(全国通用版)19版高考化学大一轮复习第12讲无机化学工艺流程题的解题策略优选学案

是进水口、上口b是出水口。(2)双氧水和过氧化尿素在温度高时易分解,为防止双氧水和过氧化尿素分解,所以需要温度控制在30 ℃而不能过高。(3)加热易导致双氧水和过氧化尿素分解,所以需要减压蒸发、冷却结晶、过滤得到产品。(5)已知尿素与KMnO4溶液不反应,发生的反应为

5H2O2+2KMnO4+3H2SO4===8H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑ 5 2

n mol 0.200 0 mol·L-1×0.018 L

则n=0.009 mol,所以CO(NH2)2·H2O2为0.009 mol,其质量为0.009 mol×94 g·mol

-1

=0.846 g。所以产品中CO(NH2)2·H2O2的质量分数为

0.846 g

×100%=84.6%;若滴定后俯

1.000 g

视读数会导致溶液体积偏小,则导致测得的过氧化尿素的质量分数偏低。

3.重铬酸钾是一种常见的强氧化剂。实验室以精选铬铁矿(主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体(K2Cr2O7分子式量为294)的流程如下:

请回答下列问题:

一定条件

(1)操作1中发生的反应有4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=====8Na2CrO4+2Fe2O3+一定条件一定条件

8CO2↑;Na2CO3+Al2O3=====2NaAlO2+CO2↑;Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑。该步骤在常温下的反应速度较慢,为使反应速率增大,可采取的两条措施是!!!!__升高温度;将原料粉碎(或使用催化剂)__####。

(2)固体Y中主要含有!!!!__Al(OH)3、H2SiO3__####(填化学式)。

(3)酸化步骤使含铬物质发生了转化,请写出离子反应方程式:!!!!__2CrO4+2HCr2O7+H2O__####。

(4)操作4中的化学反应在溶液中能发生的可能理由是!!!!__该条件下,K2Cr2O7的溶解度较小__####;获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体,在水浴上加热浓缩至!!!!__溶液表面出现晶膜(或溶液中析出固体)__####,冷却结晶,抽滤,洗涤,干燥。

(5)通过下列实验可测定产品中重铬酸钾的质量分数:称取重铬酸钾试样1.470 g,用100 mL容量瓶配制成溶液。移取25.00 mL溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr),放于暗处5 min。然后加入一定量的水,加入淀粉指示剂,用0.150 0 mol·L 标准溶液滴定,共消耗标准溶液36.00 mL。滴定时发生的反应离子方程式为I2+2S2O3===2I+S4O6,则所测产品中重铬酸钾的纯度为!!!!__72.00%__####。

2-

2-

-1

3+

2-

2-

9

(6)有关上述实验过程中涉及的部分实验操作的描述,正确的是!!!!__AD__####(填字母)。

A.粗产品若要进一步提纯,可以采用重结晶的方法

B.配制溶液时,用托盘天平称取试样后,一般经溶解、转移(含洗涤)、定容等步骤,配制成100 mL溶液

C.滴定时,当最后一滴标准溶液滴入时,溶液变为蓝色,且半分钟内不变色,可判断滴定终点

D.滴定终点时俯视读数,测定结果偏低

解析 (1)加快反应速率可以采取升高温度、粉碎固体、使用催化剂等措施。(2)根据操作1中发生的反应,加水浸取,操作2为过滤,滤出的固体为Fe2O3;中和加入醋酸,因为醋酸的酸性比硅酸和Al(OH)3强,发生反应:SiO3+2CH3COOH===H2SiO3↓+2CH3COO、AlO2+CH3COOH+H2O===Al(OH)3↓+CH3COO;操作3为过滤,得到固体Y是Al(OH)3、H2SiO3;酸化发生反应:2CrO4+2H

2-2-

2-

Cr2O7+H2O。(5)Cr2O7+6I+14H===2Cr+3I2+7H2O,建立

2-

2-

-3

2-2--+3+

的关系式为Cr2O7~3I2~6S2O3,溶液中n(Cr2O7)=36×10×0.150 0×

-3

-3

100

mol=25×6

3.6×10 mol,则质量分数为3.6×10×294/1.470×100%=72%,根据题目数据,保留有效数字为4位,即为72.00 %。(6)通过结晶的方法得到晶体,如果一次结晶,产品不纯,可以第二次结晶等,A项正确;配制溶液时,用电子天平称取试样,一般经过溶解、冷却、转移(含洗涤)、振荡、定容、摇匀等步骤,B项错误;淀粉遇碘单质变蓝,判断滴定终点应是蓝色变为无色,且半分钟内不变色,C项错误。

4.钼是一种过渡金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂,这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊接性及韧性,还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。

(1)反应①的尾气可以再利用,写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂:!!!!__H2SO4、Na2SO3[或Na2SO4、(NH4)2SO4等]__####。

(2)如果在实验室模拟操作1和操作2,则需要使用的主要玻璃仪器有:!!!!__烧杯、漏斗、玻璃棒__####。

(3)钼在空气中灼烧生成三氧化钼,三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠;三氧化钼

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不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为!!!!__Na2MoO4__####。

高温高温

(4)工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2+CH4=====2CO+2H2,CH4+H2O=====CO+3H2。含甲烷体积分数为80%的a L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应,甲烷转化率为90%,用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼,理论上能生产钼的质量为!!!!__4.11a_g__####。

解析 (1)二氧化硫可收集再利用,制备硫酸和盐类等。(2)操作1和操作2都是分离固体与液体的混合物,都是过滤操作。(3)钼酸是二元酸,可直接写出钼酸钠。(4)根据反应方高温高温程式知,1 mol甲烷完全反应生成4 mol还原性气体,3CO+MoO3=====Mo+3CO2,3H2+MoO3=====

a LMo+3H2O,3 mol还原性气体理论上生成1 mol钼。n(CH4)=-1×80%,n(H2+CO)

22.4 L·mol

a22.4

×80%×90%×4 mol=

-1

a×72%

5.6

,n(Mo)=

a×72%1

0.72a0.72a× mol= mol,m(Mo)= 5.6316.816.8

mol×96 g·mol≈4.11a g。

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