熱練(七)產率、純度的測定及Ksp的應用計算集訓1．乳酸亞鐵晶體[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O是一種很好的食品鐵強化劑，吸收效果比無機鐵好，可由乳酸與FeCO3反應制得，乳酸亞鐵晶體中鐵元素的含量測定如下：稱取mg樣品，灼燒完全灰化，加足量鹽酸溶解，加入過量KI溶液充分反應，然后加入幾滴淀粉溶液，用cmol·L－1硫代硫酸鈉溶液滴定(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，滴定終點時，測得消耗標準溶液VmL。樣品中鐵元素的質量分數為________。(用含有相關字母的代數式表示)答案eq\f(5.6cV,m)%解析Fe原子守恒有：[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O～Fe2＋～Fe3＋，Fe3＋與KI的反應為2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，則關系式為[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O～S2Oeq\o\al(2－,3)，n(Fe2＋)＝n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.001cVmol，m(Fe)＝nM＝0.001cVmol×56g·mol－1＝0.056cVg，則樣品中鐵元素含量為eq\f(0.056cV,m)×100%＝eq\f(5.6cV,m)%。2．碘酸鈣[Ca(IO3)2]是廣泛使用的既能補鈣又能補碘的新型食品添加劑，其含量測定如下：準確稱取產品0.2500g，加酸溶解后，再加入足量KI發生反應IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，滴入2～3滴淀粉溶液，用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定(I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))至終點，消耗Na2S2O3溶液30.00mL。達滴定終點時的現象是_________________________，產品中Ca(IO3)2的質量分數為___________________________________________________[已知：Ca(IO3)2的摩爾質量為390g·mol－1]。答案溶液藍色褪去，且30s內不恢復藍色39.0%解析由于I－與IOeq\o\al(－,3)反應生成I2，故加入淀粉溶液后，溶液變藍，隨著生成的I2逐漸與Na2S2O3反應，溶液藍色逐漸消失，故滴定終點現象為溶液藍色褪去，且30s內不恢復藍色；由題目所給反應得關系式：Ca(IO3)2～2IOeq\o\al(－,3)～6I2～12Na2S2O3；故n[Ca(IO3)2]＝eq\f(nNa2S2O3,12)＝eq\f(0.1000mol·L－1×30.00mL×10－3L·mL－1,12)＝2.5×10－4mol，則w[Ca(IO3)2]＝eq\f(2.5×10－4mol×390g·mol－1,0.2500g)×100%＝39.0%。3．鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}可用于分析檢測保險粉(Na2S2O4)。鐵氰化鉀是一種比較弱的氧化劑，其具有強氧化劑所沒有的選擇性氧化性，能將S2Oeq\o\al(2－,4)氧化為SOeq\o\al(2－,3)，[Fe(CN)6]3－還原為[Fe(CN)6]4－，該反應的離子方程式為_______________________________________________；mL。該樣品中Na2S2O4的質量分數為________。答案S2Oeq\o\al(2－,4)＋2[Fe(CN)6]3－＋2H2O=2SOeq\o\al(2－,3)＋2[Fe(CN)6]4－＋4H＋75%解析根據題目分析，鐵氰化鉀與保險粉反應的離子方程式為S2Oeq\o\al(2－,4)＋2[Fe(CN)6]3－＋2H2O=2SOeq\o\al(2－,3)＋2[Fe(CN)6]4－＋4H＋；根據方程式可得保險粉與鐵氰化鉀的反應關系為mol，m(Na2S2O4)＝5×10－3×174g＝0.87g，則樣品中Na2S2O4的質量分數為eq\f(0.87g,1.16g)×100%＝75%。4．測定晶體中KSCN的含量：稱取10.0g樣品配成1000mL溶液，量取20.00mL于錐形瓶中，加入適量稀硝酸，再加入幾滴Fe(NO3)3溶液作指示劑，用0.1000mol·L－1AgNO3標準溶液滴定，達到滴定終點時消耗AgNO3標準溶液16.00mL。(1)滴定時發生的反應：SCN－＋Ag＋=AgSCN↓(白色)。則滴定終點的現象是___________________________________________________________________________________________。(2)晶體中KSCN的質量分數為________。答案(1)滴入最后一滴AgNO3溶液時，溶液紅色恰好褪去，且半分鐘內顏色不恢復(2)77.6%解析(1)滴定時發生的離子反應為SCN－＋Ag＋=AgSCN↓，以Fe(NO3)3為指示劑，SCN－與Fe3＋反應時使溶液呈紅色，當滴定結束時SCN－消耗完全，此時溶液紅色消失，故滴定終點的現象是滴入最后一滴AgNO3溶液時，溶液紅色恰好褪去，且半分鐘內顏色不恢復。(2)用0.1000mol·L－1AgNO3標準溶液滴定，達到滴定終點時消耗AgNO3標準溶液16.00mL，其中含有溶質的物質的量n(AgNO3)＝0.1000mol·L－1×0.016L＝1.6×10－3mol，根據反應方程式SCN－＋Ag＋=AgSCN↓可知，在20.00mL溶液中含有SCN－的物質的量也是1.6×10－3mol，因此在10.0g樣品配成的1000mL溶液中含有SCN－的物質的量n(SCN－)＝eq\f(1000mL,20.00mL)×1.6×10－3mol＝0.08mol，故該樣品中KSCN的質量分數為eq\f(0.08mol×97g·mol－1,10.0g)×100%＝77.6%。