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文档简介
重难14化学计量在热重分析、产率计算、滴定计算中的应用
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速度提升技巧掌握手感养成
重难考向聚焦
锁定目标精准打击:快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向
重难技巧突破
授予利器瓦解难点:总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧
重难保分练
稳扎稳打必拿分数:聚焦可稳拿分数题目,确保重难点基础分值
重难抢分练
突破瓶颈争夺高分:聚焦于中高难度题目,争夺关键分数
重难冲刺练
模拟实战挑战顶尖:挑战高考压轴题,养成稳定攻克难题的“题感”
一、常用的计算方法
类型解题方法
根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等,求出混合物中某一成分的量,再
物质含量计算
除以样品的总量,即可得出其含量
①根据题给信息,计算出有关物质的物质的量。
确定物质化学②根据电荷守恒,确定出未知离子的物质的量。
式的计算③根据质量守恒,确定出结晶水的物质的量。
④各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比
复杂的滴定可分为两类:
(1)连续滴定法:第一步滴定反应生成的产物,还可以继续参加第二步的滴定。
根据第二步滴定的消耗量,可计算出第一步滴定的反应物的量
多步滴定计算
(2)返滴定法:第一步用的滴定剂是过量的,然后第二步再用另一物质返滴定
过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量,即可得出第一步所
求物质的物质的量
解题方法与思路:
1.设晶体为1mol。
2.失重一般是先失水,再失非金属氧化物。
m(剩余)
3.计算每步的m(剩余),×100%=固体残留率。
m(1mol晶体质量)
4.晶体中金属质量不减少,仍在m(剩余)中。
5.失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒得m(O),由n(金属)∶n(O),即可
求出失重后物质的化学式。
如:草酸钙晶体(CaC2O4·H2O)在氮气氛围中的热重曲线示意图如下:
热重曲线计算
①热重曲线中第一个平台在100℃以前为CaC2O4·H2O;
②在100~226℃之间第一次出现失重,失去质量占试样总质量的12.3%,相当
于1molCaC2O4·H2O失去1molH2O,即第二个平台固体组成为CaC2O4;
③在346~420℃之间再次出现失重,失去的质量占试样总质量的19.2%,相当
于1molCaC2O4分解出1molCO,即第三个平台固体的组成为CaCO3;
④在660~840℃之间出现第三次失重,失去的质量占试样总质量的30.1%,相
当于1molCaCO3分解出1molCO2,即第四个平台固体组成为CaO。
以上过程发生反应的化学方程式为:
100~226℃
CaC2O4·H2O========CaC2O4+H2O↑
346~420℃
CaC2O4=========CaCO3+CO↑
660~840℃
CaCO3=========CaO+CO2↑
【特殊】若在空气中CaC2O4受热分解时会发生如下反应:
△
2CaC2O4+O2=====2CaCO3+2CO2。
二、常用的计算公式
mV
①n=,n=,n=cV(aq)。
MVm
该物质的质量
②物质的质量分数(或纯度)=×100%。
混合物的总质量
产品的实际产量
③产品的产率=×100%。
产品的理论产量
参加反应的原料量
④物质的转化率=×100%。
加入原料的总量
(建议用时:20分钟)
.(·上海市杨浦区复旦大学附属中学届月模拟)将置于空气中灼烧,测得剩余
1202611Pr2CO338H2O
固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。制备Pr6O11最适宜的温度为___________。
A.280℃B.560℃C.755℃D.1200℃
【答案】C
【解析】置于空气中灼烧制备,则由元素守恒存在:,
Pr2CO338H2OPr6O11Pr3Pr2CO338H2OPr6O11
1022g/mol
