高考化学二轮复习考点知识专题强化训练：工艺流程相关计算(原卷+解析卷)

1/24高考化学二轮复习考点知识专题强化训练工艺流程相关计算（原卷+解析卷）1．三氧化钨(WO3)可用于制造钨丝、高熔点合金、硬质合金和防火材料等。一种利用黑钨矿(主要含FeWO4、MnWO4及硅、磷、砷、钼等杂质)制备WO3的工艺流程如图所示。(4)“沉淀”阶段中，要使浓度降至1×10-3mol·L-1以下，CaC12在溶液中的浓度应不低于___[Ksp(CaWO4)=2.5×10-3]，滤液经稀释后应返回阶段循环利用。(5)有一种蓝钨WO3-x，钨的化合价为+5和+6，若x=0.15，则该化合物中+5和+6的钨原子物质的量之比为___。2．用硼镁矿(主要成分为，含、、铁和铝的氧化物等杂质)生产硼酸并回收硫酸镁的工艺流程如图：(4)加热硫酸镁晶体，得到硫酸镁固体，则硫酸镁晶体的结晶水含量x=_______。3．“神光二号”是我国研制的巨型激光器，其中使用了一种大型非线性光学晶体磷酸二氢钾()。利用氟磷灰石[化学式为]制备磷酸二氢钾晶体的工艺流程如图所示(不涉及本题的部分流程已省略)。已知：萃取的主要反应原理为，其中反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。请回答下列问题：(3)用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石样品来制取磷酸二氢钾晶体，实际得到316.2kg的，则其产率为___________。4．从砷盐净化渣(成分为Cu、As、Zn、ZnO、Co和SiO2)中回收有利用价值的金属，解决了长期以来影响砷盐净化工艺推广的技术难题，具有较强的实践指导意义。其工艺流程如下：回答下列问题：(5)为测定草酸钴产品的纯度，现称取mg样品，先用适当试剂将其转化，得到纯净的草酸钴溶液，再用过量的稀硫酸酸化，用cmol·L-1高锰酸钾标准液滴定，达到滴定终点时的现象为___________，共用去VmL高锰酸钾标准液，则该草酸钴产品的纯度为___________。若酸化时用盐酸代替硫酸，测得的纯度将___________。(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。5．铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下：(6)若由0.2Kg的铝土矿，最终制得102g的氧化铝，则铝土矿中铝元素的质量分数为_________6．已知：①铜矿石中含有Cu2(OH)2CO3及含铁元素的杂质；②黄铵铁矾的化学式为(NH4)xFey(SO4)m(OH)n，其中铁为＋3价。某兴趣小组利用该铜矿石制黄铵铁矾的流程如下：(4)该小组为测定黄铵铁矾的组成，进行了如下实验：a.称取mg样品，加盐酸完全溶解后，将所得溶液分为两等份；b.向一份中加入足量NaOH溶液并加热，收集到标准状况下112mL的气体(发生反应：＋OH-NH3↑＋H2O，假设气体全部逸出)；将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重，得到红棕色粉末0.60g；c.向另一份中加足量BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥得沉淀2.33g。①黄铵铁矾中与的个数比为___________；②通过计算确定黄铵铁矾的化学式___________。(写出必要的计算过程，否则不得分)7．乙二醇锑[Sb2(OCH2CH2O)3]是一种无毒的白色晶状粉末，主要用作聚酯反应催化剂，其生产工艺流程如下：(4)产品中含量的测定：I.实验原理：用碘(I2)标准溶液将氧化为II.实验操作：称取mg产品于锥形瓶中，用盐酸等试剂预处理后，用amol/L碘标准液滴定。接近终点时，加入2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗碘标准液体积为VmL。①滴定终点的现象是_______。②产品中的质量分数是_______。8．[2019新课标Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：（3）成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品，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，密闭，置暗处反应5min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000mol·L−1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+22I−+。测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为_________________，样品中S2−的含量为______________（写出表达式）。9．[2019江苏]（1）室温下，反应CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)达到平衡，则溶液中=[Ksp(CaSO4)=4.8×10−5，Ksp(CaCO3)=3×10−9]。10．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。11.磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（6）取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol−1）12.草酸钴是制备钴氧化物的重要原料。下图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300

℃及以上所得固体均为钴氧化物。(1)通过计算确定C点剩余固体的成分为________(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225～300

