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1、热练(七)产率、纯度的测定及Ksp的应用计算集训1乳酸亚铁晶体CH3CH(OH)COO2Fe3H2O是一种很好的食品铁强化剂,吸收效果比无机铁好,可由乳酸与FeCO3反应制得,乳酸亚铁晶体中铁元素的含量测定如下:称取m g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用c molL1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I22S2O=2IS4O),滴定终点时,测得消耗标准溶液V mL。样品中铁元素的质量分数为_。(用含有相关字母的代数式表示)答案%解析Fe原子守恒有:CH3CH(OH)COO2Fe3H2OFe2Fe3,Fe3与KI的反应为2Fe32I=2Fe2I2,已
2、知:I22S2O=2IS4O,则关系式为CH3CH(OH)COO2Fe3H2OS2O,n(Fe2)n(S2O)0.001cV mol,m(Fe)nM0.001cV mol56 gmol10.056cV g,则样品中铁元素含量为100%。2碘酸钙Ca(IO3)2是广泛使用的既能补钙又能补碘的新型食品添加剂,其含量测定如下:准确称取产品0.250 0 g,加酸溶解后,再加入足量KI发生反应IO5I6H=3I23H2O,滴入23滴淀粉溶液,用0.100 0 molL1Na2S2O3溶液滴定(I22S2O=2IS4O)至终点,消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。达滴定终点时的现象是_,产品中Ca(
3、IO3)2的质量分数为_已知:Ca(IO3)2的摩尔质量为390 gmol1。答案溶液蓝色褪去,且30s内不恢复蓝色39.0%解析由于I与IO反应生成I2,故加入淀粉溶液后,溶液变蓝,随着生成的I2逐渐与Na2S2O3反应,溶液蓝色逐渐消失,故滴定终点现象为溶液蓝色褪去,且30 s内不恢复蓝色;由题目所给反应得关系式:Ca(IO3)22IO6I212Na2S2O3;故nCa(IO3)22.5104 mol,则wCa(IO3)2100%39.0%。3铁氰化钾K3Fe(CN)6可用于分析检测保险粉(Na2S2O4)。铁氰化钾是一种比较弱的氧化剂,其具有强氧化剂所没有的选择性氧化性,能将S2O氧化为
4、SO,Fe(CN)63还原为Fe(CN)64,该反应的离子方程式为_;取1.16 g Na2S2O4样品溶于水,用0.4 molL1的K3Fe(CN)6标准液滴定至终点,消耗25.00 mL。该样品中Na2S2O4的质量分数为_。答案S2O2Fe(CN)632H2O=2SO2Fe(CN)644H75%解析根据题目分析,铁氰化钾与保险粉反应的离子方程式为S2O2Fe(CN)632H2O=2SO2Fe(CN)644H;根据方程式可得保险粉与铁氰化钾的反应关系为Na2S2O42K3Fe(CN)6,n(Na2S2O4)n(K3Fe(CN)6)0.425.00103 mol5103 mol,m(Na2S
5、2O4) 5103174 g0.87 g,则样品中Na2S2O4的质量分数为100%75%。4测定晶体中KSCN的含量:称取10.0 g样品配成1 000 mL溶液,量取20.00 mL于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.100 0 molL1 AgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液16.00 mL。(1)滴定时发生的反应:SCN Ag=AgSCN(白色)。则滴定终点的现象是_。(2)晶体中 KSCN 的质量分数为_。答案(1)滴入最后一滴AgNO3溶液时,溶液红色恰好褪去,且半分钟内颜色不恢复(2)77.6%解析(1)滴定时发生的离
6、子反应为SCNAg=AgSCN,以Fe ( NO3)3为指示剂,SCN与Fe3反应时使溶液呈红色,当滴定结束时SCN消耗完全,此时溶液红色消失,故滴定终点的现象是滴入最后一滴AgNO3溶液时,溶液红色恰好褪去,且半分钟内颜色不恢复。(2)用0.100 0 molL1 AgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液16.00 mL,其中含有溶质的物质的量n(AgNO3)0.100 0 molL10.016 L1.6103 mol,根据反应方程式SCNAg=AgSCN可知,在20.00 mL溶液中含有SCN的物质的量也是1.6103 mol,因此在10.0 g样品配成的1 000 m