则剩余固体质量与起始固体质量的比值为100%=56.22%,由图,则最适宜的温度为755℃,
3606g/mol
故选C。
2.(2026·山西省多校11月期中大联考)测定AIN样品纯度。利用AIN与NaOH溶液反应生成的NH3的
体积测定AIN样品纯度。现设计如图2的两种装置测定AIN样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
(4)AlN与浓NaOH溶液反应的化学方程式是。
(5)从准确性考虑,最适宜的方案是(填“甲”或“乙”),为准确读取氨气体积,应注意的
是。
(6)称取1.0000gAlN样品与NaOH溶液完全反应后,利用最适宜的装置测得气体在标准状况下的体积为
336mL,则样品中AIN的质量分数为%。
【答案】(4)AlNNaOH3H2ONaAl(OH)4NH3
(5)乙待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氨气的体积相等
(6)61.5
【解析】(4)AlN与NaOH溶液反应生成NH3和Na[Al(OH)4],根据元素守恒得
AlNNaOH3H2ONaAl(OH)4NH3;
(5)对比甲和乙装置,甲装置中,滴加NaOH溶液会占据一定体积,导致测得的NH3体积偏大;乙装置使
用恒压漏斗,可避免滴加液体带来的体积误差,同时能确保反应体系内外压强一致,读数更准确,因此,
最适宜的方案是乙;为准确读取NH3体积,需注意待气体体积稳定后再读数或连续两次读取氨气的体积相
等;
0.336L
(6)已知样品质量为1.0000g,标准状况下NH体积为0.336L,n(NH)==0.015mol,根据反
3322.4L/mol
应方程式AlNNaOH3H2ONaAl(OH)4NH3,n(AlN)=n(NH3)=0.015mol,
0.615g
m(AlN)=0.015mol41g/mol=0.615g,(AlN)=100%=61.5%。
1.0000g
3.(2022·重庆卷)电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等,对其处理的
流程如图。
Sn与Si同族,25℃时相关的溶度积见表。
化学式Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)Fe(OH)3Cu(OH)2
溶度积1.0×10-564×10-382.5×10-20
(1)Na2SnO3的回收
①产品Na2SnO3中Sn的化合价是______。
2+2+
②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn,且无气体生成,则生成的硝酸盐是_____,废液中的Sn
易转化成SnO2·xH2O。
③沉淀1的主要成分是SnO2,焙烧时,与NaOH反应的化学方程式为______。
(2)滤液1的处理
①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是______。
②25℃时,为了使Cu2+沉淀完全,需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。
(3)产品中锡含量的测定
4+2+-1
称取产品1.500g,用大量盐酸溶解,在CO2保护下,先用Al片将Sn还原为Sn,再用0.1000mol•LKIO3
—
标准溶液滴定,以淀粉作指示剂滴定过程中IO3被还原为I,终点时消耗KIO3溶液20.00mL。
①终点时的现象为______,产生I2的离子反应方程式为_____。
②产品中Sn的质量分数为_____%。
高温
【答案】(1)+4价Sn(NO3)2、NH4NO3SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O
-7
(2)Fe(OH)32×10
-+
(3)滴入最后一滴KIO3标准溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色IO3+5I+6H=3I2+3H2O
47.6%
【分析】由题给流程可知,向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为1.5,将锡的化合物转化为二氧
化锡,过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1;向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为锡
