高考化學二輪復習考點知識專題強化訓練：工藝流程相關(guān)計算(原卷+解析卷)

1/24高考化學二輪復習考點知識專題強化訓練工藝流程相關(guān)計算（原卷+解析卷）1．三氧化鎢(WO3)可用于制造鎢絲、高熔點合金、硬質(zhì)合金和防火材料等。一種利用黑鎢礦(主要含F(xiàn)eWO4、MnWO4及硅、磷、砷、鉬等雜質(zhì))制備WO3的工藝流程如圖所示。(4)“沉淀”階段中，要使?jié)舛冉抵?×10-3mol·L-1以下，CaC12在溶液中的濃度應不低于___[Ksp(CaWO4)=2.5×10-3]，濾液經(jīng)稀釋后應返回階段循環(huán)利用。(5)有一種藍鎢WO3-x，鎢的化合價為+5和+6，若x=0.15，則該化合物中+5和+6的鎢原子物質(zhì)的量之比為___。2．用硼鎂礦(主要成分為，含、、鐵和鋁的氧化物等雜質(zhì))生產(chǎn)硼酸并回收硫酸鎂的工藝流程如圖：(4)加熱硫酸鎂晶體，得到硫酸鎂固體，則硫酸鎂晶體的結(jié)晶水含量x=_______。3．“神光二號”是我國研制的巨型激光器，其中使用了一種大型非線性光學晶體磷酸二氫鉀()。利用氟磷灰石[化學式為]制備磷酸二氫鉀晶體的工藝流程如圖所示(不涉及本題的部分流程已省略)。已知：萃取的主要反應原理為，其中反應產(chǎn)生的HCl易溶于有機萃取劑。請回答下列問題：(3)用1000kg質(zhì)量分數(shù)為50.4%的氟磷灰石樣品來制取磷酸二氫鉀晶體，實際得到316.2kg的，則其產(chǎn)率為___________。4．從砷鹽凈化渣(成分為Cu、As、Zn、ZnO、Co和SiO2)中回收有利用價值的金屬，解決了長期以來影響砷鹽凈化工藝推廣的技術(shù)難題，具有較強的實踐指導意義。其工藝流程如下：回答下列問題：(5)為測定草酸鈷產(chǎn)品的純度，現(xiàn)稱取mg樣品，先用適當試劑將其轉(zhuǎn)化，得到純凈的草酸鈷溶液，再用過量的稀硫酸酸化，用cmol·L-1高錳酸鉀標準液滴定，達到滴定終點時的現(xiàn)象為___________，共用去VmL高錳酸鉀標準液，則該草酸鈷產(chǎn)品的純度為___________。若酸化時用鹽酸代替硫酸，測得的純度將___________。(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。5．鋁土礦(主要成分為Al2O3，還含有SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上制備氧化鋁的主要原料。工業(yè)上提取氧化鋁的工藝流程如下：(6)若由0.2Kg的鋁土礦，最終制得102g的氧化鋁，則鋁土礦中鋁元素的質(zhì)量分數(shù)為_________6．已知：①銅礦石中含有Cu2(OH)2CO3及含鐵元素的雜質(zhì)；②黃銨鐵礬的化學式為(NH4)xFey(SO4)m(OH)n，其中鐵為＋3價。某興趣小組利用該銅礦石制黃銨鐵礬的流程如下：(4)該小組為測定黃銨鐵礬的組成，進行了如下實驗：a.稱取mg樣品，加鹽酸完全溶解后，將所得溶液分為兩等份；b.向一份中加入足量NaOH溶液并加熱，收集到標準狀況下112mL的氣體(發(fā)生反應：＋OH-NH3↑＋H2O，假設氣體全部逸出)；將所得沉淀過濾、洗滌、灼燒至恒重，得到紅棕色粉末0.60g；c.向另一份中加足量BaCl2溶液充分反應后，過濾、洗滌、干燥得沉淀2.33g。①黃銨鐵礬中與的個數(shù)比為___________；②通過計算確定黃銨鐵礬的化學式___________。(寫出必要的計算過程，否則不得分)7．乙二醇銻[Sb2(OCH2CH2O)3]是一種無毒的白色晶狀粉末，主要用作聚酯反應催化劑，其生產(chǎn)工藝流程如下：(4)產(chǎn)品中含量的測定：I.實驗原理：用碘(I2)標準溶液將氧化為II.實驗操作：稱取mg產(chǎn)品于錐形瓶中，用鹽酸等試劑預處理后，用amol/L碘標準液滴定。接近終點時，加入2滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至終點，消耗碘標準液體積為VmL。①滴定終點的現(xiàn)象是_______。②產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)是_______。8．[2019新課標Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4（也稱鋅鋇白），是一種常用白色顏料。回答下列問題：（2）以重晶石（BaSO4）為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉：（3）成品中S2?的含量可以用“碘量法”測得。稱取mg樣品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·L?1的I2?KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應5min，有單質(zhì)硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.1000mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，反應式為I2+22I?+。測定時消耗Na2S2O3溶液體積VmL。終點顏色變化為_________________，樣品中S2?的含量為______________（寫出表達式）。9．[2019江蘇]（1）室溫下，反應CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)達到平衡，則溶液中=[Ksp(CaSO4)=4.8×10?5，Ksp(CaCO3)=3×10?9]。10．焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00mL葡萄酒樣品，用0.01000mol·L?1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00mL。滴定反應的離子方程式為_____________，該樣品中Na2S2O5的殘留量為____________g·L?1（以SO2計）。11.磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：已知：磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH)，還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（6）取ag所得精制磷酸，加適量水稀釋，以百里香酚酞作指示劑，用bmol·L?1NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分數(shù)是________。（已知：H3PO4摩爾質(zhì)量為98g·mol?1）12.草酸鈷是制備鈷氧化物的重要原料。下圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線，曲線中300

