高中化学沪科版-试题列表-第27页

1、2025年11月1日神舟二十一号航天员乘组顺利进驻“天宫”空间站，“天宫”空间站设有对二氧化碳进行收集和再生处理的系统装置，实现了对二氧化碳的加氢甲烷化(生成甲烷与水，并伴有副反应)。

主反应Ⅰ． ${CO}_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌ {CH}_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $Δ H_{1} < 0$

副反应Ⅱ． ${CO}_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ CO (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H_{2} = + 41.2 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

已知298 K和100 kPa时部分物质的标准摩尔燃烧焓(一摩尔物质在标准状态下完全燃烧时的反应焓变)如表所示。

物质	H₂(g)	CH₄(g)
标准摩尔燃烧焓/(kJ·mol^-1)	-286	-891

回答下列问题：

(1)、根据以上数据，计算反应Ⅰ在298 K和100 kPa的

Δ H_{1}

时，还需要补充的数据是。

(2)、已知反应Ⅱ的

Δ S = 42 J \cdot {mol}^{- 1} \cdot K^{- 1}

，则该反应能自发进行的温度高于K(保留两位小数)。

(3)、恒压100 kPa下，向密闭容器中按

n ({CO}_{2}) : n (H_{2}) = 5 : 9

投料，发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时CO₂的转化率

α

、CH₄的选择性S[CH₄的选择性

S = \frac{n ({CH}_{4})}{n (CO) + n ({CH}_{4})} \times 100 %

]随温度的变化如图1所示。

①表示平衡时CH₄的选择性随温度变化的曲线是(填“x”或“y”)。

②T℃时， $p (H_{2} O) : p ({CO}_{2}) =$ ，反应Ⅰ的K_p=kPa^-2(列出计算式即可，K_p为用各气体平衡分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

③若CH₄的选择性分别位于p、q两点，反应Ⅰ的逆反应速率： $v_{逆} (p)$ (填“>”“=”或“<”) $v_{逆} (q)$ 。

(4)、二氧化碳加氢甲烷化的过程中还会发生反应Ⅲ

{CO}_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ {CH}_{3} OH (g) + H_{2} O (g)

Δ H_{3} = + 49.4 kJ \cdot {mol}^{- 1}

，催化剂In₂O₃催化反应Ⅲ的机理如图2所示，水可以使催化剂活化位点减少。在该反应历程中，In₂O₃中In元素的化合价(填“先升高后降低”“先降低后升高”或“保持不变”)。分析在反应中添加水蒸气将如何影响甲醇产率及产生这种影响的原因。

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2、马尿酸(

，摩尔质量为179 g·mol^-1)主要用作医药及染料中间体，常温下为白色晶体，熔点为191℃，加热不容易分解，难溶于冷水，微溶于乙醚，溶于热水。实验小组利用甘氨酸(

，能形成内盐)和苯甲酰氯(

)制备马尿酸的步骤如图所示。

已知：苯甲酰氯的熔点为-1℃，沸点为197℃，遇水剧烈反应，生成苯甲酸和HCl，同时放出大量热。

回答下列问题：

(1)、在实验室中配制250 mL 6 mol·L^-1 NaOH溶液时，需要用到下列仪器中的(填名称)。

(2)、反应1加入氢氧化钠溶液的目的是。

(3)、反应2控制低温的原因是。

(4)、反应3在滴加浓盐酸之前，先将反应装置置于冰水浴中，使用冰水浴的主要目的是。

(5)、将“系列操作”中正确操作或现象的标号填入相应括号中。

A．用玻璃棒不断搅拌，蒸发皿中出现一层晶膜

B．使用漏斗趁热过滤

C．利用蒸发皿余热使溶液蒸干

D．将滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热

E．等待蒸发皿冷却

(6)、粗产品中加入少量活性炭粉能除去黄色，利用了活性炭的性。

(7)、本实验中产品的产率约为%(结果保留整数)。

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3、锗是一种优良的半导体材料，在红外光材料、精密仪器等领域有着广泛的应用。某锌浸渣中含有ZnO、Fe₂O₃、GeO₂、SiO₂、Pb₃O₄等，利用该锌浸渣提取Ge的工艺流程如图所示。

