十、化 学 计 算(A )1. (1) 2Mn 2+ + O 2 + 4OH –2MnO(OH)2MnO(OH)2 + 2I – + 4H +Mn 2+ + I 2 + 3H 2OI 2 + 2S 2O 32–2I – + S 4O 62–(2) KIO 3 ~ 3I 2 ~ 6S 2O 32–33223 1.7481060.025[Na S O ]9.84110(39.10126.9316.00)0.01245--⨯⨯⨯==⨯++⨯⨯mol ∙dm –3 (3) O 2 ~ 2I 2 ~ 4S 2O 32– 3329.8411011.81032[O ]8.9840.1035--⨯⨯⨯∴=⨯=g ∙dm –3 (4) 3429.841100.006751[O ] 1.631040.1022--⨯⨯=⨯=⨯mol ∙dm –3(5) 说明水样中有好(耗)氧性物质,新鲜水样放置后,溶解氧会不断减小。
2. (1) 含硫产物为Na 2SO 4,含铬产物为Cr(OH)3或NaCrO 2。
(2) 反应物中含的硫的物质的量=0.9336137.3415.999432.06+⨯+ 34.00010-=⨯mol (以BaSO 4形式沉淀)根据S 原子守恒得:[SO 32–] + 2[S 2O 32–] = 4.000×10–3/1.000 = 4.000×10–3 根据电子守恒得:2[SO 32–] + 8[S 2O 32–] = 0.0500×0.08×3解得:[SO 32–] = 0.002 mol ∙dm –3 [S 2O 32–] = 0.001 mol ∙dm –33. (1) 该元素的原子量为(55.59×2)/1.01-16.00 × 2 = 78.08,该元素为Se 。
(2) 3BO 2 + Cr 2O 72– + 2H +3BO 42– + 2Cr 3+ + H 2O∴ 3BO 2 ~ Cr 2O 72– ~ 6Fe 2+∴ B 元素原子量为 1.9952162127.660.5000.01000.5000.0100⨯-⨯⨯⨯-⨯= 故B 元素为Te 。
(3) 第一步量取V 0 mL 混合液,加入c 1 mol ∙dm –3的KMnO 4标准溶液V 1 mL(过量),充分反应后,以c 2 mol ∙dm –3的Na 2C 2O 4标准溶液滴定至终点,耗去Na 2C 2O 4标准溶液的体积为V 2 mL ;第二步重量取V mL 混合液,加入c 3 mol ∙dm –3的K 2Cr 2O 7标准溶液V 3 mL (过量),充分反应后,以c 2 mol ∙dm –3的Na 2C 2O 4标准溶液滴定至终点,耗去Na 2C 2O 4标准溶液的体积为V 4 mL 。
(4)4. 2H n =2.00/22.4=0.0893 (mol),2Cl n =5.00/70.9=0.0705 (mol)∵ Cl 2完全反应,∴HCl n =0.0705×2=0.141 (mol)n NaOH =(80×1.10×9.00%)/40.0=0.198 (mol)∴24H SO n =(0.198-0.141)/2=0.0285 (mol)需要加入的硫酸体积V =(0.0285/0.1)×1000=285 (mL)5. 设X 与Cl 2反应,产物中X 的氧化数为+n ,则X + n Cl 2 2XCl n 则Y 的分子式为XCl n2XCl n + n Zn 2X + n ZnCl 2 则X 的原子量为M x 。
Δm2 mol 2M x -65.39n0.1×0.5=0.05mol 4.95∴ 2:(2M x -65.39n ) = 0.05:4.95 M x = 99 + (65.39n /2)n = 0,M x = 99,Tc 不合题意;n = 1, M x =131.70,Xe 不合题意; n = 2,M x = 164.39,Ho 不合题意;n = 3, M x =197.09,Au 合题意; ∴X 为Au ,Y 为AuCl 3,Z 为HAuCl 4∙m H 2OM Au /(1+M Au +4×35.45+18m )=0.5,解得m =3∴ Z 为HAuCl 4∙3H 2O 。
6. BrO 3– + 5Br – + 6H +3Br 2 + 3H 2O OH+ 3Br 2OHBr Br Br +3HBr I 2 + 2S 2O 32–2I – + S 4O 62– ∴BrO 3– ~ 3Br 2 OH ~ 3Br 2 2S 2O 32– ~ I 2 ~ Br 22)n 总(Br = 3×0.020×0.125=7.500×10–3 (mol)与KI 反应的Br 2为:2)n 余(Br = 0.1050 ×0.02×0.5 = 1.050×10–3 (mol) ∴ n 苯酚= (7.500×10–3 – 1.050×10–3)/3 = 2.15×10–3 (mol)w (苯酚)% = (2.15×10–3×94.11/0.6000)×100% = 33.7%7. (1) 2Na 2S + 2O 2 + H 2O Na 2S 2O 3 + 2NaOH∴ 4Na 2S ~ 2Na 2S 2O 3 ~ I 2Na 2S + I 22NaI + S Na 2S ~ I 2设被氧化的样品中含有x mol Na 2S ,y mol Na 2S 2O 3和2y mol NaOH 。