℃及以上所得固體均為鈷氧化物。(1)通過計算確定C點剩余固體的成分為________(填化學式)。試寫出B點對應的物質(zhì)與O2在225～300

℃條件下發(fā)生反應的化學方程式：__________________。(2)取一定質(zhì)量的二水合草酸鈷分解后的鈷氧化物(其中Co的化合價為＋2、＋3價)，用480mL5mol·L－1鹽酸恰好完全溶解固體，得到CoCl2溶液和4.48L(標準狀況)黃綠色氣體。試確定該鈷氧化物中Co、O的物質(zhì)的量之比(寫出計算過程)_________________________。13.氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系。在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下：回答下列問題：準確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg，將其置于過量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到終點，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反應中Cr2O被還原為Cr3＋。樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)為________。14.(工藝流程圖略)硼氫化物NaBH4(B元素的化合價為＋3價)燃料電池，其工作原理如圖所示，放電時，每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上需要消耗________gNaBH4。15.高純硝酸鍶Sr(NO3)2可用于制造信號燈、光學玻璃等。工業(yè)級硝酸鍶含硝酸鈣、硝酸鋇等雜質(zhì)，提純流程如下：已知：①“濾渣1”的成分為Ba(NO3)2、Sr(NO3)2；②鉻酸(H2CrO4)為弱酸。為了測定“濾渣2”中BaCrO4的含量，進行以下實驗：mg“濾渣2”eq\o(→,\s\up14(稍過量HI溶液),\s\do5(適量鹽酸))溶液eq\o(→,\s\up7(cmol·L－1Na2S2O3溶液))滴定終點時消耗VmLNa2S2O3溶液(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))(1)“濾渣2”中BaCrO4(摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1)的質(zhì)量分數(shù)為________(用代數(shù)式表示)。(2)若加入的HI溶液過量太多，測定結(jié)果會________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。16．高純硫酸錳在電池材料領(lǐng)域有重要用途。以軟錳礦(主要成分為，含有少量鐵和鋁的氧化物)、硫鐵礦(主要成分為)、鈦白廢酸(主要成分為)為原料制備的工藝流程如圖：(5)某工廠用10t軟錳礦(含87%)制備，最終得到13.52t，則的產(chǎn)率為_______。工藝流程相關(guān)計算【解析卷】1．三氧化鎢(WO3)可用于制造鎢絲、高熔點合金、硬質(zhì)合金和防火材料等。一種利用黑鎢礦(主要含F(xiàn)eWO4、MnWO4及硅、磷、砷、鉬等雜質(zhì))制備WO3的工藝流程如圖所示。(4)“沉淀”階段中，要使?jié)舛冉抵?×10-3mol·L-1以下，CaC12在溶液中的濃度應不低于___[Ksp(CaWO4)=2.5×10-3]，濾液經(jīng)稀釋后應返回階段循環(huán)利用。(5)有一種藍鎢WO3-x，鎢的化合價為+5和+6，若x=0.15，則該化合物中+5和+6的鎢原子物質(zhì)的量之比為___。解析：(4)“沉淀”階段中，要使?jié)舛冉抵?×10-3mol·L-1以下，CaC12在溶液中的濃度應不低于mol?L-1=2.5mol?L-1，濾液經(jīng)稀釋后應返回階段循環(huán)利用。答案為：2.5mol?L-1；(5)有一種藍鎢WO3-x，鎢的化合價為+5和+6，若x=0.15，設W原子個數(shù)為1，+5價鎢原子個數(shù)為a，則+6價W原子個數(shù)為(1-a)，則5a+6(1-a)=2(3-x)，將x=0.15代入，即得a=0.3，1-a=0.7，該化合物中+5和+6的鎢原子物質(zhì)的量之比為0.3:0.7=3:7。答案為：3:7。2．用硼鎂礦(主要成分為，含、、鐵和鋁的氧化物等雜質(zhì))生產(chǎn)硼酸并回收硫酸鎂的工藝流程如圖：(4)加熱硫酸鎂晶體，得到硫酸鎂固體，則硫酸鎂晶體的結(jié)晶水含量x=_______。解析：(4)設硫酸鎂晶體的化學式是，，解得x=7。3．“神光二號”是我國研制的巨型激光器，其中使用了一種大型非線性光學晶體磷酸二氫鉀()。利用氟磷灰石[化學式為]制備磷酸二氫鉀晶體的工藝流程如圖所示(不涉及本題的部分流程已省略)。已知：萃取的主要反應原理為，其中反應產(chǎn)生的HCl易溶于有機萃取劑。請回答下列問題：(3)用1000kg質(zhì)量分數(shù)為50.4%的氟磷灰石樣品來制取磷酸二氫鉀晶體，實際得到316.2kg的，則其產(chǎn)率為___________。