Question

Ⅰ．實驗室稱取0.867g草酸鈉（Na₂C₂O₄，相對分子質(zhì)量為134），溶解于水，加入一定量硫酸，用未知濃度的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液22.50mL，反應(yīng)式如下（未配平）：MnO₄-+C₂O₄²-+H⁺→Mn²⁺+CO₂+H₂O．則裝KMnO₄的滴定管是

 

（填“酸式”或“堿式”）； KMnO₄溶液的濃度是

 

mol/L．
Ⅱ．某溫度下在容積固定的密閉容器中，下列反應(yīng)達(dá)到平衡：M（g）+H₂O（g）?N（g）+H₂（g）

起始n（M）：n（H2O）	M轉(zhuǎn)化率	H2O轉(zhuǎn)化率
1：1	0.5	0.5
1：2	0.67	0.33
1：3	0.75	0.25

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

．該溫度下，向容器中充入1molM、3mol H₂O、2mol N、1.5molH₂，則起始時該反應(yīng)速率V正

V_逆（填“＞”、“＜”或“=”）
②結(jié)合表中數(shù)據(jù)，判斷下列說法中正確的是

 

．
A．增加H₂O（g）的量，M的轉(zhuǎn)化率升高而H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率降低
B．若M與H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率相同時，二者的初始投入量一定相同
C．M和H₂O（g）初始物質(zhì)的量之比等于二者轉(zhuǎn)化率之比
D．當(dāng)M與H₂O（g）物質(zhì)的量之比為1：4時，M的轉(zhuǎn)化率為0.85
③該溫度下，向容器中充入2molM、2mol H₂O，當(dāng)達(dá)平衡時放出a KJ熱量，則該反應(yīng)的△H=

 

．
Ⅲ．黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fe_x（SO₄）_y（OH）_z]不溶于水和稀硫酸，制黃鉀銨鐵礬的示意圖如下：

（1）溶液X是

 

．
（2）檢驗濾液中是否存在K⁺的操作是

 

．
（3）黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式可通過下列實驗測定：
①稱取一定質(zhì)量的樣品加入稀硝酸充分溶解，將所得溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體9.32g．
③量取25.00mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加熱，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體224mL，同時有紅褐色沉淀生成．
④將步驟③所得沉淀過濾、洗滌、灼燒，最終得固體4.80g．
通過計算確定黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式（寫出計算過程）

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,中和滴定

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：Ⅰ．酸性高錳酸鉀可腐蝕橡膠管，由電子守恒可知2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，以此計算；
Ⅱ．①利用1：1時轉(zhuǎn)化率為0.5，可知平衡時各物質(zhì)濃度相同，K=

c(N2)c(H2)

c(M)c(H2O)

；再利用Qc、K的關(guān)系判斷反應(yīng)方向；
②初始量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比時轉(zhuǎn)化率相同，增大某反應(yīng)物的量，必定增大另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，以此解答；
③2molM、2mol H₂O，當(dāng)達(dá)平衡時放出a KJ熱量，即轉(zhuǎn)化率為0.5，反應(yīng)1molM放出akJ的熱量；
Ⅲ、（1）根據(jù)制取黃鉀銨鐵礬的示意圖及黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]組成進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)實驗室檢驗鉀離子的實驗操作完成；
（3）②9.32g為不溶于鹽酸的硫酸鋇沉淀；
③標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體224mL氣體為氨氣，紅褐色沉淀為氫氧化鐵；
④得到的固體是氧化鐵；
根據(jù)以上分析數(shù)據(jù)及電荷守恒，計算出黃鉀銨鐵礬各種成分的物質(zhì)的量之比，就是黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式．

解答： 解：Ⅰ．酸性高錳酸鉀可腐蝕橡膠管，則應(yīng)盛放在酸式滴定管中，由電子守恒可知2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，n（Na₂C₂O₄）=