已知：①部分含锗微粒的主要存在形式与pH的关系如下表所示。

pH	pH<2	pH=2.5~5	5<pH≤12	pH>12
Ge主要存在形式	Ge⁴⁺	[Ge(OH)₃]⁺	GeO₂	${GeO}_{3}^{2 -}$

②常温下，该工艺条件中，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀( $c \leq 1.0 \times 10^{- 5} mol \cdot L^{- 1}$ )时的pH如下表所示。

	Fe²⁺	Fe³⁺	Zn²⁺
开始沉淀时的pH	7.5	2.3	6.2
完全沉淀时的pH	9.0	3.2	8.2

③Zn²⁺、Fe²⁺、Ge⁴⁺均可与酒石酸( ，分子式为C₄H₆O₆)形成配离子。

回答下列问题：

(1)、为Ge元素的不同微粒，处于激发态的微粒是___________(填标号)。

A、

[Ar] 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p_{x}^{1} 4 p_{y}^{1} 4 p_{z}^{0}

B、

[Ar] 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p_{x}^{1} 4 p_{y}^{0} 4 p_{z}^{1}

C、

[Ar] 3 d^{10} 4 s^{1} 4 p_{x}^{1} 4 p_{y}^{1} 4 p_{z}^{1}

D、

[Ar] 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p_{x}^{1} 4 p_{y}^{0} 4 p_{z}^{0}

(2)、“还原浸出”的主要目的是。

(3)、Pb₃O₄在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为。

(4)、“沉锗”时，需控制pH在5~6.2之间，原因是；当pH=6时，Zn²⁺未产生沉淀，则浸出液中

c ({Zn}^{2 +})

不超过mol·L^-1。

(5)、“滤渣2”的主要成分为(填化学式)。

(6)、“酸溶”后，溶液的pH为1.8，向溶液中加入酒石酸萃取剂，酒石酸与含锗微粒形成酒石酸络阴离子

{[{Ge(C}_{4} H_{4} O_{6})_{3}]}^{2 -}

。

①若pH升高，锗的萃取率下降，原因是。

②“反萃取”中主要反应的离子方程式为。

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4、常温下，将MCO₃(s)、NCO₃(s)的悬浊液分别置于分压固定的CO₂气相中，体系中

\lg c (X)

(X代表H₂CO₃、

{HCO}_{3}^{-}

、

{CO}_{3}^{2 -}

、M²⁺或N²⁺)与pH的关系如图所示。已知：

{CO}_{2} (g) + H_{2} O (l) ⇌ H_{2} {CO}_{3} (aq)

。

下列说法正确的是

A、L₂表示

\lg c ({HCO}_{3}^{-})

与pH的关系 B、常温下，

K_{sp} ({MCO}_{3}) = 10^{- 8.2}

C、该体系的MCO₃悬浊液中始终存在

c (M^{2 +}) = c ({CO}_{3}^{2 -}) + c (H_{2} {CO}_{3}) + c ({HCO}_{3}^{-})

D、当pH=6.4时，

c (N^{2 +}) = 10^{- 2.4} mol \cdot L^{- 1}

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5、我国科学家设计了一套装置，实现了CO₂电还原制备甲酸盐，其原理如图所示。

下列说法正确的是

A、通电时，阴极区溶液的pH降低 B、通电时，

{OH}^{-}

向电极b迁移 C、电解池总反应为

{CO}_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} + H_{2} O = {HCOO}^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -} + {OH}^{-}

D、外电路每通过0.01 mol电子，

c ({HCOO}^{-})