℃条件下发生反应的化学方程式：__________________。(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为＋2、＋3价)，用480mL5mol·L－1盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl2溶液和4.48L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比(写出计算过程)_________________________。13.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系。在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：回答下列问题：准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O被还原为Cr3＋。样品中CuCl的质量分数为________。14.(工艺流程图略)硼氢化物NaBH4(B元素的化合价为＋3价)燃料电池，其工作原理如图所示，放电时，每转移2mol电子，理论上需要消耗________gNaBH4。15.高纯硝酸锶Sr(NO3)2可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，提纯流程如下：已知：①“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2；②铬酸(H2CrO4)为弱酸。为了测定“滤渣2”中BaCrO4的含量，进行以下实验：mg“滤渣2”eq\o(→,\s\up14(稍过量HI溶液),\s\do5(适量盐酸))溶液eq\o(→,\s\up7(cmol·L－1Na2S2O3溶液))滴定终点时消耗VmLNa2S2O3溶液(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))(1)“滤渣2”中BaCrO4(摩尔质量为Mg·mol－1)的质量分数为________(用代数式表示)。(2)若加入的HI溶液过量太多，测定结果会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。16．高纯硫酸锰在电池材料领域有重要用途。以软锰矿(主要成分为，含有少量铁和铝的氧化物)、硫铁矿(主要成分为)、钛白废酸(主要成分为)为原料制备的工艺流程如图：(5)某工厂用10t软锰矿(含87%)制备，最终得到13.52t，则的产率为_______。工艺流程相关计算【解析卷】1．三氧化钨(WO3)可用于制造钨丝、高熔点合金、硬质合金和防火材料等。一种利用黑钨矿(主要含FeWO4、MnWO4及硅、磷、砷、钼等杂质)制备WO3的工艺流程如图所示。(4)“沉淀”阶段中，要使浓度降至1×10-3mol·L-1以下，CaC12在溶液中的浓度应不低于___[Ksp(CaWO4)=2.5×10-3]，滤液经稀释后应返回阶段循环利用。(5)有一种蓝钨WO3-x，钨的化合价为+5和+6，若x=0.15，则该化合物中+5和+6的钨原子物质的量之比为___。解析：(4)“沉淀”阶段中，要使浓度降至1×10-3mol·L-1以下，CaC12在溶液中的浓度应不低于mol•L-1=2.5mol•L-1，滤液经稀释后应返回阶段循环利用。答案为：2.5mol•L-1；(5)有一种蓝钨WO3-x，钨的化合价为+5和+6，若x=0.15，设W原子个数为1，+5价钨原子个数为a，则+6价W原子个数为(1-a)，则5a+6(1-a)=2(3-x)，将x=0.15代入，即得a=0.3，1-a=0.7，该化合物中+5和+6的钨原子物质的量之比为0.3:0.7=3:7。答案为：3:7。2．用硼镁矿(主要成分为，含、、铁和铝的氧化物等杂质)生产硼酸并回收硫酸镁的工艺流程如图：(4)加热硫酸镁晶体，得到硫酸镁固体，则硫酸镁晶体的结晶水含量x=_______。解析：(4)设硫酸镁晶体的化学式是，，解得x=7。3．“神光二号”是我国研制的巨型激光器，其中使用了一种大型非线性光学晶体磷酸二氢钾()。利用氟磷灰石[化学式为]制备磷酸二氢钾晶体的工艺流程如图所示(不涉及本题的部分流程已省略)。已知：萃取的主要反应原理为，其中反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。请回答下列问题：(3)用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石样品来制取磷酸二氢钾晶体，实际得到316.2kg的，则其产率为___________。解析：(3)1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石样品中的物质的量为，根据~3可知，理论得到3000mol，即3000mol×136g/mol=408kg，由可得，的产率为；4．从砷盐净化渣(成分为Cu、As、Zn、ZnO、Co和SiO2)中回收有利用价值的金属，解决了长期以来影响砷盐净化工艺推广的技术难题，具有较强的实践指导意义。其工艺流程如下：回答下列问题：(5)为测定草酸钴产品的纯度，现称取mg样品，先用适当试剂将其转化，得到纯净的草酸钴溶液，再用过量的稀硫酸酸化，用cmol·L-1高锰酸钾标准液滴定，达到滴定终点时的现象为___________，共用去VmL高锰酸钾标准液，则该草酸钴产品的纯度为___________。若酸化时用盐酸代替硫酸，测得的纯度将___________。(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。解析：(5)为测定草酸钴产品的纯度，现称取mg样品，先用适当试剂将其转化，得到纯净的酸铵溶液，再用过量的稀硫酸酸化，用cmol·L-1高锰酸钾标准液滴定，达到滴定终点时的现象为锥形瓶内溶液颜色由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。共用去VmL高锰酸钾标准液，根据n=cV计算反应中草酸的物质的量，设样品中含CoC2O4质量为x，根据方程式5H2C2O4+2+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，由草酸根守恒可得：5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~5H2C2O4~2，即，则该草酸钴产品的纯度为：或，若酸化时用盐酸代替硫酸，盐酸与高锰酸根也发生反应，消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大，使测得的纯度将偏高。5．铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下：(6)若由0.2Kg的铝土矿，最终制得102g的氧化铝，则铝土矿中铝元素的质量分数为_________解析：(6)102g氧化铝中铝元素的质量为=54g，则铝土矿中铝元素的质量分数为=27%，故答案为：27%。6．已知：①铜矿石中含有Cu2(OH)2CO3及含铁元素的杂质；②黄铵铁矾的化学式为(NH4)xFey(SO4)m(OH)n，其中铁为＋3价。某兴趣小组利用该铜矿石制黄铵铁矾的流程如下：(4)该小组为测定黄铵铁矾的组成，进行了如下实验：a.称取mg样品，加盐酸完全溶解后，将所得溶液分为两等份；b.向一份中加入足量NaOH溶液并加热，收集到标准状况下112mL的气体(发生反应：＋OH-NH3↑＋H2O，假设气体全部逸出)；将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重，得到红棕色粉末0.60g；c.