中学化学竞赛试题资源库——定量分析(4)

2018-12-15 17:33

(2)写出生成溴的反应的离子方程式; (3)写出溴与8-羟基喹啉反应的化学方程式; (4)计算合金中铝的质量分数。

70.检出限量是痕量元素分析的基本参数之一。它被定义为,在给定方法的精确度一定时,被测元素的最小检出质量。微量铋的测定即为一例。1927年德国化学家Bergh提出用形成8一羟基喹啉与四碘合铋酸的难溶盐的方法沉淀铋[C9H6(OH)NH][BiI4](相对分子质量Mr=862.7)。

(1)①画出该难溶盐的阳离子和阴离子的结构式;

②指明该盐中铋的氧化态。

(2)若该盐的沉淀最小检测质量是50.0mg,用Bergh法估算测定铋的最小质量(mg)。

为测定痕量的铋,R.Belch等来自伯明翰的化学家创立了一种多步法,进行一系列反应后对最终的产物进行滴定,该法的详细描述如下:

步骤1:在冷却条件下向含痕量Bi的酸化了的溶液加入50mg六硫氰酸合铬(Ⅲ)酸钾(K3[Cr(SCN)6]),使铋定量沉淀。

(3)写出配平的离子方程式。

步骤2:沉淀经过滤后用冷水洗涤,再用5mL10%NaHCO3溶液处理,上述沉淀转化成碳酸氧铋[(BiO)2CO3]沉淀,同时生成的六硫氰酸合铬(Ⅲ)酸根离子进入溶液中。

(4)写出配平的离子方程式。 步骤3:将稍加酸化的滤液转移到一个分液漏斗中,加入0.5mL含碘的饱和氯仿溶液,激烈振摇,碘把配合物里的配体氧化成ICN和硫酸根离子。

(5)写出配平的离子方程式。

步骤4:5min后向混合物加入4mL2mol·L-1的硫酸溶液,发生化学反应,挥发出碘分子。

(6)写出酸化时发生的反应的离子方程式。 步骤5:分四次用氯仿定量地萃取碘,把水相转入一个烧瓶,加入1mL溴水、摇匀、放置5min。

(7)写出加入溴水后发生的化学反应的离子方程式。注意,过量的溴水可以跟氢

氰酸反应,释放出BrCN,碘则被氧化成IO3。

步骤6:为除去过量的溴,向混合物加入3mL90%的甲酸。

(8)写出配平的离子反应方程式。

步骤7:向稍加酸化的溶液加入过量1.5g的碘化钾。

(9)写出这个反应的配平的离子方程式。注意,要考虑碘离子会与BrCN反应,正如碘离子会与ICN生成碘分子相似。

步骤8:用0.00200mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定上面得到的溶液。所得的结果被用来计算样品中铋的含量。

(10)A.在原始样品中每1mol铋要消耗多少摩尔的Na2S2O3?

B.假定可靠的测定所用的0.00200mol·LNa2S2O3标准溶液的量不低于1mL,则

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-1

3+

用此法能够测定的铋的最低量为多少?

(11)上述多步法比Bergh重量法的灵敏度高多少倍?

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参考答案

1 C 2 C 3 A 4 A 5 B 6 D 7 D 8 B、D 9 B、D 10 A 11 A 12 A 13 B 14 D 15 C 16 A、C 17 B 18 C 19 D 20 D

21 (1)锥形瓶、酸式滴定管 (2)AC

22 (1)酚酞 (2)⑤②①③④⑥ (3)无影响。因为是否直接放入不影响邻苯二甲

酸氢钾的物质的量 (4)偏小

23 (1)NaOH NaHCO3 NaOH与Na2CO3 Na2CO3与NaHCO3 (2)NaOH=40%

Na2CO3=21.2% 杂质=38.8%

24 (1)A、B (2)W(Na2CO3)%=44.55% W(NaHCO3)%=35.90% W(杂质)%=

19.55%

25 (1)用蒸馏水洗涤沉淀2~3次,并把滤液并入溶液 (2)酚酞 酚酞指示剂变

色时,溶液呈弱碱性,此时不会引起氢氧化镁的溶解 (3)

26 (1)NaHSO4与NaHCO3这两种溶液的物质量的浓度不可能相同;原因是当这两种

物质的物质量的浓度相同时,最后的溶液中必有硫酸根离子,不可能只剩下氢氧化钠 (2)有两种可能。第一种可能是[Ba(OH)2]=[NaHSO4]=1.8摩/升,[NaHCO3]=0.9摩/升。第二种可能是[Ba(OH)2]=[NaHCO3]=1.8摩/升,[NaHSO4]=0.9摩/升

