高中化学有关有机物分子式确定的计算试题

草酸亚铁（FeC₂O₄）常用作分析剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。
I．某兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。
（1）已知CO能与氯化钯（PdCl₂）溶液反应生成黑色的钯粉。
将草酸亚铁分解产生的气体依次通过A（澄清石灰水）和B（氯化钯溶液），观察到A中澄清石灰水变浑浊，B中有黑色物质生成。由此说明气体产物中含有                     。
（2）将样品草酸亚铁晶体（FeC₂O₄·2H₂O）在氩气气氛中进行热重分析，结果如下图（TG表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）。

①试确定B点对应固体物质的化学式               ；
②写出BC对应的化学方程式             。
II．某草酸亚铁样品（不含结晶水）中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC₂O₄的含量。
实验方案如下：
①将准确称量的0.20g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内，加入适量2 mol/L的H₂SO₄溶液，使样品溶解，加热至70℃左右，立即用高锰酸钾溶液滴定至终点。
②向滴定终点混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H₂SO₄溶液，煮沸5～8min。用KSCN溶液在点滴板上检验煮沸液，直至溶液不变红，将其过滤至另一个锥形瓶中，用0.02000 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定该溶液至终点，消耗高锰酸钾标准液6.00 ml。
试回答下列问题：
（1）高锰酸钾标准液用            滴定管盛装（填“酸式”或“碱式”）。
（2）在步骤①中，滴加高锰酸钾溶液时观察到有无色气体产生，则高锰酸钾与草酸反应的离子方程式为                                                           。
（3）在步骤②中，下列操作会引起测定结果偏高的是             。

A．滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗

B．滴定过程中，锥形瓶震荡的太剧烈，以致部分液体溅出

C．滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数

D．滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数

（4）0.20g 样品中 FeC₂O₄的质量分数为               。(不考虑步骤②中的损耗)

氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种。

（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：
CH₄ (g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)   △H ＝－574 kJ/mol
CH₄(g)＋4NO(g) ＝ 2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H ＝－1160 kJ/mol
则CH₄ 将NO₂ 还原为N₂ 的热化学方程式为                               。       
（2）利用NH₃催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为：2NH₃(g)＋NO(g)＋NO₂(g)   2N₂(g)＋3H₂O(g)　ΔH < 0
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是                 （写出1条即可）。
（3）利用ClO₂氧化氮氧化物。其转化流程如下：
NONO₂N₂
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO₂ + H₂O ＝ NO₂ + HNO₃ + HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是                ；若生成11.2 L N₂（标准状况），则消耗ClO₂          g 。
（4）利用CO催化还原氮氧化物也可以达到消除污染的目的。
已知质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。如图是反应2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g) 中NO的浓度随温度(T)、等质量催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。据此判断该反应的△H     0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)；催化剂表面积S₁     S₂ (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。

某混合溶液中可能含有的离子如下表所示:

可能大量含有的阳离子	H^+、Ag^+、Mg^2+、Al^3+、NH4^+、Fe^3+
可能大量含有的阴离子	Cl^-、Br^-、I^-、CO3^2^—、AlO2^—

 
为探究其成分,进行了以下探究实验。
(1)探究一:
甲同学取一定量的混合溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系如图所示。

①该溶液中一定不存在的阳离子是　                    , 
一定不存在的阴离子是　　　　　　　　;含有的阳离子其对应物质的量浓度之比为　       ; 
②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式                。 
(2)探究二:
乙同学检测到该溶液中含有大量的Cl^-、Br^-、I^-,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl₂,溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量与通入Cl₂的体积(标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:

Cl2的体积(标准状况)	11.2 L	22.4 L	28.0 L
n(Cl^-)	2.5 mol	3.5 mol	4.0 mol
n(Br^-)	3.0 mol	2.5 mol	2.0 mol
n(I^-)	x mol	0	0

 
①当起始至通入Cl₂的体积为22.4 L时,溶液中发生反应总的离子方程式为　                       ; 
②原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量浓度之比为　                           。 