向另一份中加足量BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥得沉淀2.33g。①黄铵铁矾中与的个数比为___________；②通过计算确定黄铵铁矾的化学式___________。(写出必要的计算过程，否则不得分)解析：(4)由信息可知，NH3为=0.005mol，则n(NH)=0.005mol，Fe2O3的物质的量为=0.00375mol，则n(Fe3+)=2×0.00375mol=0.0075mol，硫酸钡物质的量为=0.01mol，则n(SO)=0.01mol，由电荷守恒，则n(OH−)=0.005mol+0.0075mol×3−0.01mol×2=0.0075mol，①黄铵铁矾中NH与SO的个数比为0.005mol:0.01mol=1:2，故答案为：1:2；②黄铵铁矾中n(NH):n(Fe3+):n(SO):n(OH−)=0.005mol:0.0075mol:0.01mol:0.0075mol=2:3:4:3，故黄铵铁矾的化学式为(NH4)2Fe3(SO4)4(OH)3，故答案为：(NH4)2Fe3(SO4)4(OH)3。7．乙二醇锑[Sb2(OCH2CH2O)3]是一种无毒的白色晶状粉末，主要用作聚酯反应催化剂，其生产工艺流程如下：(4)产品中含量的测定：I.实验原理：用碘(I2)标准溶液将氧化为II.实验操作：称取mg产品于锥形瓶中，用盐酸等试剂预处理后，用amol/L碘标准液滴定。接近终点时，加入2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗碘标准液体积为VmL。①滴定终点的现象是_______。②产品中的质量分数是_______。解析：(4)①由题意可知，当完全氧化为后，再滴入碘标准液，过量的碘遇淀粉变蓝色，滴定终点的现象是滴入最后一滴碘标准液，溶液变为蓝色，且半分钟内不褪色，故答案为：溶液变为蓝色；②由得失电子数目守恒可知，的物质的量与反应消耗碘的物质的量相等，反应消耗碘的物质的量为amol/L×V×10—3L=10—3aVmol，则产品中的质量分数为×100%=，故答案为：。8．[2019新课标Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：（3）成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品，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，密闭，置暗处反应5min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000mol·L−1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+22I−+。测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为_________________，样品中S2−的含量为______________（写出表达式）。答案：（3）碘单质与硫离子的反应：S2-+I2S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；根据化合价升降相等列关系式，设硫离子物质的量为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则样品中硫离子含量为：×100%=×100%。9．[2019江苏]（1）室温下，反应CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)达到平衡，则溶液中=[Ksp(CaSO4)=4.8×10−5，Ksp(CaCO3)=3×10−9]。答案：（1）反应CaSO4（s）+CO32-（aq）CaCO3（s）+SO42-（aq）达到平衡时，溶液中====1.6×104。10．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。答案：（4）单质碘具有氧化性，能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的方程式为S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋；消耗碘的物质的量是0.0001mol，所以焦亚硫酸钠的残留量（以SO2计）是QUOTE。11.磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（6）取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol−1）答案：（6）滴定终点生成Na2HPO4，则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1：2，n（H3PO4）=n（NaOH）=bmol/Lc10-3L=mol，m（H3PO4）=mol98g/mol=g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4的质量分数为。12.草酸钴是制备钴氧化物的重要原料。下图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300

℃及以上所得固体均为钴氧化物。(1)通过计算确定C点剩余固体的成分为________(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225～300

℃条件下发生反应的化学方程式：__________________。(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为＋2、＋3价)，用480mL5mol·L－1盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl2溶液和4.48L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比(写出计算过程)_________________________。答案(1)Co3O43CoC2O4＋2O2

=

Co3O4＋6CO2(2)由得失电子守恒有n(Co3＋)＝2n(Cl2)＝2×＝0.4mol，由电荷守恒有n(Co)总＝n(Co2＋)溶液＝0.5n(Cl－)＝0.5×(0.480×5－0.2×2)mol＝1mol，所以固体中n(Co2＋)＝1mol－0.4mol＝0.6mol，n(O)＝mol＝1.2mol，故n(Co)∶n(O)＝1∶1.2＝5∶6。13.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系。在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：回答下列问题：准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O被还原为Cr3＋。样品中CuCl的质量分数为________。0.597abm答案

（6）氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-，加入K2Cr2O7溶液，发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，

反应的关系式为6CuCl～6Fe2+～Cr2O72-，

6

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ab×10