如果采用重量法测定 CuSQ? 5H2Q的含量,完成下列步骤:① ________ ②加水溶解,③加 氯化钡溶液,沉淀,④过滤 (其余步骤省略)。在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其方法是
答案 称量样品 静置,取少量上层清液于试管中,在上层清液中继续加氯化钡溶液,若无
白色沉淀产生,证明已沉淀完全
解析 需要检验是否沉淀完全,即检验溶液中是否有
sQ「剩余。
3. CoCl2 ? 6H2Q是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿 [主要成分为CctQ、Co(QH)3,还含 少量FaQ、AI2Q、MnQ等]制取C0CI2 ? 6H2Q的工艺流程如下:
已知:
① 浸出液中含有的阳离子主要有 』、Co2*、Fe2*、Mri十、Al3等;
+
② 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
沉淀物 开始沉淀 完全沉淀 Fe(QH)3 1.8 3.2 pH如表所示:
CO(QH)2 Fe(QH)2 7.0 9.0 AI(QH) 3 3.4 5.2 Mn (QH? 8.1 10.1 7.2 9.2 ③ C0CI2 ? 6H2O熔点为86C,加热至110?120C时,失去结晶水生成无水氯化钴。 (1) 浸出液中加入 NaCIQ的作用是 ______________ 。
(2) “加NatCO调pH至5.2 ”,过滤所得到的沉淀成分为 _______________________ 。
(3) “操作 1”中包含 3个基本实验操作,它们依次是 ____________ 、 ___________ 和过滤。制得 的C0CI3 ? 6H2O在烘干时需减压的原因是 __________________________________________ 。 (4) 萃取剂对金属离子的萃取率与 pH 的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是
萃取剂使用的最佳 pH 范围是 _________ ( 填字母 ) 。
A.2.0 ? 2.5
C.4.0 ? 4.5
答案 (1) 将 Fe2氧化为
+
B3.0
. ? 5.0 D. ?
3.5 5.51
Fe
3+
AI(OH) 3 (2)Fe(OH) 3、 (3) 蒸发浓缩
冷却结晶
降低烘干温
度,
防止产品分解失去结晶水
⑷除去“滤液”中的 MF B
常考题空6流程图中的定量分析
一、 化工流程题中常考计算类型 化工流程题中涉及的计算主要有:化学式、物质的量浓度、电子转移数
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目、样品质量分数或 纯度的计算。 二、 常用的计算方法
1 .明确一个中心 必须以“物质的量”为中心——“见量化摩,遇问设摩”。 2.掌握两种方法
(1) 关系式法 在多步反应中,若第一步反应的产物,是下一步反应的反应物,可以根据化学方程式,将该 物质作为“中介”,找出已知物质和所求物质之间量的关系。 (2) 差量法
①差量法的应用原理 差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出“理论差量”。这种差量可以是质 量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题的关键是把化 学方程式中的对应差量 (理论差量 )及差量 (实际差量 )与未知量列成比例式,然后求解。如: 2C(s) + C2(g)===2CO(g) △ HA n(固),△ n(气),△ V(气)
2mol1mol2mol Q24g1mol22.4L(标况) ②使用差量法时的注意事项
a ?所选用差量要与未知量的数值成正比例或反比例关系。
b ?有关物质的物理量及其单位都要正确地使用和对应,即“上下一致,左右相当”。 3 ?巧用“三守恒”
题组一以物质的量为核心的计算
1 ?检测明矶样品[含砷酸盐,MAS) = 75]中的砷含量是否超标,需配制砷标准参照液,回答 下列问题: (1) 制成
含砷的质量为 ___________ mgo ⑵ 取上述溶液,配制 _____________ mLo 答案 (1)0.1
(2)10
1L含砷量为 1mg?L「1的砷标准溶液。需取用上述
NaAsO溶液
取0.132gAs 203,用NaOH溶液完全溶解后,配
ILNasAsQ溶液,则此溶液1mL相当于
解析(1)1LNa 2ASQ中含砷的质量:
n(As) =
-ix 2X 75g ? mol = 0.1g ,
198g ? mol
0.132g
一
则1mL此溶液中含有 0.1mgAs。 ⑵设需N&AsQ溶液VmL,
17
一 1
0 ? 1Vmg= 1mg-L x 1L, V= 10。
2? [2017 ?全国卷川,27(1)(5)]重铬酸钾是一种重要的化工原料, 一般由铬铁矿制备, 铬铁 矿的主要成分为FeO?Cr20,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1) 步骤①的主要反应为:
咼温
FeO- Cr2Q+ Na2CO+ NaN ~>Na^CrO4+ FezO + CO+ NaNO
上述反应配平后 FeO- Cr2C3与NaNO的系数比为 __________ 。该步骤不能使用陶瓷容器,原因
⑵ 某工厂用mkg铬铁矿粉(含Cr2Q40%)制备K262G,最终得到产品 mkg,产率为 ______________ <答案(1)2 :7 陶瓷在高温下会与 NaaCO反应
(2) 190m
' '147m
x 100% 解析(1)首先标出变价元素的化合价,分析价态变化可知:
1molFeO- Cr 2O失去7mol电子,
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ImolNaNO得到2mol电子,则由得失电子守恒可知二者系数比应为 2 : 7;该步骤中主要反应
的反应物中有 Na2CO,而陶瓷中含有二氧化硅,二者在熔融时反应,故不能使用陶瓷容器。
⑵ 由Cr元素守恒可知:CaQ?KzCrzO,则理论产生 K2C2G的质量为(
实际产量 190m
理论产量
X 100
m X 1000X 40%
X 294) g.