解析：(3)1000kg質(zhì)量分數(shù)為50.4%的氟磷灰石樣品中的物質(zhì)的量為，根據(jù)~3可知，理論得到3000mol，即3000mol×136g/mol=408kg，由可得，的產(chǎn)率為；4．從砷鹽凈化渣(成分為Cu、As、Zn、ZnO、Co和SiO2)中回收有利用價值的金屬，解決了長期以來影響砷鹽凈化工藝推廣的技術(shù)難題，具有較強的實踐指導意義。其工藝流程如下：回答下列問題：(5)為測定草酸鈷產(chǎn)品的純度，現(xiàn)稱取mg樣品，先用適當試劑將其轉(zhuǎn)化，得到純凈的草酸鈷溶液，再用過量的稀硫酸酸化，用cmol·L-1高錳酸鉀標準液滴定，達到滴定終點時的現(xiàn)象為___________，共用去VmL高錳酸鉀標準液，則該草酸鈷產(chǎn)品的純度為___________。若酸化時用鹽酸代替硫酸，測得的純度將___________。(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。解析：(5)為測定草酸鈷產(chǎn)品的純度，現(xiàn)稱取mg樣品，先用適當試劑將其轉(zhuǎn)化，得到純凈的酸銨溶液，再用過量的稀硫酸酸化，用cmol·L-1高錳酸鉀標準液滴定，達到滴定終點時的現(xiàn)象為錐形瓶內(nèi)溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色。共用去VmL高錳酸鉀標準液，根據(jù)n=cV計算反應中草酸的物質(zhì)的量，設樣品中含CoC2O4質(zhì)量為x，根據(jù)方程式5H2C2O4+2+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，由草酸根守恒可得：5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~5H2C2O4~2，即，則該草酸鈷產(chǎn)品的純度為：或，若酸化時用鹽酸代替硫酸，鹽酸與高錳酸根也發(fā)生反應，消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大，使測得的純度將偏高。5．鋁土礦(主要成分為Al2O3，還含有SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上制備氧化鋁的主要原料。工業(yè)上提取氧化鋁的工藝流程如下：(6)若由0.2Kg的鋁土礦，最終制得102g的氧化鋁，則鋁土礦中鋁元素的質(zhì)量分數(shù)為_________解析：(6)102g氧化鋁中鋁元素的質(zhì)量為=54g，則鋁土礦中鋁元素的質(zhì)量分數(shù)為=27%，故答案為：27%。6．已知：①銅礦石中含有Cu2(OH)2CO3及含鐵元素的雜質(zhì)；②黃銨鐵礬的化學式為(NH4)xFey(SO4)m(OH)n，其中鐵為＋3價。某興趣小組利用該銅礦石制黃銨鐵礬的流程如下：(4)該小組為測定黃銨鐵礬的組成，進行了如下實驗：a.稱取mg樣品，加鹽酸完全溶解后，將所得溶液分為兩等份；b.向一份中加入足量NaOH溶液并加熱，收集到標準狀況下112mL的氣體(發(fā)生反應：＋OH-NH3↑＋H2O，假設氣體全部逸出)；將所得沉淀過濾、洗滌、灼燒至恒重，得到紅棕色粉末0.60g；c.向另一份中加足量BaCl2溶液充分反應后，過濾、洗滌、干燥得沉淀2.33g。①黃銨鐵礬中與的個數(shù)比為___________；②通過計算確定黃銨鐵礬的化學式___________。(寫出必要的計算過程，否則不得分)解析：(4)由信息可知，NH3為=0.005mol，則n(NH)=0.005mol，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為=0.00375mol，則n(Fe3+)=2×0.00375mol=0.0075mol，硫酸鋇物質(zhì)的量為=0.01mol，則n(SO)=0.01mol，由電荷守恒，則n(OH?)=0.005mol+0.0075mol×3?0.01mol×2=0.0075mol，①黃銨鐵礬中NH與SO的個數(shù)比為0.005mol:0.01mol=1:2，故答案為：1:2；②黃銨鐵礬中n(NH):n(Fe3+):n(SO):n(OH?)=0.005mol:0.0075mol:0.01mol:0.0075mol=2:3:4:3，故黃銨鐵礬的化學式為(NH4)2Fe3(SO4)4(OH)3，故答案為：(NH4)2Fe3(SO4)4(OH)3。7．乙二醇銻[Sb2(OCH2CH2O)3]是一種無毒的白色晶狀粉末，主要用作聚酯反應催化劑，其生產(chǎn)工藝流程如下：(4)產(chǎn)品中含量的測定：I.實驗原理：用碘(I2)標準溶液將氧化為II.實驗操作：稱取mg產(chǎn)品于錐形瓶中，用鹽酸等試劑預處理后，用amol/L碘標準液滴定。接近終點時，加入2滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至終點，消耗碘標準液體積為VmL。①滴定終點的現(xiàn)象是_______。②產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)是_______。