增加0.005 mol·L^-1

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6、曾被称为惰性气体的稀有气体存在多种化合物，其中氙(Xe)形成的化合物最多，如图是氙(Xe)与F形成的三种不同氟化物(XeF_x)的晶胞结构，其中大球表示Xe、小球表示F，晶胞均为立方晶胞，C的晶胞参数为a pm。下列有关说法正确的是

A、A、B、C的化学式分别为XeF₂、XeF₄、XeF₆ B、A、B中Xe原子的杂化方式分别为sp、sp³ C、Xe形成的化合物种类较多是因为其原子半径较大，第一电离能较小 D、C的晶体密度为

\frac{4 \times M_{{XeF}_{x}}}{N_{A} \times a^{3} \times 10^{- 21}} g \cdot {cm}^{- 3}

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7、T₀℃时，

2 {NO}_{2} (g) ⇌ N_{2} O_{4} (g)

Δ H < 0

K = 1

，已知

v_{正} ({NO}_{2}) = k_{1} c^{2} ({NO}_{2})

，

v_{逆} (N_{2} O_{4}) = k_{2} c (N_{2} O_{4})

，其中

k_{1}

、

k_{2}

只与温度有关。将一定量的NO₂(g)充入注射器中，改变活塞位置，气体透光率随时间的变化如图(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法正确的是

A、T₁℃时，

k_{2} = 0.4 k_{1}

，则

T_{1} > T_{0}

B、b点，

v_{正} ({NO}_{2}) > v_{逆} ({NO}_{2})

C、若d点加入催化剂，达到平衡时透光率可能为e点 D、保持压强不变，再充入一定量氩气，达到新平衡后NO₂的物质的量分数减小

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8、室温下，根据下列实验过程及现象能得出相应实验结论的是

选项	实验过程及现象	实验结论
A	向试管中加入5 mL乙醇、15 mL浓硫酸和几片碎瓷片，加热，将产生的气体通入酸性KMnO₄溶液，溶液褪色	有C₂H₄生成产生
B	分别向两支试管中加入2 mL H₂O₂溶液，其中一支试管做空白实验，另一支试管中滴加几滴FeSO₄溶液，快速产生O₂	Fe²⁺对H₂O₂分解有催化作用
C	向CuSO₄溶液中滴加氨水，生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，再加入乙醇，析出深蓝色晶体	乙醇能降低[Cu(NH₃)₄]SO₄在水中的溶解度
D	向浓硝酸中加入红热的炭，产生红棕色气体	C还原浓硝酸生成NO₂

A、A B、B C、C D、D

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9、科学家合成了一种新的共价化合物，结构式如图所示，已知X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素，Z和E同主族，Z与W同周期。下列说法错误的是

A、第一电离能：Y<W<Z B、简单氢化物沸点：E<Z C、Z的氧化物对应的水化物为强酸 D、X与Y、Z、W、E均可以形成含有相同电子数的二元分子

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10、DDT是一种重要的农药，但一些害虫体内的酶会使DDT发生催化反应脱去HCl变成毒性较低的DDE，从而产生了抗药性，DDT转化为DDE的反应如下。已知同碳二醇的结构不稳定，容易发生脱水反应

R - CH {(OH)}_{2} \to R - CHO + H_{2} O

。下列说法正确的是

A、DDT分子中所有碳原子可能共平面 B、DDT脱去HCl的反应可在浓硫酸催化下进行 C、1 mol DDT与足量NaOH溶液反应时最多消耗7 mol NaOH D、键长：DDT中①C—Cl>DDE中②C—Cl

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11、阅读下列材料，完成下列2个小题。

卤素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。NaClO₂与盐酸反应制取ClO₂(分子结构为V形，中心原子为sp²杂化)。电解氯化铵和盐酸混合液可制备NCl₃ ， NCl₃在水中缓慢水解发挥杀菌消毒作用，并放出气体。在0~5℃，可用氟气与2%的氢氧化钠溶液反应制取OF₂；在-40℃下将氟气缓缓通过细冰的表面，可制得次氟酸(HOF)，HOF与氢氧化钠溶液反应迅速放出氧气。卤素间形成的卤素互化物(如ClF、IBr)具有与卤素单质相似的化学性质。

