高考化学二轮专题复习化学组成含量和产率专题.docx
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高考化学二轮专题复习化学组成含量和产率专题
化学产率：
1、考纲要求：
能正确计算化学反应的转化率或产率
解题方法：
利用化学平衡常数，采用关系式法、三段式法进行简单计算
例题解析：
【2017新课标3卷】（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2
O7，最终得到产品m2kg，产率为_____________。
解析：
样品中Cr2O3的质量为m1×40%kg，则生成K2Cr2O7的理论质量为m1×40%kg×
，则所得产品的产率为m2kg÷（m1×40%kg×
）×100%=
×100%。
【安徽省江南十校2017届5月冲刺联考（二模）】金属钒主要用于冶炼特种钢和在化学工业、炼油工业中作催化剂，被誉为“合金的维生素”。
回收利用废钒催化剂（主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅）的工艺流程如下图所示。
（4）完成并配平氧化过程中的离子方程式：
_____
_____ClO3-＋VO2++=VO3+＋Cl-＋。
（5）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。
取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105mL0.1mol·L-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该工业生产中钒的回收率是________。
根据钒元素守恒及反应的化学方程式得:
KClO3
6VO3+
3V2O5，则回收到的m（V2O5）=3×0.105L×0.1mol·L-1×182g·mol-1=5.733g,故钒的回收率是
×100%=95.55%。
（2013全国II卷.理综28）（14分）在1.0L密闭容器中放入0.10molA（g），在一定温度进行如下反应应:
A（g）
B（g）＋C（g）△H=+85.1kJ·mol－1
反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
回答下列问题:
（2）由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α（A）的表达式为
平衡时A的转化率为_____________，列式并计算反应的平衡常数K=_____
（2013.26）（15分）正丁醛是一种化工原料。
某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下：
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下：
沸点/。
c
密度/（g·cm-3）
水中溶解性
正丁醇
11.72
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
微溶
实验步骤如下：
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。
在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热。
当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液。
滴加过程中保持反应温度为90—95℃，在E中收集90℃以下的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75—77℃馏分，产量2.0g。
回答下列问题：
（7）本实验中，正丁醛的产率为
解析：
组成、含量：
考纲要求：
将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题；能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。
能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
解题方法：
关系式法
【2017新课标2卷】（14分）
水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：
+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。
实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol·L−1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。
解析：
（4）草酸钙的化学式为CaC2O4，
作氧化剂，化合价降低5价，H2C2O4中的C化合价由＋3价→＋4价，整体升高2价，最小公倍数为10，因此
的系数为2，H2C2O4的系数为5，运用关系式法：
5Ca2+～5
H2C2O4～2KMnO4
n（KMnO4）=0.0500mol/L×36.00×10−3mL=1.80×10−3mol
n（Ca2+）=4.50×10−3mol
水泥中钙的质量分数为4.50×10−3mol×40.0g/mol÷0.400g×100%=45.0%。
【2017新课标2卷】（15分）
水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。
某课
外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。
实验步骤及测定原理如下：
Ⅰ．取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。
记录大气压及水体温度。
将水样与Mn（OH）2碱性悬浊液（含有KI）混合，反应生成MnO（OH）2，实现氧的固定。
Ⅱ．酸化、滴定
将固氧后的水样酸化，MnO（OH）2被I−还原为Mn2+，在暗处静置5min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2（2
+I2=2I−+
）。
（4）取100.00mL水样经固氧、酸化后，用amol·L−1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为_________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为b
mL，则水样中溶解氧的含量为_________mg·L−1。
解析：
该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2，因此终点现象为蓝色刚好褪去；根据题干，MnO（OH）2把I−氧化成I2，本身被还原成Mn2＋，根据得失电子数目守恒，即有n[MnO（OH）2]×2=n（I2）×2，因此建立关系式O2~2MnO（OH）2~2I2~4Na2S2O3。