解析：(4)①由題意可知，當完全氧化為后，再滴入碘標準液，過量的碘遇淀粉變藍色，滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴碘標準液，溶液變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)不褪色，故答案為：溶液變?yōu)樗{色；②由得失電子數(shù)目守恒可知，的物質(zhì)的量與反應消耗碘的物質(zhì)的量相等，反應消耗碘的物質(zhì)的量為amol/L×V×10—3L=10—3aVmol，則產(chǎn)品中的質(zhì)量分數(shù)為×100%=，故答案為：。8．[2019新課標Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4（也稱鋅鋇白），是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉栴}：（2）以重晶石（BaSO4）為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉：（3）成品中S2?的含量可以用“碘量法”測得。稱取mg樣品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·L?1的I2?KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應5min，有單質(zhì)硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.1000mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，反應式為I2+22I?+。測定時消耗Na2S2O3溶液體積VmL。終點顏色變化為_________________，樣品中S2?的含量為______________（寫出表達式）。答案：（3）碘單質(zhì)與硫離子的反應：S2-+I2S+2I-；碘單質(zhì)與淀粉混合為藍色，用硫代硫酸鈉滴定過量的I2，故終點顏色變化為淺藍色至無色；根據(jù)氧化還原反應得失電子數(shù)相等，利用關(guān)系式法解題；根據(jù)化合價升降相等列關(guān)系式，設硫離子物質(zhì)的量為nmol：S2-～I22S2O32-～I21mol1mol2mol1molnmolnmol0.1V×10-3mol0.1V×10-3moln+0.1V×10-3mol=250.1V×10-3mol，得n=（25-V）0.1×10-3mol則樣品中硫離子含量為：×100%=×100%。9．[2019江蘇]（1）室溫下，反應CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)達到平衡，則溶液中=[Ksp(CaSO4)=4.8×10?5，Ksp(CaCO3)=3×10?9]。答案：（1）反應CaSO4（s）+CO32-（aq）CaCO3（s）+SO42-（aq）達到平衡時，溶液中====1.6×104。10．焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00mL葡萄酒樣品，用0.01000mol·L?1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00mL。滴定反應的離子方程式為_____________，該樣品中Na2S2O5的殘留量為____________g·L?1（以SO2計）。答案：（4）單質(zhì)碘具有氧化性，能把焦亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，反應的方程式為S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋；消耗碘的物質(zhì)的量是0.0001mol，所以焦亞硫酸鈉的殘留量（以SO2計）是QUOTE。11.磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：已知：磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH)，還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（6）取ag所得精制磷酸，加適量水稀釋，以百里香酚酞作指示劑，用bmol·L?1NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分數(shù)是________。（已知：H3PO4摩爾質(zhì)量為98g·mol?1）答案：（6）滴定終點生成Na2HPO4，則消耗的H3PO4與NaOH物質(zhì)的量之比為1：2，n（H3PO4）=n（NaOH）=bmol/Lc10-3L=mol，m（H3PO4）=mol98g/mol=g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分數(shù)為。12.草酸鈷是制備鈷氧化物的重要原料。下圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線，曲線中300