(1)、下列有关化学反应的方程式错误的是

A、NaClO₂与盐酸反应制备ClO₂：

5 {NaClO}_{2} + 4 HCl = 4 {ClO}_{2} ↑ + 5 NaCl + 2 H_{2} O

B、NCl₃在水中缓慢水解：

{NCl}_{3} + 2 H_{2} O = {HNO}_{2} + 3 HCl ↑

C、IBr与NaOH溶液反应：

{IBr}^{-} + 2 {OH}^{-} = {Br}^{-} + {IO}^{-} + H_{2} O

D、F₂与氢氧化钠溶液反应制OF₂：

2 F_{2} + 2 NaOH \begin{matrix} \underline{\underline{0 ~ 5 ° C}} \end{matrix} {OF}_{2} ↑ + 2 NaF + H_{2} O

(2)、下列说法正确的是

A、键角：ClO₂>OF₂ B、与Cu²⁺形成配位键的能力：NCl₃>NH₃ C、氧化性：F₂<OF₂ D、HOF分子之间能形成氢键，其结构为

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12、下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是


A．提纯乙酸乙酯	B．恒压分液漏斗可减小测定生成H₂体积的实验误差

C．探究Na与O₂的反应	D．由FeCl₃·6H₂O制取无水FeCl₃固体

A、A B、B C、C D、D

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13、氮化镁可作为废水处理的除磷剂，Mg₃N₂与水发生反应

{Mg}_{3} N_{2} + 6 H_{2} O = 3 Mg {(OH)}_{2} ↓ + 2 {NH}_{3} ↑

， Mg(OH)₂可与废水中的氨氮和磷酸根反应生成难溶的磷酸镁铵(MgNH₄PO₄)，除磷效率高。下列说法正确的是

A、NH₃的VSEPR模型：

B、反应体系酸性越强，除磷效果越好 C、H₂O中含有s-p σ键 D、碱性强弱：CH₃NH₂>NH₃

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14、下列用化学知识对事实或现象的解释正确的是

选项	事实或现象	解释
A	切好的茄子放在空气中容易变黑	淀粉被空气氧化变黑
B	工人对铁制品进行发蓝处理	铁原子核外电子发生跃迁形成氧化物保护膜
C	将白糖熬制成焦糖汁为食物增色	主要利用蔗糖在高温下充分炭化
D	两条脱氧核苷酸链形成双螺旋结构的DNA	分子间可通过氢键自组装成超分子

A、A B、B C、C D、D

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15、科技的发展离不开现代仪器分析技术，下列说法错误的是

A、用研成粉末的晶态二氧化硅进行X射线衍射实验，无法得到明锐的衍射峰 B、飞秒化学可以用来跟踪和检测化学反应的进程，确定化学反应的机理 C、用原子光谱法鉴定北宋天青色汝瓷釉层的元素种类 D、可用红外光谱法鉴别顺-2-丁烯和反-2-丁烯

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16、化学与生产、生活、科技密切相关，下列说法错误的是

A、苹果罐头甜美多汁，可添加维生素C作抗氧化剂 B、淀粉和纤维素互为同分异构体，水解的最终产物均是葡萄糖 C、用乙醚从中药中提取青蒿素的过程中利用了固-液萃取原理 D、“祝融号”火星车上采用的隔热保温材料——纳米气凝胶，可产生丁达尔效应

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17、化合物I是合成某种药物活性成分的中间体，一种以甲苯为原料的合成路线如图所示：

(1)、C的化学名称是， E中含氧官能团的名称为。

(2)、

A \to B

的反应类型是。

(3)、已知：

R_{1} {NH}_{2} + R_{2} {CH}_{2} COCl \to R_{2} {CH}_{2} {CONHR}_{1} + HCl

。写出H的结构简式：。

(4)、写出反应

D \to E

的化学方程式：。

(5)、X是E的同分异构体，同时满足下列条件的X有种(不包括立体异构)。

①遇氯化铁溶液发生显色反应；②能发生水解反应；③苯环上只有两个取代基。

其中，核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰的面积之比为3：2：2：1的结构简式为(写一种即可)。

