微题型十七化学计算综合探究题[题型专练]1．氯离子插层镁铝水滑石是一种新型的离子交换材料。制备这种水滑石的过程是将MgCl2、AlCl3、NaOH、NaCl溶液按一定比例混合，在65℃条件下充分反应后，经过滤、洗涤、干燥得到该水滑石。为确定该水滑石的成分，进行如下实验。实验1：取26.65g样品，在高温下使其充分分解，得到金属氧化物和气体，气体依次通过足量的浓硫酸和浓氢氧化钠溶液，这两种液体分别增重9.9g和3.65g；将金属氧化物在无色火焰上灼烧，火焰无色。实验2：另取26.65g样品，加入足量的稀硝酸，使其完全溶解，再加入NaOH溶液至过量，最终得到11.6g白色沉淀。(1)由实验1可知水滑石肯定不含________元素。(2)写出实验2中生成白色沉淀的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________。(3)通过计算确定水滑石的化学式。(写出计算过程)解析(1)实验1中将水滑石灼烧时，火焰无色，则不含钠元素。(2)加入氢氧化钠过量，则不会生成氢氧化铝沉淀，生成的沉淀应该是Mg(OH)2，故离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。(3)浓硫酸增重的是水的质量，即n(H2O)＝＝0.55mol，氢氧化钠增重是因为吸收了HCl，即n(HCl)＝＝0.1mol，n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝＝0.2mol，根据水滑石灼烧后产物为MgO、Al2O3、HCl、H2O，则Al2O3的质量＝26.65g－0.2mol×40g·mol－1－3.65g－9.9g＝5.1g，即n(Al)＝0.1mol，进一步推出n(Mg)∶n(Al)∶n(H)∶n(Cl)∶n(O)＝2∶1∶12∶1∶9，则阴离子除了Cl－，应该还有OH－，则化学式为Mg2Al(OH)6Cl·3H2O。答案(1)钠(或Na)(2)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(3)n(H2O)＝0.55moln(HCl)＝0.1moln(Mg)＝0.2molm(Al)＝2.7g或m(Al2O3)＝5.1g则n(Al)＝0.1mol，进一步推出n(Mg)∶n(Al)∶n(H)∶n(Cl)∶n(O)＝2∶1∶12∶1∶9则化学式为Mg2Al(OH)6Cl·3H2O2．工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产硫酸亚铁溶液，进而可制备绿矾(FeSO4·7H2O)、硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐)等重要试剂。生产硫酸亚铁溶液的工艺流程如下：回答下列问题：(1)加入少量NaHCO3，调节溶液pH的目的是_________________________________________________________________________________________________________。(2)硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质，用离子方程式表示其变质的原因：______________________________________________________________________________。(3)若向所得FeSO4溶液中加入少量3mol·L－1H2SO4溶液，再加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐)。硫酸亚铁铵较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2＋的标准溶液。现取0.352gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40.00mL0.150mol·L－1KMnO4溶液处理，发生反应如下：8MnO＋5Cu2S＋44H＋===10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O6MnO＋5CuS＋28H＋===5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O反应后煮沸溶液，剩余的KMnO4恰好与50.00mL0.200mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。已知：MnO＋Fe2＋＋H＋―→Mn2＋＋Fe3＋＋H2O(未配平)①Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用0.150mol·L－1KMnO4溶液处理后，溶液需煮沸的原因是___________________________________________________________________。②实验室配制250mL3mol·L－1H2SO4溶液，需要质量分数为98%，密度为1.84g·mL－1硫酸的体积为________mL。(保留1位小数)③试计算混合物中CuS的质量分数(写出计算过程)。答案(1)除去铝离子，而不使亚铁离子形成沉淀(2)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O(3)①若不通过煮沸赶尽溶解的SO2，溶液中的SO2与酸性KMnO4溶液反应，无法准确测定混合物中CuS的质量分数②40.8③由得失电子守恒有关系式MnO～5Fe2＋剩余的KMnO4的物质的量为：50.00×10－3L×0.2mol·L－1×＝2.00×10－3mol用0.150mol·L－1KMnO4溶液处理Cu2S和CuS的混合物时，反应的KMnO4的物质的量为：40×10－3L×0.150mol·L－1－2.00×10－3mol＝4.00×10－3mol设：Cu2S和CuS的混合物中，Cu2S的物质的量为x，Cu...