2+3+2+3+-3+

27 (1)抑制Fe、Fe的水解 (2)2Fe+Br2=2Fe+2Br (3)Fe+3NH3·H2O

=Fe(OH)3↓+3NH4 (4)A、C (5)除去沉淀表面附有的可溶性杂质 取少

W?W2250量洗涤液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,说明已洗净 (6)1×

25m×

112160×100%

28 (1)NaOH NH4Cl 硼酸 混合指示剂 (2)红色 绿色 (3)不要 (4)①

能看到氨被吸收的现象 ②指示剂变色范围窄、灵敏度高、准确性好

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29 (1)B(2分)

(2)握酸式滴定管活塞;锥形瓶中溶液颜色的变化。(2分)

(3)除去BaCO3沉淀,使滤液只含Ba(OH)2,以保证实验成功。(1分) (4)0.025%(3分) (5)偏高(2分)

(1)硫元素 氧元素 因为在稀硝酸中生成了白色沉淀,此白色沉淀必为硫酸钡 (2)铁元素 滤液滴入KSCN溶液呈血红色,说明A、M中必要一种是Fe3+;A离子能被H2S还原而M不能,所以A是铁元素 (3)y=6、z=4、x=2 (4)Na2Fe6(SO4)4(OH)12 4.48% 35%

(1)4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 2FeCl2+H2O2+4NH3+4H2O=2Fe(OH)3↓+4NH4Cl Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI (2)45.4%

30

31 32 33

34

35 略;AgAc溶解度

36 37 38 39 40 41

较大(在难溶物系列中) 0.012g/L,鱼类不能生存 FeCO3%=80.0% KCl·MgCl2·6H2O K2Mg(SO4)2·6H2O

碳酸钙占20%,氧化钙占60%,氢氧化钙占20% K2FeO4

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42 54.9%

43 m=1.12 x=2 44 FeS 45 0.025克 46 C 47 C、D 48 C 49 C 50 B

51 45mg 合格

52 (1)3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O (2)2MnO4-+5C2O42-+16H+

=2Mn2++10CO2↑+8H2O (3)0.02307mol/L 53 0.125g

54 (1)c(NaOH)=0.125mol/L (2)CH3COOH%=150V% (3)C 55 KHC2O4·H2C2O4·2H2O

56 (1)藻类的狂长,主要是 N、P等元素含量超标。 这些元素,主要因氮肥、复合

肥、农药的过量施用,流失到巢湖中造成污染。 (2)引起藻类大量繁殖的最主要

元素是N,它以氨氮,即NH3或NH4形态进入湖水中。测定氮量的方法:把水样碱化,将氨蒸出,用过量的硫酸标准液(或硼酸标准液)吸收,然后以氢氧化钠滴

定剩余的硫酸(或用盐酸滴定(NH4)2B4O7)。 (3)4CN+5O2+2H2O=4CO2+2N2

- +-54

+4OH(H参加反应代替水也可以) BOD=1.25×7.5×10×3.2×10=

-3-2

3.0mgO2·dm 4.① 0.40(1分) KMnO4~2.5[O]~1.25O2 ② 2MnO4+5C2O4-

+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O Na2C2O4共消耗KMnO4 V=0.02500×10×

33

0.4/0.01000=10.0cm 与水中还原性物质反应的KMnO4为7.0cm COD=0.40×7.0/0.1=28 mgO2·dm-3 3+2+-3+

57 Fe~0.5I2~Na2S2O3;Fe~0.2MnO4 n(Fe)=1.000×5.50×5=27.5mmol;n

(Fe2+)=1.000×3.20×5×2=32.0mmol n(Fe3O4)=4.50mmol;n(Fe2O3)=9.25mmol Fe3O4%=20.84% Fe2O3%=29.54% 58 (1)③①②④⑤ (2)2Cu+4I=2CuI↓+I2 (3)Cu%??2+

0.06?15.8010000.1?64?100% (4)

天平、烧杯、锥形瓶、碱式滴定管 (5)偏高; Fe3+可氧化I-生成I2,使I2的量

2+2+2+

增加,消耗Na2S2O3的量增多。 (6)Pb、Zn的氧化性比Cu的氧化性弱,不能氧化I-。

59 (1)10.2×n×18.02/(n×18.02+128.1)=1.27mg 解得n≈1 试样分子式为

CaC2O3·H2O Mr=146.12 (Ⅰ)CaC2O3·H2O(s)=CaC2O3(s)+H2O(g)↑ (2)由题意判断,(1.93/10.2)×146.12=27.6≈28 Mr(CO)=28.01 推测出放出的气体产物为CO。 (Ⅱ)CaC2O(=CaCO(+CO(g)↑ 同理(3.07/10.2)3s)3s)

×146.12=44.0 Mr(CO2)=44.01 推测第三步体系失重是由于CO2放出,(Ⅲ)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)↑

2+2-+2+2-

60 (1)①Pb+CrO4=PbCrO4↓ ②2PbCrO4+2H=2Pb+Cr2O7+H2O ③

Cr2O72-+14H++6I-=2Cr3++3I2+7H2O ④2S2O32-+I2=S2O42-+2I- (2)WPb=41.4%

61 Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O 10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4

=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O 90%

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