电镀厂镀铜废水中含有CN^－和Cr₂O₇^2-，需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理：

回答下列问题：
（1）上述处理废水流程中主要使用的方法是________。
（2）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为______________________________
__________________________________。
（3）步骤③中，每处理0.4 mol Cr₂O₇^2-时转移电子2.4 mol，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（4）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na₂S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因：
________________________________________________________________________。
（5）目前处理酸性Cr₂O₇^2-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO₄·7H₂O，将Cr₂O₇^2-还原成Cr^3＋，调节pH，Fe、Cr转化成相当于Fe^Ⅱ[FeCr]O₄(铁氧磁体，罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr₂O₇^2-，需加入a mol FeSO₄·7H₂O，下列结论正确的是________。

A．x＝0.5，a＝8	B．x＝0.5，a＝10
C．x＝1.5，a＝8	D．x＝1.5，a＝10

硫酸钠－过氧化氢加合物(xNa₂SO₄·yH₂O₂·zH₂O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.770 0 g样品，配制成100.00 mL溶液A。②准确量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825 g。③准确量取25.00 mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.020 00 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液25.00 mL。H₂O₂与KMnO₄反应的离子方程式如下：2MnO₄^—＋5H₂O₂＋6H^＋=2Mn^2＋＋8H₂O＋5O₂↑
(1)已知室温下BaSO₄的K_sp＝1.1×10^－10，欲使溶液中c(SO₄^2—)≤1.0×10^－6 mol·L^－1，应保持溶液中c(Ba^2＋)≥________mol·L^－1。
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO₄^—被还原为MnO₂，其离子方程式为______________。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。

草酸亚铁(FeC₂O₄·2H₂O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。已知:CO能与氯化钯(PdCl₂)溶液反应生成黑色的钯粉。回答下列问题:
Ⅰ:兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。
(1)将气体产物依次通过A、澄清石灰水,B、氯化钯,观察到A中澄清石灰水变浑浊,B中有黑色物质生成,则上述现象说明气体产物中有           。 
(2)探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。
①提出假设
假设1:           ; 假设2:FeO; 假设3:FeO和Fe的混合物。 
②设计实验方案证明假设3。
限选试剂:1.0 mol·L^-1盐酸、3% H₂O₂溶液、0.1 mol·L^-1CuSO₄溶液、20% KSCN溶液、蒸馏水。

实验步骤	现象与结论
步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量       ,充分振荡	若溶液颜色明显改变,且有       生成,则证明有铁单质存在
步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水洗涤至洗涤液无色
步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加

 
Ⅱ:某草酸亚铁样品中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC₂O₄的含量。滴定反应是:5Fe²⁺ +5C₂+3Mn+24H⁺5Fe³⁺ +10CO₂↑+3Mn²⁺+12H₂O实验方案设计为:
①将准确称量的0.20 g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol/L的H₂SO₄溶液,使样品溶解,加热至70 ℃左右,立即用浓度为0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V₁ mL。
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H₂SO₄溶液,煮沸5～8 min,用KSCN溶液在点滴板上检验点滴液,直至溶液不立刻变红。将滤液过滤至另一个锥形瓶中,继续用0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V₂ mL。
③重复以上实验1～2次。
若某小组的一次测定数据记录如下:V₁=" 18.90" mL,V₂="6.20" mL。根据数据计算0.20 g样品中:n(Fe²⁺)=       ; n(C₂)=        ;FeC₂O₄的质量分数为       (精确到0.01%)。 

为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:

请回答:
(1)操作①用到的玻璃仪器有                            。
(2)写出反应①的化学方程式:                            ,反应②的离子反应方程式:                               。
(3)设计实验方案,检测滤液D中含有的金属离子(试剂自选)                         。
(4)在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体是一种绿色化学工艺,试剂Y为无色液体,反应④的总化学方程式是                                                       。
(5)乙同学在甲同学方案的基础上提出用滤渣B来制备FeCl₃·6H₂O晶体,在滤渣中滴加盐酸时,发现反应速率比同浓度盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是                                                               。
将所得氯化铁溶液用加热浓缩、降温结晶法制得FeCl₃·6H₂O 晶体,而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是                                                   。
(6)将滤渣B的均匀混合物平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应后,在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO)。

实验编号	①	②	③	④
稀硝酸体积(mL)	100	200	300	400
剩余金属质量(g)	9.0	4.8	0	0
NO体积(L)	1.12	2.24	3.36	V