酸钠后,水浸、过滤得到锡酸钠溶液,溶液经蒸发结晶得到锡酸钠。
【解析】(1)①由化合价代数和为0可知,锡酸钠中锡元素的化合价为+4价,故答案为:+4价;
②由分析可知,退锡工艺中发生的反应为锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水,则则生成的硝酸盐
是硝酸亚锡和硝酸铵,故答案为:Sn(NO3)2、NH4NO3;
③由沉淀1的主要成分是二氧化锡可知,焙烧时发生的反应为二氧化锡和氢氧化钠高温条件下反应生成锡
高温
酸钠和水,反应的化学方程式为SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O,故答案为:
高温
SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O;
(2)①由溶度积可知,向滤液1中加入氢氧化钠溶液,溶解度小的氢氧化铁先沉淀,故答案为:Fe(OH)3;
2.5´10-20
②由溶度积可知,25℃时,铜离子沉淀完全时,溶液中的氢氧根离子浓度为=5×10-8mol/L,
1´10-5mol/L
则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7mol/L,故答案为:2×10-7;
(3)①由题意可知,碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘离子,当二价锡反应完,碘离子与碘酸根反应生成
碘单质,碘遇淀粉溶液变蓝色时,溶液由无色变为蓝色,则终点时的现象为滴入最后一滴碘酸钾标准溶液,
2++-4+
溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,反应生成碘的离子方程式为IO3+3Sn+6H=I+3Sn+3H2O,
-+
IO3+5I+6H=3I2+3H2O,故答案为:滴入最后一滴KIO3标准溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪
-+
色;IO3+5I+6H=3I2+3H2O;
②由得失电子数目守恒可知,滴定消耗20.00mL0.1000mol•L-1碘酸钾溶液,则1.500g产品中锡元素的质量
0.10000.02003119
分数为×100%=47.6%,故答案为:47.6%。
1.500
4.(2025·山东青岛·一模)碲(Te)是重要的半导体材料,被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”。工
、
业上以电解精炼铜渣(含CuCu2Te)为主要原料提取Te和Cu的工艺流程如下:
2-
已知:二氧化碲TeO2为两性氧化物,难溶于水,碱性条件下转化为TeO3。回答下列问题。
(1)碲在元素周期表中的位置为。
“硫酸化焙烧”及“水浸”试验结果如下表所示:
水浸渣
编号焙烧温度/℃硫酸加入比例
渣率/%Cu含量/%Te含量/%
15001.56220.8950.09
25001.26024.2151.74
34501.5504.9862.02
44501.2529.4459.67
54001.55917.8152.72
64001.25523.8056.58
注:硫酸加入比例为硫酸实际加入量与理论加入量的比值
(2)“硫酸化焙烧”过程中焙烧温度与硫酸加入比例最佳条件为(填编号)。
(3)“碱浸渣”能循环利用的原因为。“硫酸化焙烧”Cu2Te反应的化学方程式为。
(4)“试剂X”可选用(填标号),“沉碲”反应的离子方程式为。
A.H2SO4B.NaOHC.氨水
(5)若生产得到“碲粉”2.56t,理论上至少需加入纯度为93.6%的NaHSO3固体的质量为t(保留
两位小数)。
【答案】(1)第5周期ⅥA族
(2)3
焙烧
(3)“硫酸化焙烧”不充分Cu2Te+2O2+2H2SO4TeO2+2CuSO4+2H2O
2
(4)ATeO32HTeO2H2O
(5)4.44
焙烧
、
【分析】含有CuCu2Te的铜渣硫酸化焙烧发生反应Cu2Te+2O2+2H2SO4TeO2+2CuSO4+2H2O、
焙烧
2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,水浸后过滤水浸液为硫酸铜溶液,水浸渣主要成分为TeO2,碱浸使
222