{3220.020.10.20.01079 1.8421078.04158.1800.1x y x y y -+=⨯⨯-⨯=⨯++=解得x = 8.504×10–4 (mol)y = 1.413×10–4 (mol)∴被氧化样品的百分数=224Na S44Na S 2 1.4131024.9%(8.50410 1.413102)M M ---⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯ (2)24(Na S)8.5041078.04%100%66.4%0.1w -⨯⨯=⨯= 224(Na S O3)4(NaOH) 1.41310158.1%100%22.3%0.11.41310240%100%11.3%0.1w w --⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯=⨯= 8. 设某溶液中含有VO 2+ x mol ,MnO 4– y mol ,Cr 2O 72– z mol , 则{33535560.029000.1 2.910(mol)0.0200210 4.0010(mol)0.0200 4.25108.510(mol)x y z x y -----++=⨯=⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯∴z = 4.058×10–4 (mol)∴ 溶液中含V: 4.00×10–5×50.94×1000=2.04 mgMn: 8.5×10–5×54.94×1000=4.67 mgCr: 4.058×10–4×2×52.00×1000=42.2 mg(B )1. (1)设一元有机羧酸为C n H 2n +1COOH ,其酸根离子为C n H 2n +1COO –阳极反应:2 C n H 2n +1COO – – 2e → C 2n H 4n +2 + 2CO 2 ①C 2n H 4n +2 在过量的O 2中燃烧得:C 2n H 4n +2 + (3n + 12) O 2 = 2n CO 2 + (2n +1)H 2O ② 从①、②式中可知:总共放出CO 2为(2n +2)mol 。
由于Ba(OH)2增重的是CO 2,∴ CO 2 mol 数=2.6444=0.06 mol ∴ C n H 2n+1COO –CO 2 2 2n + 2x 0.062:x = (2x + 2) :0.06 解得x =0.061n + 由于2 mol C n H 2n +1COO – 电解需2×96500库仑电量,x mol C n H 2n +1COO – 电解需1929.86库仑电量,∴2 : x = 2×96500:1929.86,解得x =0.02∴0.061n +=0.02,解得n =2,C 2H 5COOH 该有机酸为丙酸,2 C 2H 5COO – – 2e → C 4H 10 + 2CO 2(2)由于反应得0.02 mol C 2H 5COO –,∴ C 2H 5COO –只剩下0.05×0.8–0.02=0.02 mol[H +]=10–4.57=2.69×10–5 mol ·dm –3[C 2H 5COO –]=0.020.100=0.2 mol ·dm –3 [C 2H 5COOH]=500.8100⨯=0.4 mol ·dm –3 ∴K a =552.69100.2 1.35100.4--⨯⨯=⨯ 2. M 2O (5–x )与Ce 4+的反应方程式为:M 2O (5–x ) + 2 x Ce 4+ + x H 2O = M 2O 5 + 2 x Ce 3+ + 2x H +消耗氧化物的mol 数为n ,则M 2.6482(5)16.00n M x =+-⨯ Ce(ClO 4)4的mol 数为2nx =4.13×10–3 mol ,∴n =34.13102n x -⨯=∴M 2.6482(5)16.00n M x =+-⨯=34.13102n x -⨯=,M M =649x – 40.0∵x <0.2,则M M <649×0.2–40.0=89.8由题意知M 为第五副族钒,∴M V =50.9<89.8,则x =50.9400.14649+= 该氧化物为V 2O 4.86。
3. 求反应中Cl –离子的物质的量和质量: 4-4-NH Cl (Cl )NH Cl (Cl )25.680.4801(mol)14.0074 1.00835.450.480135.4517.02(g)w n M w ===+⨯+=⨯=求NH 3中N 的物质的量和质量:33NH (N)NH (N)10.900.6400(mol)14.0073 1.0080.640014.0078.964(g)w n M w ===+⨯=⨯=求A y N z 中N 的物质的量,根据物料守恒,A y N z 中N 的物质的量=0.6400 – 0.4801=0.1599 (mol)(∵在NH 4Cl 中 =n N ),∴N 的质量=0.1599×14.007=2.240 (g) 求A w Cl n 中A 的质量,A y N z 中A 的质量:w (A w Cl n 中的A) = 24.71–w (Cl –) = 24.71–17.02 = 7.69 (g)w (A y N z 中的A) = 7.69–2.57 = 5.12 (g)由此可见,在生成物A 中的质量分配比为2.57 : 5.12 = 1 : 2, N 的质量分配比=(8.964–2.240) : 2.240 = 3 : 1。