 
则硝酸的浓度为       ;③中溶解铜的质量为       ;④中V=       。

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。 请回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图         。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是           (填具体离子);由A、B、C三种元素按4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型为                      。
(3)用某种废弃的金属易拉罐与A、C、D组成的化合物溶液反应,该反应的离子方程式为:                      。
(4)在100 mL 18 mol/L的浓的A、C、E组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应, 产生的气体在标准状况下的体积可能是   (填序号);
a.7.32 L       b.6.72 L        c.20.16 L      d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式为:                  。
(5)A、C两元素的单质与熔融K₂CO₃组成的燃料电池,其负极反应式为                 ,用该电池电解1 L 1 mol/L NaCl溶液当消耗标准状况下1.12 L H₂时,NaCl溶液的pH=  (假设电解过程中溶液的体积不变)。

Ⅰ.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
（1）磷元素的原子结构示意图是                       。 
（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1 500 ℃生成白磷,反应为:
2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂6CaSiO₃+P₄O₁₀
10C+P₄O₁₀P₄+10CO
每生成1 mol P₄时,就有   mol电子发生转移。 
（3）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）是常用的还原剂。在维生素C（化学式C₆H₈O₆）的水溶液中加入过量I₂溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C₆H₈O₆+I₂C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-
2S₂+I₂S₄+2I^-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol/L I₂溶液V₁ mL,充分反应后,用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂,消耗b mol/L Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。该溶液中维生素C的物质的量是   mol。
（4）在酸性溶液中,碘酸钾（KIO₃）和亚硫酸钠可发生如下反应:
2I+5S+2H⁺I₂+5S+H₂O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示:

	0.01 mol/LKIO3酸性溶液（含淀粉）的体积/mL	0.01 mol/LNa2SO3溶液的体积/mL	H2O的体积/mL	实验温度/℃	溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1	5	V1	35	25
实验2	5	5	40	25
实验3	5	5	V2	0

 
该实验的目的是                             ;表中V₂=   mL。
Ⅱ.稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
（5）铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl₃易发生水解,无水CeCl₃可用加热CeCl₃·6H₂O和NH₄Cl固体混合物的方法来制备。其中,NH₄Cl的作用是      。
（6）在某强酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂,调节pH≈3,Ce³⁺通过下列反应形成Ce（OH）₄沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
Ce³⁺+H₂O₂+H₂OCe（OH）₄↓+                         。

铜是生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H₂O₂和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O＋Cu₂S6Cu＋SO₂↑，该反应的氧化剂是______________；当生成19.2 g Cu时，反应中转移的电子为__________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃（碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样CuSO₄·5H₂O（不含能与I^－反应的氧化性杂质）的含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取25.00 mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式：___________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I₂用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为I₂＋2Na₂S₂O₃=2NaI＋Na₂S₄O₆，平均消耗c  mol/L的Na₂S₂O₃溶液V mL。则试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为______________。

半导体生产中常需要控制掺杂，以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl₃)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl₂模拟工业生产制取PCl₃,装置如下图所示:（部分夹持装置略去）

A             B           C              D       E
已知黄磷与少量Cl₂反应生成PCl₃,与过量Cl₂反应生成PCl₅  PCl₃遇水会强烈水解生成 H₃PO₃和HC1。遇O₂会生成POCl₃,POCl₃溶于PCl₃,PCl₃、POCl₃的熔沸点见下表：

物质	熔点/℃	沸点/℃
PCl3	-112	75.5
POCl3	2	105.3

 
请回答下列问题：
（1）A装置中制氯气的离子方程式为                                  。
（2）B中所装试剂是                   ,
E中冷水的作用是                                                    
F中碱石灰的作用是_____                                                  
（3）实验时,检査装置气密性后,先打开K₃通入干燥的CO₂,再迅速加入黄磷。通干燥CO₂的作用是                   。
（4）粗产品中常含有POCl₃、PCl₅等。加入黄磷加热除去PCl₅后.通过_____(填实验操作名称）,即可得到较纯净的PCl₃。
（5）通过下面方法可测定产品中PCl₃的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250 mL溶液；
②取以上溶液25.00mL,向其中加入碘水,充分反应；
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na₂S₂O₃,溶液滴定
④重复②、③操作,平均消耗Na₂S₂O₃,溶液8.40mL
已知：H₃PO₃+H₂O+I₂="=" H₃PO₄+2HI，I₂+2Na₂S₂O₃==2NaI+Na₂S₄O₆,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PC1₃的质量分数为_______。

钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：
（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，请写出铁原子结构示意图_______。
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式              。
（3）氯碱厂获得Cl₂的离子方程式为                                       

	TiCl4	Mg	MgCl2	Ti
熔点/℃	－25．0	648．8	714	1667
沸点/℃	136．4	1090	1412	3287

 
（4）由TiCl₄→Ti反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于          ℃即可。
（5）为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO₃的物质的量之比为      时，理论上Cl₂的利用率最大。

铜单质及其化合物是应用极其广泛的物质。
(1)铜是氢后金属，不能与盐酸发生置换反应，但将单质铜置于浓氢碘酸中，会有可燃性气体及白色沉淀生成，又知氧化性：Cu^2＋>I₂，则铜与氢碘酸反应的化学方程式为____________________________________________________。
(2)已知Cu₂O能溶于醋酸溶液或盐酸中，同时得到蓝色溶液和红色固体，则Cu₂O与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________；
Cu₂O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________；
只用稀硫酸来确定某红色固体是 Cu₂O与Cu组成的混合物的方法：称取m g该红色固体置于足量稀硫酸中，充分反应后过滤，然后___________________。

(3)Cu₂O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu₂O的电解装置如图所示，电解总反应：2Cu＋H₂O电解,Cu₂O＋H₂↑，则石墨应与电源的________极相连，铜电极上的电极反应式为________；电解过程中，阴极区周围溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)现向Cu、Cu₂O、CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol/L HNO₃恰好使混合物溶解，同时收集到2 240 mL NO(标准状况)。若将上述混合物用足量的氢气还原，所得固体的质量为________；若混合物中含有0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗硫酸的物质的量为________。

(1)在酸性介质中，往MnSO₄溶液里滴加(NH₄)₂S₂O₈(连二硫酸铵)溶液会发生如下离子反应(未配平)：
Mn^2＋＋S₂O₈^2—＋H₂O→MnO₄^—＋SO₄^2—＋H^＋；
①该反应常用于检验Mn^2＋的存在，其特征现象是___________________________________。
②若反应中有0.1 mol还原剂参加反应，则转移电子数为________N_A，消耗氧化剂的物质的量______________mol。
③写出该反应的离子方程式_________________________________。
(2)①向CuSO₄溶液中通入硫化氢生成黑色沉淀CuS的离子方程式为___________________________________；
②向FeCl₃溶液中加入过量的碘化钠溶液的离子方程式为_____________。
(3)在碱性介质中，H₂O₂有较强的还原性，可与Ag₂O反应，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
(4)为测定大气中的臭氧(O₃)含量，将0℃、1.01×10⁵ Pa的空气V L慢慢通入足量KI溶液，使臭氧完全反应；然后将所得溶液用a mL c mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，恰好达到终点。已知：2Na₂S₂O₃＋I₂=Na₂S₄O₆＋2NaI。
①该滴定过程中可选择的指示剂为________。
②O₃与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式为___________________________。
③空气中臭氧的体积分数为________(用含“a、c、V”的字母表示)。

绿矾（FeSO₄•7H₂O）是中学阶段常用的一种还原剂。
（1）久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质，简述检验绿矾溶液已经变质的操作和现象：取少量待测液于试管中，                               。
（2）绿矾溶液浓度的标定测定溶液中Fe²⁺物质的量浓度的方法是：
a.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
b.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO₄溶液滴定至终点；
c.重复操作2次，消耗KMnO₄溶液体积的体积分别为20.02mL、24.98mL、19.98mL。
（已知滴定时发生反应的离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^—+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O）
①判断此滴定实验达到终点的方法是               。
②计算上述滤液中Fe²⁺物质的量浓度         （保留四位有效数字）。
（3）探究保存绿矾溶液的有效措施
【反应原理】Fe²⁺在空气中易氧化变质，完成并配平下列离子方程式：
    Fe²⁺ +    O₂ +                =      Fe(OH)₃↓+      Fe³⁺ 
【操作与现象】取4支试管，如图进行实验，请在相应位置上写出试管①的现象和④的添加试剂。

【分析与结论】设计试管①的作用是              ；为了有效保存FeSO₄溶液，你认为最佳方案为       。