而实际产量为 1000mg,则产率=
%=帀7m
X 100
%
3. [2016 ?全国卷I, 28(4)(5)]NaClO 2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其 一种生产工艺如下: 回答下列问题:
(1) “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 CIO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的
物质的量之比为 ________________________________________________________________ , 该反应中氧化产物是 _________ 。
(2) “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,
其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能
力相当于多少克 Cl2的氧化能力。NaCIQ的有效氯含量为 _________________ (计算结果保留两位小 数)。
答案(1)2 :1 Q (2)1.57
解析(1)根据图示,“尾气吸收”时
得e;
ClO2转化为CIO;, CIO2作氧化剂,则 HaQ作还原剂, 失2e -
fQ转化为Q,由CIO2得一CIO2、HQ —>Q,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的物质 的量之比为2 : 1,氧化产物为Q。
(2)1moINaCIO 2在反应中转移 4mol电子,而1moICI 2在反应中转移 2mol电子,根据〔曽= 4mol
—
90—
3.14mol
,解得n(e )?3.14mol,则可确定 NaCIQ中有效氯含量为
2mol
=1.57。
n e
■练后反思■ -----------------------------------------------------------------------
利用电子守恒解题的思维模板计算
特别提醒 对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中没有损耗,可直接 找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。
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题组二质量分数的计算
4. (2019 ?长春调研)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(NQ)2、Sr(NO02; ②铬酸(H2CrO)为弱酸。
为了测定“滤渣2”中BaCrO的含量,进行以下实验:
ng “滤渣2”稍—量盐―溶液溶液测 ° ― “―――溶液滴定终点时消耗 VmLNa&O溶液。 (已知:I 2+ 2S2CT ===2「+ S4Ob)
(1) “滤渣2”中BaCrO4(摩尔质量为咙? mo「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”)。
一 3
011答案 (1) cVM^ X100% (2)偏高
3m
10一 亠 3亠
+
解析 ⑴ 酸性条件下 BaCrO与HI反应的离子方程式为 2BaCrQ+ 6I + 16H ===2Cr + 312 + 8fO+ 2Ba2 ,结合反应I2+ 2Sd一 ===21一 + 一,设“滤渣2”中BaCrO的质量分数为 w,则 有: 2BaCrO ?
312
一 3
? 6SCT 2Mj6mol
ng X wc\\X 10 mol …
cVX 10 3X2M cVMX 10 3
则 w= X100%= X100%
(2)若加入的HI溶液过量太多,部分 HI被空气氧化,使测定结果偏高。
5. —种利用化肥中废催化剂 (含CoO Co AI2Q及少量FeO)制取明矶和 CoSO粗产品的工艺 流程如下:
测定CoSO粗产品中钴的质量分数的步骤如下:准确称取 量的冰乙酸,在加热煮沸下,缓慢滴加
ag产品,先经预处理,然后加入过
K3[CO(NO2)6],
KNO溶液直至过量,生成不溶于乙酸的
再经过滤、洗涤及干燥,称量沉淀的质量为 bg。
(1) KNO2溶液氧化并沉淀 C6 +的离子方程式为 ____________ (已知KNO被还原为NO)。
⑵ 粗 产 品 中 钴 元 素 的 质 量 分 数 为 ____________ ( MK3[CO(NO2)6]} = 452,列出计算 式)。 答案 (1)Co 2 + 3K + 7NQ + 2CHCOOH===K=Co(NO2)6】J+ NOT+ H2O+ 2CHCOO
+
+
(2)
59b
X100%
452a
解析(1)KNO2将Ccf氧化为CcT,并生成K3[CO(NQ)6]沉淀,NO被还原为NO根据得失电 子守恒、电荷守恒及原子守恒写出离子方程式。
(2) bgK3[Co(NQ) 6】中含Co元素的质量为
452a % 1。。%
bgx 452,则粗产品中钴元素的质量分数为
20