内容正文:
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重点突破(三) 找准关系突破工艺流程中的计算
化学工艺流程中的计算包括纯度计算、转化率、产率计算等等。不管计算什么,都离不开关系式法。应用关系式法就能抛开繁杂的反应过程,从始态到终态来找关系,化难为易稳解题。
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命题点(一) 利用“碘量法”进行物质含量测定
命题点(二) 溶度积的相关计算
目
录
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命题点(一) 利用“碘量法”进行物质含量测定
1.直接碘量法
直接碘量法是用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法。在滴定过程中,I2被还原为I-
指示剂 淀粉:淀粉遇碘显蓝色,反应极为灵敏。化学计量点稍后,溶液中有过量的碘,碘与淀粉结合显蓝色而指示终点到达。碘自身的颜色指示终点,化学计量点后,溶液中稍过量的碘显黄色而指示终点
适用对象 I2 是较弱的氧化剂,强还原性的S2-、S2O、SO、As2O3、Vc等都可直接滴定
2.间接碘量法
续表
[典例] 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:
(1)“滤渣2”中BaCrO4(摩尔质量为M g·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”)。
[思维建模] 利用关系式法解题思维流程
[迁移应用]
1.以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料,根据下列流程可制备K2Cr2O7。
下列说法正确的是 ( )
A.煅烧时没有发生氧化还原反应
B.滤渣Ⅱ中主要成分是Al(OH)3
C.可循环使用的物质是CO2和Na2CO3
D.由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入KOH
答案:C
3.二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③ClO2的制取。工艺流程如下图:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液。
ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
(1)准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是____________。
(2)上述步骤3中滴定终点的现象是________________________________。
(3)若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为______ mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
4.我国科学家以铬铁合金(主要成分:铬、铁、镍)为原料,提出了制备氧化铬的“铬铁三价铬冶金化工联合法”,彻底解决了传统铬生产工艺中六价铬的污染问题,其工艺流程示意图如下。
已知:整个工艺流程,溶液中的铬元素均为+3价。
(1)加入草酸(H2C2O4)生成草酸亚铁的化学方程式:____________________。
(2)为满足冶金及颜料级铬绿的要求,氧化铬产品中铁的质量分数应低于0.03%。一种测定氧化铬中铁含量的操作如下:
ⅰ.称取m g氧化铬产品,用酸溶解;
ⅱ.多步操作分离铁和铬;
ⅲ.取含有Fe3+的溶液,调pH,加入指示剂,用c mol·L-1的无色EDTA2Na溶液滴定,共消耗EDTA2Na标准液V mL。
资料:EDTA2Na和Fe3+按物质的量1∶1反应,低浓度时产物无明显颜色。
①指示剂是________________,滴定终点的现象为_________________________;②氧化铬产品中铁的质量分数是________________________。
命题点(二) 溶度积的相关计算
分步沉淀问题分析
续表
[迁移应用]
1.镧系金属元素铈(Ce)常见有+3、+4两种价态,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿的形式存在,其主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如图所示:
常温下,当溶液中的某离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全。据此,在生成Ce(OH)3的反应中,加入NaOH溶液pH至少达到__________时,即可视为Ce3+已完全沉淀。{Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20}
答案:9
2.(2021·辽宁等级考)从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工艺流