可得水样中溶解氧的含量为[（ab×10−3）÷4×32×103]÷0.1=80ab。
【2015年全国II卷】（满分15分）
聚戊二酸丙二醇酯（PPG）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景．PPG的一种合成路线如下：
已知：
①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃：
化合物C的分子式为C5H8
③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质
④
冋答下列问题：
（1）A的结构简式为
．
专题练习
化学产率、组成、含量的相关计算专练
1、正丁醚（CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3）是一种化工原料，常温下为无色液体，不溶于水，沸点为142.4℃，密度比水小。
某实验小组利用如下装置合成正丁醚（其它装置均略去），发生的主要反应为：
实验过程如下：
在容积为l00mL的三颈烧瓶中将5mL浓硫酸、14.8g正丁醇和几粒沸石混合均匀，再加热回流一段时间，收集到粗产品，精制得到正丁醚。
回答下列问题：
本实验最终得到6.50g正丁醚，则正丁醚的产率是________________________。
2、某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。
当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。
NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na。
取56g上述产气药剂，分解产生的气体通过碱石灰后的体积为16.8L（标准状况），该产气药剂中NaN3的质量分数为________。
3、硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的能溶于水的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业。
某研究小组设计SnSO4制备路线如下：
查阅资料：
I．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化。
Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡[Sn（OH）C1]。
该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：
取质量为mg的锡粉溶于稀硫酸中，向生成的SnSO4中加入过量的Fe2（SO4）3溶液，用物质的量浓度为cmol/L的K2Cr207标准溶液滴定生成的Fe2+，共用去K2Cr207溶液的体积为VL。
则锡粉中锡的质量分数是_______________。
（Sn的摩尔质量为Mg/mol，用含m、c、V、M的代数式表示）
4、冰晶石又名六氟铝酸钠（Na3A1F6）白色固体，微溶于水，常用作电解铝工业的助熔剂。
工业上用萤石（主要成分是CaF2）、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石，某化学实验小组模拟工业上制取Na2AlF6的装置图如下（该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成）。
已知：
CaF2+H2SO4
CaSO4+2HF↑
萤石中含有少量的Fe2O3杂质，可用于装置I反应后的溶液来测定氟化钙的含量。
具体操作如下：
取8.0g萤石加入装置I中，完全反应后，将混合液加稀释，然后加入足量的KI固体，再以淀粉为指示剂，用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，当出现_________现象时，到达滴定终点，消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL，则萤石中氟化钙的百分含量为______________。
（已知:
I2+2S2O32-==S4O62-+2I-）
5、镁合金及镁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）用水氯镁石（主要成分为MgCl2·6H2O）制备金属镁的关键流程如下：
一段脱水后，残留固体质量占原样品质量的64.5%，试确定生成物的化学式__________。
（2）碱式碳酸镁密度小，是橡胶制品的优良填料，可用复盐MgCO3·（NH4）2CO3·2H2O作原料制备。
制备过程中，需要用到卤水（氯化镁溶液）。
某科研小组用沉淀滴定法分析产品中Cl-的含量，称取6.1000g产品用适量硝酸溶解，经稀释等步骤最终配得500mL的溶液。
d．产品中氯的质量分数为___________（保留三位有效数字）。
6、草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。
一种利用含钴废料（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）制取CoC2O4的工艺流程如下：
：
为测定制得样品的纯度，现称取1.00g样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵[（NH4）2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定，达到滴定终点时，共用去KMnO4溶液26.00mL,则草酸钴样品的纯度为__________________。
7、铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3）是工业上制备氧化铝的主要原料．工业上提取氧化铝的工艺流程如下：
准确称取8g铝土矿样品，加入一定量试剂a的溶液，使其中的Al2O3、Fe2O3恰好溶解；然后，向滤液中加入10mol·L－1的NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示，则样品中Al2O3的百分含量为_________。
8、氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。
Ⅰ.实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料制备铜的氯化物，现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹、酒精灯等已省略）。
请回答：
（1）按气流方向连接各仪器接口顺序为a→________、________→________、________→________、________→________、______