得TeO2转化为TeO3,向含有TeO3的溶液中加入强酸发生反应TeO32HTeO2H2O,过滤得到的
TeO2与盐酸发生反应TeO2+2HCl=TeCl4+2H2O,向TeCl4溶液中加入NaHSO3将TeCl4还原为Ti。
【解析】(1)碲原子核外52个电子,核外电子排布式为[Kr]4d105s25p4,位于元素周期表第5周期ⅥA族,
故答案为:第5周期ⅥA族;
(2)“硫酸化焙烧”及“水浸”过程中Cu含量越低越好,Te含量越高越好,对比所给6组数据,第3组Cu
含量最低,Te含量最高,第3组温度与硫酸加入比例为最佳条件,故答案为:3;
、、
(3)“硫酸化焙烧”若不充分,水浸渣中含有的未反应CuCu2Te,碱浸后的滤渣不反应的CuCu2Te可循
焙烧
环到“硫酸化焙烧”再利用;“硫酸化焙烧”Cu2Te发生反应Cu2Te+2O2+2H2SO4TeO2+2CuSO4+2H2O,
焙烧
故答案为:“硫酸化焙烧不充分;Cu2Te+2O2+2H2SO4TeO2+2CuSO4+2H2O;
22
(4)“沉碲”过程加入强酸将TeO3转化为TeO2,发生反应为TeO32HTeO2H2O,故答案为:A;
2
TeO32HTeO2H2O;
2NaHSO3~Te
208128
(5)根据电子守恒列关系式208128,解得a4.44,故答案为:4.44。
a93.6%2.56
a93.6%t2.56t
5.(2025·安徽省池州市·二模)镓作为一种战略金属,广泛应用于现代军事、无线通讯、生物、太阳能电池、
半导体等诸多新兴领域,在航空航天中也具有重要地位。一种由砷化镓废料(主要含GaAs、ZnO、Fe2O3、
SiO2等难溶物)制备镓的工艺流程如图:
已知:①Ga在周期表中位于Al的正下方,性质与Al相似;
②常温下,相关元素可溶性组分物质的量浓度与pH的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)碱浸操作中加快反应速率,提高浸取率可采取的措施有(任填2项)。
(2)“碱浸”时,GaAs中Ga以NaGaOH4的形式进入溶液中,该反应的离子方程式是。
(3)“碱浸”温度控制在70℃左右,温度不能过高或过低的原因是。
(4)“滤渣2”的成分为(填化学式)。
(5)若用100kg含14.5%砷化镓的废料回收镓,得到纯度为95%的镓7.0kg,则镓的回收率为%
(保留3位有效数字,回收率指实际回收物质的质量与理论回收物质质量之比)。
【答案】(1)粉碎、搅拌、适当的升高温度、适当的增加氢氧化钠的浓度、延长碱浸的时间等(或其他合
理答案)
(2)GaAs4OH4HOGaOHAsO34HO
22442
(3)温度低于70℃,反应速率较慢,温度高于70℃,H2O2分解
(4)H2SiO3
(5)95.0
【分析】砷化镓废料与氢氧化钠、H2O2进行碱浸操作,GaAs转化为NaGaOH4、Na3AsO4,SiO2转
化为硅酸钠,ZnO、Fe2O3难溶于氢氧化钠溶液形成滤渣1,滤液加入硫酸,硅酸钠转化为硅酸沉淀,即滤
渣2,滤液1加入氢氧化钠调pH为3.7,得到GaOH3沉淀,再加入氢氧化钠,得到NaGaOH4,电
解得到,滤液蒸发浓缩、降温结晶得到。
Ga2Na3AsO412H2O
【解析】(1)碱浸操作中加快反应速率,提高浸取率可采取的措施有:粉碎、搅拌、适当的升高温度、适
当的增加氢氧化钠的浓度、延长碱浸的时间等(或其他合理答案);
(2)“碱浸”时,GaAs中Ga以NaGaOH4的形式进入溶液中,根据得失电子、原子、电荷守恒,该反
应的离子方程式是GaAs4OH4HOGaOHAsO34HO;
22442
(3)因为温度低于70℃,反应速率较慢,温度高于70℃,H2O2分解,所以“碱浸”温度控制在70℃左右,
温度不能过高或过低;
(4)根据分析知,“滤渣2”的成分为H2SiO3;
70
(5)砷化镓的质量:100kg14.5%=14.5kg,理论上得到镓:14.5kg=7kg,实际上得到镓的
145
6.65
7.0kg95%=6.65kg,则镓的回收率为100%=95.0%。
7
6.NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得NiSO4nH2O晶体。采用EDTA法测定晶体中结
222
晶水的含量。[EDTANa2H2Y法测定金属阳离子含量的方程式为:MH2YMY2H]。
1
步骤一:标定EDTA.取25.00mLc1molL的ZnCl2标准溶液于锥形瓶中,用EDTA溶液滴定至终点,消耗
EDTA溶液的体积为V1mL。