℃及以上所得固體均為鈷氧化物。(1)通過計算確定C點剩余固體的成分為________(填化學式)。試寫出B點對應的物質(zhì)與O2在225～300

℃條件下發(fā)生反應的化學方程式：__________________。(2)取一定質(zhì)量的二水合草酸鈷分解后的鈷氧化物(其中Co的化合價為＋2、＋3價)，用480mL5mol·L－1鹽酸恰好完全溶解固體，得到CoCl2溶液和4.48L(標準狀況)黃綠色氣體。試確定該鈷氧化物中Co、O的物質(zhì)的量之比(寫出計算過程)_________________________。答案(1)Co3O43CoC2O4＋2O2

=

Co3O4＋6CO2(2)由得失電子守恒有n(Co3＋)＝2n(Cl2)＝2×＝0.4mol，由電荷守恒有n(Co)總＝n(Co2＋)溶液＝0.5n(Cl－)＝0.5×(0.480×5－0.2×2)mol＝1mol，所以固體中n(Co2＋)＝1mol－0.4mol＝0.6mol，n(O)＝mol＝1.2mol，故n(Co)∶n(O)＝1∶1.2＝5∶6。13.氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系。在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下：回答下列問題：準確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg，將其置于過量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到終點，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反應中Cr2O被還原為Cr3＋。樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)為________。0.597abm答案

（6）氯化亞銅與氯化鐵發(fā)生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，發(fā)生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，

反應的關(guān)系式為6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-，

6

1

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ab×10