专题7 第5单元 第2讲 化学工艺流程题的解题策略 （word练习）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（新教材，单选，苏教版2019）

课时精练(四十七)　化学工艺流程题的解题策略 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．过氧化钙常用作杀菌剂及封闭胶泥的快干剂，难溶于水，溶于酸生成过氧化氢。以大理石(含有少量氧化亚铁和氧化铁杂质)为原料制备过氧化钙的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)操作Ⅰ的目的是调节溶液的pH，使铁元素完全沉淀，则试剂A最好选用 (填字母)。 a．盐酸　　　　　　　　 b．硝酸 c．盐酸和过氧化氢 d．硫酸 (2)测得滤液M中Ca2＋的物质的量浓度为0.56 mol·L－1，若加入等体积的(NH4)2CO3溶液时CaCO3开始沉淀，则(NH4)2CO3的物质的量浓度为 (已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9)。 (3)反应Ⅰ是放热反应，不同浓度的H2O2溶液对反应生成CaO2产率的影响如表： H2O2的浓度/% 5 10 15 20 25 30 CaO2的产率/% 62.40 63.10 63.20 64.54 62.42 60.40 分析题给信息，解释H2O2的浓度大于20%后CaO2产率反而减小的原因： 。 (4)制备所得的过氧化钙中常含有CaO杂质，实验室可按以下步骤测定CaO2的质量分数： 步骤1：准确称取0.3 900 g过氧化钙样品，置于250 mL的锥形瓶中； 步骤2：加入10 mL蒸馏水和20 mL磷酸，振荡使样品完全溶解； 步骤3：用0.1 000 mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定至终点，记录数据； 步骤4：平行测定3次(数据记录见表)，计算试样中CaO2的质量分数。 实验 1 2 3 V(酸性KMnO4溶液)/mL 19.50 19.48 19.52 已知：上述实验过程中反应关系为CaO2～H2O2，5H2O2～2KMnO4。 ①步骤3判断滴定达到终点的现象是 ． ②由表中数据可知，该样品中CaO2的质量分数为 %。若实验时刚洗净的滴定管未用酸性KMnO4溶液润洗，则测定的CaO2的质量分数会 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 解析：　大理石主要成分为CaCO3，含有杂质FeO、Fe2O3，制备CaO2需除去铁元素杂质，故第一步应该是加盐酸溶解，同时加入氧化剂如H2O2，将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除杂，加入氨水使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而被除去，滤液M中主要含有CaCl2、NH4Cl，加入(NH4)2CO3可将CaCl2转化为CaCO3沉淀，滤液Y中主要含有NH4Cl，CaCO3再用盐酸溶解，再与氨水、H2O2等物质反应得到产品。 (1)试剂A是为了溶解CaCO3，应该使用酸，由于含有少量氧化亚铁和氧化铁杂质，加入氨水后形成的是Fe(OH)3沉淀。因此还应该加入具有氧化性的物质，将氧化亚铁反应产生的Fe2＋氧化生成Fe3＋，结合环保知识，可知应该选择的物质是盐酸和过氧化氢，选项c; (2)加入等体积(NH4)2CO3溶液时，c(Ca2＋)被稀释一半，即此时c(Ca2＋)＝＝0.28 mol/L，由Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝2.8×10－9，代入数据解得c(CO)＝1×10－8mol/L，由于被稀释，故原(NH4)2CO3浓度＝2c(CO)＝2×10－8mol/L； (3)H2O2浓度增大后，反应速率加快，由于反应放热，H2O2受热又易分解，故导致CaO2产率减小； (4)①KMnO4与H2O2反应，使KMnO4溶液的紫红色褪去，当H2O2反应完全时，紫红色不再褪去，因此步骤3中当看到加入最后半滴酸性KMnO4溶液，锥形瓶中溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色，证明达到滴定终点； ②反应的关系式是5CaO2～5H2O2～2KMnO4，反应消耗的KMnO4平均体积是V＝(19.50＋19.48＋19.52)÷3＝19.50 mL，n(KMnO4)＝0.1 000 mol·L－1×19.50 mL×10－3L/mL＝1.95×10－3mol；所以n(CaO2)＝＝＝4.875×10－3mol，该样品中CaO2质量分数＝[(4.875×10－3mol×72 g/mol)÷0.3 900 g]×100%＝90%；若实验时刚洗净的滴定管未用KMnO4标准溶液润洗，标准液被稀释，则消耗的KMnO4标准溶液体积偏大，因此会使CaO2的质量分数测定结果偏高。 答案：　(1)c　(2)2×10－8mol·L－1 (3)H2O2浓度大，反应速率快，反应放热使体系迅速升温，促使H2O2