5．肉桂酸乙酯是高級防曬霜中必不可少的成分之一。由于其分子中存在碳碳雙鍵，穩定性較差。研究肉桂酸乙酯的合成一直是熱點，制備原理如下：某實驗小組利用44.4g肉桂酸、25mL無水乙醇和25mL環己烷制備肉桂酸乙酯，最終得到產品肉桂酸乙酯的體積為35.2mL(密度為1.05g·mL－1)。(1)已知無水乙醇的密度為0.79g·mL－1，該實驗中肉桂酸乙酯的產率為________。(2)產品純度的分析：取amL所得樣品，用乙醇作溶劑，準確配制成250.00mL溶液，量取1的鹽酸滴定，消耗鹽酸的體積為VmL，該樣品的純度為________；滴定時所選用的指示劑為____________(雜質不參與反應)。答案(1)70%(2)eq\f(\f(m,40)－\f(cV,1000)×1760,1.05a)×100%酚酞解析(1)由題意可知，肉桂酸的物質的量為eq\f(44.4g,148g·mol－1)＝0.3mol，乙醇的物質的量為eq\f(25mL×0.79g·mL－1,46g·mol－1)≈0.43mol＞0.3mol，則乙醇過量；0.3mol肉桂酸理論上制得肉桂酸乙酯的物質的量為0.3mol，實驗中肉桂酸乙酯的產率為eq\f(\f(35.2mL×1.05g·mL－1,176g·mol－1),0.3mol)×100%＝70%。(2)由題意可知250.00mL溶液中含有肉桂酸乙酯的物質的量為(eq\f(m,40)－eq\f(cV,1000))×10mol，則該樣品的純度為eq\f(\f(m,40)－\f(cV,1000)×10mol×176g·mol－1,1.05g·mL－1×amL)×100%＝eq\f(\f(m,40)－\f(cV,1000)×1760,1.05a)×100%。6．市售的高錳酸鉀常含有少量雜質。KMnO4是強氧化劑，在水溶液中能自行分解，其分解反應為4KMnO4＋2H2O=4MnO2↓＋4KOH＋3O2↑，分解速率隨溶液的pH而變化，反應原理為4MnOeq\o\al(－,4)＋12H＋=4Mn2＋＋5O2↑＋6H2O。在中性溶液中分解很慢，但Mn2＋和MnO2能加速KMnO4的分解，見光則分解更快。Ⅰ.KMnO4溶液的配制h，冷卻后過濾，儲存于潔凈試劑瓶中。Ⅱ.KMnO4溶液的標定(標定：使用標準物測出某溶液的精確濃度的過程)準確稱取Na2C2O40.200g置于250mL錐形瓶中，加入蒸餾水40mL及3.000mol·L－1硫酸溶液10mL，加熱至75～85℃(不可煮沸)立即用待標定的KMnO4溶液滴定。開始滴定時反應速率慢，應逐滴加入，當加入第一滴KMnO4溶液顏色褪去后再加入第二滴，待溶液中產生Mn2＋后，滴定速度可加快。達滴定終點，記錄消耗KMnO4溶液的體積。平行測定3次，體積的平均值為29.85mL。回答下列問題：(1)用離子方程式表示標定反應的反應原理：_______________________________________。(2)開始滴定時滴加KMnO4溶液的速度不宜太快，原因是___________________________，否則會導致測定結果________(填“偏高”或“偏低”)。(3)達滴定終點的判定依據是____________________________________________________。(4)經計算，所配制的KMnO4溶液的物質的量濃度為________(保留一位有效數字)。答案(1)5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O(2)開始時反應速率慢，KMnO4來不及與草酸反應，就在熱的溶液中分解偏低(3)滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液呈淡紅色且30s內不褪色(4)0.02mol·L－1解析(1)滴定時草酸被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成二氧化碳，同時生成硫酸錳，用離子方程式表示標定反應的反應原理為5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。(2)開始時反應速率慢，若加入太快，則KMnO4來不及與草酸反應，就在熱的溶液中分解，使測定的KMnO4溶液的體積增大，標定的KMnO4溶液濃度會偏低。(3)達滴定終點的判定依據是滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液呈淡紅色且30s內不褪色。(4)根據反應5H2C2O4＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知，n(H2C2O4)＝n(Na2C2O4)＝eq\f(0.2g,134g·mol－1)≈1.5×10－3mol，所配制的KMnO4溶液的物質的量濃度為eq\f(1.5×10－3mol×\f(2,5),29.85×10－3L)≈0.02mol·L－1。7．根據室溫下Ksp[Cd(OH)2]＝2.0×10－16，若采用生石灰處理含鎘電解廢液，當測得室溫下溶液的pH為10時，溶液中的Cd2＋是否已沉淀完全？________(填“是”或“否”)，列式計算________(已知離子濃度小于1.0×10－5mol·L－1時，即可認為該離子已沉淀完全)。答案是c(Cd2＋)＝eq\f(Ksp[CdOH2],c2OH－)＝eq\f(2.0×10－16,1.0×10－42)mol·L－1＝2.0×10－8mol·L－1<1.0×10－5mol·L－18．已知NH4VO3難溶于水，Ksp(NH4VO3)＝3.0×10－8，向10mL0.2mol·L－1NaVO3的濾液中加入等體積的NH4Cl溶液(忽略混合過程中的體積變化)，欲使VOeq\o\al(－,3)沉淀完全，則NH4Cl溶液的最小濃度為________(保留三位有效數字，溶液中某離子濃度≤1×10－5mol·L－1時，認為該離子沉淀完全)。答案0.206mol·L－1解析向10