步骤二:称取mgNiSO4nH2O样品,配制250mL溶液,取25.00mL进行滴定,消耗EDTA溶液的体积为V2mL。
1
n。[列出表达式,已知MNiSO4155gmol]
4mV155cV
【答案】112
18c1V2
25c1
【解析】根据EDTA~ZnCl2可知EDTA溶液的浓度为mol/L,根据EDTA~NiSO4·nH2O可知
V1
25c12500.25c1V2m0.25c1V2
mgNiSO4·nH2O的物质的量是0.001V2mol=mol,因此,解得n=
V125V115518nV1
4mV155cV
112。
18c1V2
(建议用时:20分钟)
、
1.(2026·海南省上学期学业水平诊断)一种从含镍催化剂(主要成分为Ni,还含有少量的FeOAl2O3)
1
中回收镍的工艺流程如图所示[已知:MNiSO47H2O=281gmol]
下列说法错误的是
A.“碱浸”的目的是分离出铝元素
B.“一系列操作”主要是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.焙烧后所得氧化物的化学式为NiO
D.若遗漏“H2O2调pH=3.2”操作,NiSO47H2O产品中可能含有FeSO47H2O
【答案】C
、
【分析】含镍催化剂(主要成分为Ni,还含有少量的FeOAl2O3)碱浸时,Al2O3与强碱反应(如NaOH)生
成可溶性偏铝酸盐,Ni、FeO不与碱反应,从而分离出铝元素。酸浸时Ni、FeO与酸反应生成Ni2+、Fe2+。
2+3+3+
加H2O2调pH=3.2时,H2O2将Fe氧化为Fe,调pH使Fe完全沉淀(滤渣为Fe(OH)3)。滤液为NiSO4
溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到NiSO47H2O晶体。将NiSO47H2O焙烧分解为
含镍氧化物,最终得到粗镍。
【解析】A.“碱浸”时发生反应Al2O32OH3H2O2Al(OH)4,故“碱浸”的目的是分离出铝元素,A
项正确;
B.“一系列操作”为NiSO4溶液变成晶体的过程,包含蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,B项正确;
1
C.MNiSO47H2O281gmol,起始时NiSO47H2O的质量为2.81g,则其物质的量为
m2.81g
n===0.01mol,其中镍元素的质量为m=n×M=0.01mol59g/mol=0.59g,加热至质量不再变
M281g/mol
化时为氧化物,即0.83g氧化物中氧元素的质量为0.83g-0.59g=0.24g,氧元素物质的量为
m0.24g
n===0.015mol,镍、氧原子的物质的量之比为0.01:0.0152:3,故焙烧后所得氧化物的化学
M16g/mol
式为Ni2O3,C项错误;
2
D.若遗漏“H2O2调pH3.2”操作,“酸浸”后的溶液中存在Fe,导致后续产品中可能含有FeSO47H2O,
D项正确;
故答案选C。
2.(2026·安徽省九师联盟11月联考)对氯甲苯(M=126.5gmol-1)的制备原理如下:
已知:重氮盐的生成需在强酸性条件下进行,以免发生副反应。下列说法错误的是
A.操作1时,可将反应器置于冰水浴中
B.NaNO2溶液呈碱性,故操作2中NaNO2溶液不能过量
C.上述转化中,可用KMnO4代替CuCl
D.对氯甲苯粗品经过精制后,得到2.53g产品,本实验的产率为40%
【答案】C
【分析】对甲基苯胺在亚硝酸钠和盐酸的作用下转化为重氮盐,重氮盐在氯化亚铜和盐酸的作用下转化为
对氯甲苯,结合实验原理、装置图和问题分析解答。
【解析】A.冰水浴可用于控制温度在05℃,故A正确;
B.NaNO2溶液显碱性,重氮盐的生成需在强酸性条件下进行,故B正确;
C.KMnO4能氧化苯环上的甲基,故C错误;
D.由转化关系可知,5.35g对
5.35g1
甲基苯胺完全反应理论上能够生成对氯甲苯的质量为126.5gmol6.325g,对氯甲苯粗品经
107gmol1
2.53g
过精制后,得到2.53g产品,故本实验的产率为100%40%,故D正确;
6.325g
故答案选C。
3.(2026·广东省深圳市模拟)将NH4ReO4在高温下用H2还原可制得的高纯度的金属铼单质,同时得到
NH3.若1.568L(标准状况下)H2参与反应,则可得到Re质量为g。
【答案】3.72g
【解析】将NH4ReO4在高温下用H2还原可制得的高纯度的金属铼单质,同时得到NH3,反应的化学方程式