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18、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)是常见的有机溶剂，一种

{CO}_{2}

加氢耦合二甲胺(DMA)制DMF及副反应产生三甲胺(TMA)的反应如下：

Ⅰ． $DMA (g) + {CO}_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} DMF (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H_{1} = + 56 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

Ⅱ． $DMA (g) + {CO}_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} TMA (g) + 2 H_{2} O (g)$ $Δ H_{2} = - 100 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

回答下列问题：

(1)、反应

DMF (g) + 2 H_{2} (g) ⇌_{}^{} TMA (g) + H_{2} O (g)

的

{ΔH}_{3} =

kJ \cdot {mol}^{- 1}

，该反应在(填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行。

(2)、将

1 mol DMA (g) 、 0.9 mol {CO}_{2} (g) 、 1.6 mol H_{2} (g)

通入1 L恒容密闭容器，发生反应Ⅰ和Ⅱ，体系达平衡后，部分含碳物质(DMF、DMA、TMA)的物质的量分数

x

[

x (DMF) = \frac{n (DMF)}{n (DMF) + n (DMA) + n (TMA)}

]随温度的变化关系如图1所示。

①图中代表 $x$ (TMA)随温度变化关系的曲线为(填字母)。

② $T_{1}$ 温度下，平衡时 $n (H_{2} O) : n (DMA) = 5 : 6$ ，则此时混合气体中 ${CO}_{2}$ 的体积分数为 $%$ (保留3位有效数字)。

③ $T_{1}$ 温度下，反应Ⅰ的平衡常数 $K =$ $L \cdot {mol}^{- 1}$ 。

(3)、

T_{1}

温度下，向1 L密闭容器中重新加入1 mol DMA

(g)

、

1 mol {CO}_{2} (g)

和适量的

H_{2} (g)

，发生反应Ⅰ和Ⅱ，DMF、TMA的物质的量随时间的变化关系如图2，

0 ~ 2 min

内，DMA的反应速率为

mol \cdot L^{- 1} \cdot \min^{- 1}

。

(4)、保持体系总压强和反应物投料比相同，分别在有He作辅气与无He作辅气的条件下投入反应物，DMA的平衡转化率与温度的关系如图3，图中有He作辅气的曲线为(填字母)，理由为。

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19、某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有

{LiCoO}_{2}

以及少量Fe、Al等)制备

{Co}_{3} O_{4}

和冰晶石的工艺流程如图。

已知：①相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。

金属离子	${Al}^{3 +}$	${Fe}^{3 +}$	${Fe}^{2 +}$	${Co}^{2 +}$
开始沉淀时的pH	4.0	2.7	7.6	7.0
沉淀完全时的pH	5.2	3.7	9.6	9.0

② $K_{a} (HF) = 10^{- 3.2}$ 。

③ ${Na}_{3} [{AlF}_{6}]$ (冰晶石)的 $K_{sp} = 4.0 \times 10^{- 10}$ 。

回答下列问题：

(1)、“预处理”包括放电、拆解、粉碎正极材料。粉碎正极材料的目的是。

(2)、“酸浸”时，

{LiCoO}_{2}

可转化为

{Li}^{+}

、

{Co}^{2 +}

，反应中

H_{2} O_{2}

溶液的作用是；若用浓盐酸代替

H_{2} {SO}_{4}

和

H_{2} O_{2}

的混合液，缺点是。

(3)、用氨水“调pH除铁”时，调节pH的范围为。

(4)、“沉钴”时若用饱和碳酸钠溶液代替碳酸氢铵溶液，则得到的沉淀为

{Co}_{2} {(OH)}_{2} {CO}_{3}

，写出该反应的离子方程式：。

(5)、“碱浸”后向所得浸出液中通入过量的

{CO}_{2}

，生成

Al {(OH)}_{3}

反应的离子方程式为。

(6)、合成冰晶石时调节pH，使溶液中

c (F^{-}) > c (HF)

