现对A、B两种化合物分别做以下实验:
A是一种蓝色固体,B是无色晶体,B式量为68,分别取A、B两种物质少量于两支试管中,加适量水溶解,发现A不溶于水,B能溶于水,并且用pH试纸测定,B的水溶液显碱性.
(1)取A物质少量于一支试管中,后加适量稀盐酸溶解,并用酒精灯微热,发现固体溶解时,伴有气泡产生.将56.8gA隔绝空气加热分解生成40g黑色固体X、无色酸性气体Y(标准状况下,密度为1.96g/L)和水,生成的Y折合成标准状况下的体积为6.72L,则A的化学式为 .
(2)取B的水溶液2ml与新制Cu(OH)2混合加热,发现能出现砖红色沉淀,则物质B为 .
32.金属铬(cr)的英文是Chromium,原意是颜色,因为它的化合物都有美丽的颜色.如表是几种常见铬的化合物或离子的水溶液的颜色:
离子或化合物
Cr2O72﹣
Cr(OH)3
Cr3+
Cr°
CrO42﹣
颜色
橙色
灰蓝色
蓝紫色
绿色
黄色
含铬元素的化合物可以发生如图一系列变化:
(1)分别写出反应①、③、④的离子方程式:
① 、③ 、④
(2)结合上述转化图及所学知识,请分析向NaCrO2溶液中逐滴加入过量稀硫酸的现象为 .
(3)在K2Cr2O7橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液逐渐变为黄色,该反应的离子方程式为 .
(4)将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔制得化合物X.将0.0035molX中的Cr元素全部氧化成Cr2O72﹣,得到的Cr2O72﹣与过量的KI反应生成0.0105molI2,反应的离子方程式为:
Cr2O72﹣+6I﹣+14H+=2Cr3++3I2+7H2O.另取0.0035molX溶于水中,当加入0.0385molAgNO3时,恰好沉淀完全.则表示X组成的化学式为 .
33.Mn(OH)2常用作油漆催干剂.向MnSO4溶液加入NaOH溶液,待沉淀完全后,过滤,洗涤,烘干即可制得Mn(OH)2.
(1)已知:
常温下Mn(OH)2的Ksp=1.0×10﹣15.如果要使溶液中Mn2+沉淀完全,则应该保持溶液中c(OH﹣)≥ mol•L﹣1[当c(Mn2+)≤10﹣5mol/L时,即可认为溶液中Mn2+沉淀完全].
(2)Mn(OH)2还可以通过MnO2与二氧化硫气体充分接触,再与石灰乳反应制得,写出该反应的总的化学方程式 .
(3)一种含Mn2+的结晶水合物组成为AxMnyBz•mH2O(A表示一种阳离子,B表示一种阴离子).现称取39.10g晶体配成100mL溶液X,取20mL溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,加热,得到896mL气体(标准状况);另取20mL溶液X,向其中加入盐酸,无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤,洗涤,烘干,得到固体9.32g.
①A、B的离子符号分别为 、 .
②通过计算确定该结晶水合物的化学式(写出计算过程).
34.聚合氯化铁铝(简称PAFC),其化学通式为:
[Fe2Al3(OH)aClb•zH2O]m.某同学为测定其组成,进行如下实验:
①准确称取4.5050g样品,溶于水,加入足量的稀氨水,过滤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到2.3300g固体.②另准确称取等质量样品溶于水,在溶液中加入适量Zn粉和稀硫酸,将Fe3+完全还原为Fe2+.用0.1000mol•L﹣1标准KMnO4溶液滴定Fe2+,消耗标准溶液的体积为20.00mL.③另准确称取等质量样品,用硝酸溶解后,加入足量AgNO3溶液,得到4.3050g白色沉淀.
(1)若滴定管在使用前未用标准溶液润洗,测得的Al3+含量将 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”).
(2)实验室检验Fe3+常用的方法是 .
(3)通过计算确定PAFC的化学式 (写出计算过程,m为聚合度,不必求出).
35.将10g复盐CuSO4•x(NH4)2SO4•yH2O加到过量的氢氧化钠溶液中,加热;生成的氨用100ml0.5mol/L硫酸吸收,多余的硫酸用2mol/LNaOH溶液滴定,用去NaOH溶液25ml.已知复盐中SO42﹣的质量分数为48%,计算复盐中NH4+和Cu2+的质量分数,以及x和y的值.
36.某固态易爆物质(NxHyClzOw)的相对分子质量为117.5.已知18.8g该物质发生自身爆炸,分解产物为4.32gH2O、0.16molHCl、4.48LO2和若干克氮气(体积为标准状况下测定).试回答:
(1)生成氮气的质量;
(2)已知该物质是一种铵盐,通过计算确定其化学式;
(3)若0.4mol的该铵盐分解,计算被氮元素还原的氯元素原子的物质的量.
37.镁铝水滑石是一种重要的无机非金属材料,其组成可表示为[M(1﹣x)Nx(OH)2](CO3)
•yH2O.某同学为测定镁铝水滑石的组成,进行如下实验:
①称取0.3010g镁铝水滑石试样,溶于适量稀盐酸,最后配制成100.00mL溶液A;②准确量取10.00mL溶液A,控制条件只与Mg2+反应,以铬黑T作指示剂,用0.02500mol•L﹣1的EDTA标准溶液滴定其中的Mg2+(离子方程式为Mg2++Y4﹣═MgY2﹣),由红色变为蓝色终点时消耗EDTA标准溶液12.00mL;③准确量取10.00mL溶液A,加入20.00mL0.02500mol•L﹣1的EDTA标准溶液控制条件只发生:
Al3++Y4﹣═AlY﹣,用二甲酚橙作指示剂,再用0.02000mol•L﹣1(CH3COO)2Zn标准溶液滴定过量的Y4﹣(离子方程式为Zn2++Y4﹣═ZnY2﹣),滴定到终点溶液由黄色变为红色时,消耗20.00mL(CH3COO)2Zn溶液;④另取0.3010g
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