高温
为2NH4ReO4+7H22Re+2NH3+8H2O,7molH2生成2molRe,若1.568L(标准状况下)H2参与反应,H2
1.568L2
的物质的量为0.07mol,则生成Re的质量为0.07mol186g/mol3.72g。
22.4L/mol7
4.(2026·辽宁省丹东市阶段测试)四氮化四硫(S4N4)是重要的硫-氮二元化合物,室温下为橙黄色固体,
难溶于水,178~187℃熔化并分解,可用NH3与SCl2反应制备。某同学利用如图装置(加热及夹持装置已略)
先制取SCl2,然后制取S4N4。
已知:①硫磺的熔点:113℃;②SCl2为红棕色液体,熔点:-78℃,沸点:60℃,易水解。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为。
(2)制备SCl2的操作顺序为①→④→_______→_______→_______(填标号)。
。
①组装仪器并检验装置气密性,加入药品
②加热装置D使其中的硫磺熔化
③通入N2,通冷凝水,一段时间后,关闭K1
④打开K1,关闭K2
⑤充分反应后停止滴加浓盐酸
⑥向装置A中滴加浓盐酸,加热装置D至135℃左右
(3)装置C中盛放的试剂为(填名称)。
(4)装置F中向锥形瓶内滴加浓氨水的具体操作为。
(5)该实验装置存在缺陷,请指出。
(6)装置D中生成S4N4的同时,还生成一种常见固体单质和一种盐,该反应的化学方程式为。
(7)取ag硫粉与过量氯气反应,制得SCl2后通入氨气充分反应,生成物不循环使用,最终得到S4N4bg。
S4N4的产率为(用含有a和b的式子表示)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)③②⑥⑤
(3)浓硫酸
(4)将分液漏斗上部的玻璃塞打开(或将玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔),缓慢打开旋塞,滴加
浓氨水
(5)空气中的水蒸气进入D中使SCl2水解或没有尾气处理(合理即可)
(6)6SCl216NH3S4N42S12NH4Cl
24b
(7)100%
23a
【分析】浓盐酸与氯酸钾在装置A中制取氯气,浓盐酸具有较强的挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢
和水蒸气,由于二氯化硫易水解,所以进入D装置的气体必须是干燥的,所以B装置应是除去氯化氢气体,
其中盛装饱和食盐水,C装置是干燥装置,其中盛装浓硫酸,由于二氯化硫沸点较低,为防止其损失,用冷
凝管冷凝回流,由于氯气有毒,不能直接排放,同时防止空气中的水蒸气进入D装置,球形冷凝管上方应
装一盛装碱石灰的干燥管;干燥的氯气和S在加热条件下反应制取二氯化硫;浓氨水和碱石灰在装置F中
制取氨气,由于二氯化硫易水解,所以E装置用于干燥氨气,二氯化硫与氨气在装置D中制备S4N4,据此
解答。
【解析】(1)据仪器的构造可知仪器a的名称为:球形冷凝管;
(2)为防止熔化的硫与氧气反应,该装置应在无氧环境中进行,即要通入氮气,待装置的空气排尽之后,
制取干燥的氯气通入D中和S反应生成二氯化硫,所以操作步骤的先后顺序为①④③②⑥⑤;
(3)根据以上分析可知C装置是干燥装置,其中盛装浓硫酸;
(4)装置F中向锥形瓶内滴加浓氨水的具体操作为:将分液漏斗上部的玻璃塞打开(或将玻璃塞上的凹槽对
准分液漏斗颈部的小孔),缓慢打开旋塞,滴加浓氨水;
(5)由于氯气有毒,不能直接排放,同时防止空气中的水蒸气进入D装置,球形冷凝管上方应装一盛装碱
石灰的干燥管,故答案为:空气中的水蒸气进入D中使SCl2水解或没有尾气处理;
(6)D中生成S4N4的同时,还生成一种常见固体单质(应该是S)和一种盐(应是NH4Cl),该反应的化
学方程式为:6SCl216NH3S4N42S12NH4Cl;
a
(7)ag硫粉的物质的量为mol,根据方程式:6SCl16NHSN2S12NHCl可得S4N4的物质
3223444
a23a
的量为mol(理论产量),则SN的理论质量为:g,实际质量为bg,产率为:
3264424
23a24b
bg100%=100%。
2423a
5.(2023·重庆卷)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料,以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合