，有利于

{[{AlF}_{6}]}^{3 -}

配离子及

{Na}_{3} [{AlF}_{6}]

晶体的生成，此时溶液的pH至少应大于；若结晶后溶液中

c ({Na}^{+}) = 0.2 mol \cdot L^{- 1}

，则

{[{AlF}_{6}]}^{3 -}

的浓度为

mol \cdot L^{- 1}

。

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20、高铁酸钾

(K_{2} {FeO}_{4})

是一种高效多功能水处理剂。某实验小组按如下步骤制备

K_{2} {FeO}_{4}

，部分装置如图所示。

I．制备次氯酸钠。打开装置甲中分液漏斗的活塞，滴加浓盐酸。

II．充分反应后，向仪器 $X$ 中补加 $NaOH$ 固体至饱和，搅拌下分批加入 $25 g Fe {({NO}_{3})}_{3} \cdot 9 H_{2} O$ ，充分反应。

III．将仪器 $X$ 中反应后的溶液置于烧杯中，保持温度为 $20 ℃$ 左右，加入 $100 mL KOH$ 饱和溶液，过滤得粗产品。

已知：①制备原理： $3 {ClO}^{-} + 2 {Fe}^{3 +} + 10 {OH}^{-} = 2 {FeO}_{4}^{2 -} + 3 {Cl}^{-} + 5 H_{2} O$ ；

② $K_{2} {FeO}_{4}$ 难溶于无水乙醇等有机溶剂，遇水迅速放出 $O_{2}$ ，在低温、干燥或强碱性溶液中稳定存在。

回答下列问题：

(1)、仪器X的名称是。

(2)、若固体

A

为

{KMnO}_{4}

，写出装置甲中发生反应的离子方程式：；装置乙的作用是。

(3)、装置丙采用冰水浴的目的是。

(4)、根据上述实验推断，在水中的溶解度：

{Na}_{2} {FeO}_{4}

(填“

>

”或“

<

”)

K_{2} {FeO}_{4}

。

(5)、对粗产品进行重结晶，正确的操作顺序为。

a．在真空干燥器中干燥

b．将粗产品溶于 $3 mol \cdot L^{- 1} KOH$ 溶液

c．依次用乙醇、乙醚洗涤

d．将溶液注入冷的 $KOH$ 饱和溶液中，充分搅拌

e．过滤

(6)、测定高铁酸钾样品的纯度：称取

m g

高铁酸钾样品，完全溶解于浓

KOH

溶液中，再加入足量亚铬酸钾

\{K [Cr {(OH)}_{4}]\}

，反应后配成

100 mL

溶液；取上述溶液

20.00 mL

于锥形瓶中，加入稀硫酸调至

pH = 2

，用

c mol \cdot L^{- 1}

标准硫酸亚铁铵溶液滴定，消耗标准硫酸亚铁铵溶液

V mL

。该过程中发生反应：

a． ${[Cr {(OH)}_{4}]}^{-} + {FeO}_{4}^{2 -} = Fe {(OH)}_{3} ↓ + {CrO}_{4}^{2 -} + {OH}^{-}$

b． $2 {CrO}_{4}^{2 -} + 2 H^{+} ⇌ {Cr}_{2} O_{7}^{2 -} + H_{2} O$

c． ${Cr}_{2} O_{7}^{2 -} + 6 {Fe}^{2 +} + 14 H^{+} = 6 {Fe}^{3 +} + 2 {Cr}^{3 +} + 7 H_{2} O$

①高铁酸钾样品的纯度=(用含有 $m$ 、 $c$ 、 $V$ 的代数式表示)。

②测得产品的纯度为102.5%，则产品中含有的杂质是(填化学式)。

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