7、L溶液中含有SCN的物质的量n(SCN)1.6103 mol0.08 mol,故该样品中KSCN的质量分数为100%77.6%。5肉桂酸乙酯是高级防晒霜中必不可少的成分之一。由于其分子中存在碳碳双键,稳定性较差。研究肉桂酸乙酯的合成一直是热点,制备原理如下:某实验小组利用44.4 g肉桂酸、25 mL无水乙醇和25 mL环己烷制备肉桂酸乙酯,最终得到产品肉桂酸乙酯的体积为35.2 mL(密度为1.05 gmL1)。(1)已知无水乙醇的密度为0.79 gmL1,该实验中肉桂酸乙酯的产率为_。(2)产品纯度的分析:取a mL所得样品,用乙醇作溶剂,准确配制成250.00 mL溶液,量取25.00
8、mL所配溶液转移至锥形瓶中,加入m g氢氧化钠(过量),充分反应后,用浓度为c molL1的盐酸滴定,消耗盐酸的体积为V mL,该样品的纯度为_;滴定时所选用的指示剂为_(杂质不参与反应)。答案(1)70%(2)100%酚酞解析(1)由题意可知,肉桂酸的物质的量为0.3 mol,乙醇的物质的量为0.43 mol0.3 mol,则乙醇过量;0.3 mol肉桂酸理论上制得肉桂酸乙酯的物质的量为0.3 mol,实验中肉桂酸乙酯的产率为100%70%。(2)由题意可知250.00 mL溶液中含有肉桂酸乙酯的物质的量为()10 mol,则该样品的纯度为100%100%。6市售的高锰酸钾常含有少量杂质。K
9、MnO4是强氧化剂,在水溶液中能自行分解,其分解反应为4KMnO42H2O=4MnO24KOH3O2,分解速率随溶液的pH而变化,反应原理为4MnO12H=4Mn25O26H2O。在中性溶液中分解很慢,但Mn2和MnO2能加速KMnO4的分解,见光则分解更快。.KMnO4溶液的配制称取1.600 g KMnO4溶于盛有500 mL水的烧杯中,加热煮沸2030 min,并在水浴上保温1 h,冷却后过滤,储存于洁净试剂瓶中。.KMnO4溶液的标定(标定:使用标准物测出某溶液的精确浓度的过程)准确称取Na2C2O4 0.200 g置于250 mL锥形瓶中,加入蒸馏水40 mL及3.000 molL1
10、硫酸溶液10 mL,加热至7585 (不可煮沸)立即用待标定的KMnO4溶液滴定。开始滴定时反应速率慢,应逐滴加入,当加入第一滴KMnO4溶液颜色褪去后再加入第二滴,待溶液中产生Mn2后,滴定速度可加快。达滴定终点,记录消耗KMnO4溶液的体积。平行测定3次,体积的平均值为29.85 mL。回答下列问题:(1)用离子方程式表示标定反应的反应原理:_。(2)开始滴定时滴加KMnO4溶液的速度不宜太快,原因是_,否则会导致测定结果_(填“偏高”或“偏低”)。(3)达滴定终点的判定依据是_。(4)经计算,所配制的KMnO4溶液的物质的量浓度为_(保留一位有效数字)。答案(1)5H2C2O42MnO6
11、H=2Mn210CO28H2O(2)开始时反应速率慢,KMnO4来不及与草酸反应,就在热的溶液中分解偏低(3)滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液呈淡红色且30 s内不褪色(4)0.02 molL1解析(1)滴定时草酸被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,同时生成硫酸锰,用离子方程式表示标定反应的反应原理为5H2C2O42MnO6H=2Mn210CO28H2O。(2)开始时反应速率慢,若加入太快,则KMnO4来不及与草酸反应,就在热的溶液中分解,使测定的KMnO4溶液的体积增大,标定的KMnO4溶液浓度会偏低。(3)达滴定终点的判定依据是滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液呈淡红色且30 s内不褪色。(
12、4)根据反应5H2C2O42MnO6H=2Mn210CO28H2O可知,n(H2C2O4)n(Na2C2O4)1.5103mol,所配制的KMnO4溶液的物质的量浓度为0.02 molL1。7根据室温下KspCd(OH)2 2.01016,若采用生石灰处理含镉电解废液,当测得室温下溶液的pH为10时,溶液中的Cd2是否已沉淀完全?_(填“是”或“否”),列式计算_(已知离子浓度小于1.0105 molL1时,即可认为该离子已沉淀完全)。答案是c(Cd2)molL12.0108 molL11.0105 molL18已知NH4VO3难溶于水,Ksp(NH4VO3)3.0108,向10 mL 0.2 molL1NaVO3的滤液中加入等体积的NH4Cl溶液(忽略混合过程中的体积变化),欲使VO沉淀完全,则NH4Cl溶液的最小浓度为_(保留三位有效数字,溶液中某离子浓度1105molL1时,认为该离子沉淀完全)。答案0.206 molL1解析向10 mL 0.2 molL1NaVO3的滤液中加入等体积的NH4Cl溶液(忽略混合过程中的体积变化),则沉淀NaVO3消耗NH4Cl的物质的量n(NH4Cl)0.2 molL10.01 L0.002 mol,欲使VO沉淀完全,需要NH4Cl溶液的浓度为molL13.0103molL1,因此NH4Cl溶液的最小浓度为0.206 molL1。