物的工艺如下。
25℃时各物质溶度积见下表:
物质Fe(OH)2Fe(OH)3Ca(OH)2
17396
溶度积Ksp4.9102.8105.010
回答下列问题:
2
(1)Fe3O4中Fe元素的化合价是2和。O的核外电子排布式为。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是。
(3)反应釜2中,加入CaO和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为。
②为加快反应速率,可采取的措施有。(写出两项即可)。
(4)①反应釜3中,25℃时,Ca2浓度为5.0mol/L,理论上pH不超过。
②称取CaCl2水合物1.000g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,
用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定,消耗24.00mL。滴定达到终点的现象为,该副产物中CaCl2的
质量分数为。
【答案】(1)+31s22s22p6
(2)防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁
()2+2+适当升高温度、搅拌
34CaO+6H2O+4Fe+O2=4FeOH3+4Ca
(4)11最后半滴标准液加入后,溶液变为红色,且半分钟内不变色66.6%
【分析】FeCl2溶液加入氧化钙生成氢氧化亚铁,FeCl2溶液加入氧化钙和空气生成氢氧化铁,反应釜1、2
中物质混合后调节pH,加压过滤分离出沉淀处理得到四氧化三铁,滤液处理得到氯化钙水合物;,
2
【解析】(1)Fe3O4可以写成FeOFe2O3,故Fe元素的化合价是2和+3。O为氧原子得到2个电子形成
的,核外电子排布式为1s22s22p6;
(2)空气中氧气具有氧化性,反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是防止二价铁被空气中
氧气氧化为三价铁;
(3)①反应釜2中,加入CaO和分散剂的同时通入空气,氧气将二价铁氧化三价铁,三价铁与氧化钙和水
生成的氢氧化钙生成氢氧化铁,反应的离子方程式为2+2+。
4CaO+6H2O+4Fe+O2=4FeOH3+4Ca
②为加快反应速率,可采取的措施有适当升高温度、搅拌等;
(4)①反应釜3中,25℃时,Ca2浓度为5.0mol/L,反应不能使钙离子生成沉淀,防止引入杂质,故此
6
-Ksp5.010-3
时cOH=1.010mol/L,pOH=3,pH=11,故理论上pH不超过11。
cCa2+5.0
②高锰酸钾溶液紫红色,故滴定达到终点的现象为:最后半滴标准液加入后,溶液变为红色,且半分钟内
不变色;
氯化钙和草酸钠转化为草酸钙沉淀CaC2O4,草酸钙沉淀加入硫酸转化为草酸,草酸和高锰酸钾发生氧化还
-+2+-
原反应:2MnO4+5H2C2O4+6H=10CO2+2Mn+8H2O,结合质量守恒可知,5CaCl25H2C2O42MnO4,
5
0.10002410-3mol111g/mol
则该副产物中CaCl的质量分数为。
22100%66.6%
1.000g
6.(2025·安徽省宣城市·二模)钛白粉(TiO2)是一种性能优良、应用广泛的白色颜料,工业上以钛铁矿精矿(主
要成分为FeTiO3,含少量Al2O3、Fe2O3和SiO2)为原料冶炼钛白粉的流程如图所示。
22
已知:酸解后,钛主要以TiO形式存在。室温条件下,在pH3的溶液中TiO会完全水解生成H2TiO3沉
淀。
回答下列问题:
(1)基态Ti原子核外价层电子排布式为。
(2)试剂X应为(填化学式)。
(3)酸解过程中,FeTiO3发生的非氧化还原反应的化学方程式为。
(4)酸解后需要加入铁粉还原的原因是。
23
(5)测定样品中TiO2纯度:取2.2g样品,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉将TiO还原为Ti。过
滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250mL溶液。取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴KSCN
溶液,用1标准溶液滴定,将3转化成2,重复操作次,平均消耗
0.10molLNH4FeSO42TiTiO325.10mL