0.867g

134g/mol

=0.0065mol，KMnO₄溶液的濃度是

0.0065mol× 2 5

0.0225L

=0.115mol/L，
故答案為：酸式；0.115；
Ⅱ．①由1：1時轉(zhuǎn)化率為0.5，可知起始量相同，平衡時各物質(zhì)濃度相同，K=

c(N2)c(H2)

c(M)c(H2O)

=1；由Qc=

2×1.5

1×3

=1=K，則平衡不移動，即V_正=V_逆，
故答案為：1；=；
②A．增加H₂O（g）的量，促進(jìn)M的轉(zhuǎn)化，則M的轉(zhuǎn)化率升高而H₂O（g）的總物質(zhì)的量增大，其轉(zhuǎn)化率降低，故A正確；
B．若M與H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率相同時，化學(xué)計量數(shù)相同，所以二者的初始投入量一定相同，故B正確；
C．由表格中后兩組數(shù)據(jù)可知，M和H₂O（g）初始物質(zhì)的量之比不一定等于二者轉(zhuǎn)化率之比，故C錯誤；
D．當(dāng)M與H₂O（g）物質(zhì)的量之比為1：4時，
     M（g）+H₂O（g）?N（g）+H₂（g）
開始  n       4n       0     0
轉(zhuǎn)化  x        x       x      x
平衡n-x       n-x     x       x

x×x

(n-x)(4n-x)

=1，解得x=0.8n，M的轉(zhuǎn)化率為0.8，故D錯誤，
故答案為：AB；
③2molM、2mol H₂O，當(dāng)達(dá)平衡時放出a KJ熱量，即轉(zhuǎn)化率為0.5，反應(yīng)1molM放出akJ的熱量，即該反應(yīng)的△H=-akJ/mol，故答案為：-aKJ/mol；
Ⅲ．（1）制取黃鉀銨鐵礬的示意圖及黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]組成，可以可知加入X是氨水，以便生成黃鉀銨鐵礬，
故答案為：氨水；
（2）通過焰色反應(yīng)檢驗鉀離子存在情況，方法為：用潔凈的鉑絲（或鐵絲）蘸取濾液在酒精燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色的鈷玻璃觀察，若火焰呈紫色，則存在K⁺，
故答案為：用潔凈的鉑絲（或鐵絲）蘸取濾液在酒精燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色的鈷玻璃觀察，若火焰呈紫色，則存在K⁺；
（3）②的沉淀為硫酸鋇，硫酸鋇的物質(zhì)的量就等于溶液中硫酸根的物質(zhì)的量：n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=

9，32g

233g/mol

=0.04 mol
③所得氣體為氨氣，溶液中銨離子物質(zhì)的量就等于氨氣的物質(zhì)的量：n（NH₄⁺）=n（NH₃）=

0.224L

22.4L/mol

=0.01 mol
④最終得到的固體是氧化鐵，根據(jù)鐵原子守恒，溶液中的鐵離子物質(zhì)的量為：n（Fe³⁺）=2n（Fe₂O₃）=2×

4.8g

160g/mol

=0.06 mol
黃鉀銨鐵礬[KNH₄Fex（SO₄）y（OH）z]中，n（K⁺）=n（NH₄⁺）=0.01 mol，
根據(jù)電荷守恒：n（OH^-）=n（K⁺）+n（NH₄⁺）+3n（Fe³⁺）-2n（SO₄^2-）=0.12 mol
n（K⁺）：n（NH₄⁺）：n（Fe³⁺）：n（SO₄^2-）：n（OH^-）=1：1：6：4：12
黃鉀銨鐵礬的化學(xué)式為KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂，
故答案為：KNH₄Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂；

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)的計算及化學(xué)平衡的計算，為高頻考點，側(cè)重學(xué)生分析能力和計算能力的考查，注意電子守恒及化學(xué)平衡常數(shù)K的計算與應(yīng)用，題目難度中等．