标准溶液。
①该样品中TiO2的质量分数是(保留2位有效数字)。
②若其他操作都正确,量取待测液的滴定管没有润洗,则测得结果将(填“偏高”、“偏低”或“无
影响”)。
【答案】(1)3d24s2
(2)NaOH溶液
(3)FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O
(4)防止加纯碱调节pH生成氢氧化铁沉淀,酸解后需要加入铁粉把Fe3+还原为Fe2+
(5)91%偏低
【分析】钛铁矿精矿主要成分为FeTiO3,含少量Al2O3、Fe2O3和SiO2。钛铁矿加碱溶浸,Al2O3、SiO2和
氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠,FeTiO3和Fe2O3与氢氧化钠不反应,过滤,滤渣中含有FeTiO3
22+3+3+2+
和Fe2O3,用浓硫酸“酸解”滤渣,酸解液中主要含有TiO、Fe、Fe,加铁粉把Fe还原为Fe,加纯碱
2
调节pH使TiO水解为H2TiO3沉淀,过滤出H2TiO3,H2TiO3煅烧得TiO2。
【解析】(1)Ti是22号元素,基态Ti原子核外价层电子排布式为3d24s2;
(2)“溶浸”目的是除去Al2O3、SiO2,Al2O3、SiO2和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠,所以
试剂X应为NaOH溶液。
2
(3)酸解过程中,钛主要以TiO形式存在,FeTiO3发生的非氧化还原反应,可知FeTiO3和浓硫酸反应生
成硫酸亚铁、TiOSO4、水,反应的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O
22+3+3+
(4)Fe2O3与浓硫酸反应生成硫酸铁,酸解液中主要含有TiO、Fe、Fe,Fe易水解,为防止加纯碱调
节pH生成氢氧化铁沉淀,酸解后需要加入铁粉把Fe3+还原为Fe2+;
23
(5)测定样品中TiO2纯度:取2.2g样品,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉将TiO还原为Ti。过
滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250mL溶液。取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴KSCN
溶液,用1标准溶液滴定,将3转化成2,元素化合价由升高为,
0.10molLNH4FeSO42TiTiOTi+3+4Fe
元素化合价由降低为,根据得失电子守恒得滴定关系式3,根据钛元素守恒,
+3+2NH4FeSO42~~Ti
3,[],
NH4FeSO42~~Ti~~~TiO2n(TiO2)=nNH4FeSO42=0.1mol/L0.0251L=0.00251mol
重复操作3次,平均消耗25.10mL标准溶液。
250
0.00251mol80g/mol
①该样品中TiO的质量分数是。
225100%91%
2.2g
②若其他操作都正确,量取待测液的滴定管没有润洗,待测液浓度偏小,消耗标准液体积偏小,则测得结
果将偏低。
(建议用时:10分钟)
1.测定产品中Na2Cr2O72H2O的质量分数。
称取ag产品,用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中,加入蒸馏水和稀硫酸等,用
1标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。产品中(摩尔质量
bmolLNH42FeSO42vmLNa2Cr2O72H2O
为Mgmol1)的质量分数为。
23
已知:酸性条件下Cr2O7被还原为Cr。
bvM
【答案】
300a
2-3+2+
【解析】根据得失电子守恒,可得反应的关系式为:Cr2O72Cr6Fe,
1500
bv103MbvMbvM
625,即,故答案为:。
ωNa2Cr2O72H2O=100%300a300a
a
2.(2026·江苏省无锡市澄宜六校10月月考)镓(31Ga)与Al的化学性质相似,Ga(CH3)3、GaN等物质在
半导体、光电材料等领域有广泛应用。Ga(CH3)3是制备GaN的镓源。
(1)制备超纯Ga(CH3)3:工业上以粗镓为原料,制备超纯Ga(C
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