（2）D中发生反应的化学方程式为__________________。
Ⅱ.将上述实验制得的固体产物按如图所示流程操作，请回答：
用下面的方法测定固体产物中CuCl2的质量分数：
取2.00mL溶液2转移到锥形瓶中，再加入过量的20%KI溶液，再滴入几滴淀粉溶液。
用0.200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定。
反应原理为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2、I2＋2S2O32-===S4O62-＋2I－。
重复滴定三次，平均消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL，则固体产物中CuCl2的质量分数为________。
9、锶（Sr）为第五周期IIA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl2·6H2O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO4）为原料制备，生产流程如下：
）产品纯度检测：
称取1.000g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO31.100×10-2mol的AgNO3溶液（溶液中除Cl-外，不含其它与Ag+反应的离子），待Cl-完全沉淀后，用含Fe3+的溶液作指示剂，用0.2000mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_______________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00mL，则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________（保留4位有效数字）。
10某无机盐M是一种优良的氧化剂，为确定其化学式，设计如下探究实验：
已知：
①无机盐M仅由钾离子和一种含氧酸根组成，其分子中的原子个数比为2:
1:
4；
②该小组同学将溶液N分为二等份，分别按路线I、路线II进行实验。
每步部反应完全。
请按要求回答下列问题:
（1）由路线I的现象可知，溶液N中含有的阳离子是_________。
（2）由实验流程图可推得.含氧酸盐W的化学式是_______；由路线II可知，1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为_______g。
答案解析：
1、由
74×2 130
14.8g mg
则m=（14.8g×130）÷（74×2）=13.0g ，产率=（6.5g÷ 13.0g）×100%=50.0%。
故答案为：
50.0%。
2、）碱石灰可以吸收二氧化碳、水蒸汽，剩余的气体为氮气，氮气的物质的量=
=0.75mol，根据氮元素守恒n（NaN3）=
=0.5mol，
则m（NaN3）=0.5mol×65g/mol=32.5g，故NaN3的质量分数为
×100%=58%。
3、令锡粉中锡的质量分数为x，则：
Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～
K2Cr2O7
Mg
mol
m×x cmol/L×VL
解得x=
，故答案为：
。
4、Fe2O3溶解产生的Fe3+将KI氧化为I2，I2遇淀粉变蓝，当出现溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复现象时，到达滴定终点。
Fe2O3～2Fe3+～I2～2S2O32-，n（Fe2O3）=0.5n（Na2S2O3）=0.50.1000mol/L×0.040L=0.0040mol，m（Fe2O3）=0.0020mol×160g/mol=0.32g，则萤石中氟化钙的百分含量为1-0.32/8.0=96%。
5、
（1）图中AB线段为“一段脱水”，设对应固体物质的化学式为MgCl2•xH2O，根据
=0.645，计算得x=2，所以B的化学式为MgCl2•2H2O，故答案为：
MgCl2•2H2O；
（2）根据氯离子的物质的量与反应的硝酸银的物质的量相等可知，n（Cl-）=0.016L×0.1000mol/L=0.0016mol，产品中氯的质量分数=
×100%=18.6%，故
6设草酸钴的质量为x，根据方程式：
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，草酸根守恒可得：
5CoC2O4~5（NH4）2C2O4~5H2C2O4~2MnO4-
5×147g 2mol
x 0.026L×0.1000mol/L
=
，解得x=0.9555g，样品纯度=
×100%=95.55%，
7、根据关系式Al2O3～2Al（OH）3～6NaOH知，n（Al2O3）=
=0.05mol，m（Al2O3）=0.05mol×102g/mol=5.1g，氧化铝质量分数=
×100%=63.75%
8、
（1）仪器连接顺序：
Cl2发生装置→除去HCl气体装置→干燥装置→制备装置→多余Cl2处理装置，所以各仪器接口顺序是：
a→d、e→j、h→f、g→b；
（2）氯气与Cu反应生成氯化铜，与Fe反应生成氯化铁，反应方程式分别为：
Cu＋Cl2
CuCl2、2Fe＋3Cl2
2FeCl3。
Ⅱ
（2）根据信息可知：
在加热条件下，SO2与铜离子反应生成CuCl白色沉淀和SO42-，反应的离子方程式为：
2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋4H＋＋SO42-。
（3）根据方程式可知2CuCl2～I2～2S2O32-，所以原溶液中氯化铜的物质的量是0.2mol/L×0.02L×200mL/2mL＝0.4mol，质量是0.4mol×135g/mol＝54g，因此固体产物中CuCl2的质量分数为54g/65g×1005＝83.1%。
9、（0.2000mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，则用含Fe3+的溶液作指示剂，当标准液过量时Fe3+、SCN-结合生成络离子，溶液为血红色，所以滴定达到终点的现象是溶液由无色变为血红色，且30s不褪色，故答案为：
溶液由无色变为血红色，且30s不褪色；
②n（NH4SCN）=0.2000mol/L×0.02L=4.0×10-3mol，Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，所以溶液中剩余的Ag+的物质的量为：
n（Ag+）=4.0×10-3mol，则与Cl-反应的Ag+的物质的量为：
n（Ag+）=1.100×10-2 mol-4.0×10-3mol=7.0×10-3mol，1.000g产品中SrCl2•6H2O的物质的量为：
n（SrCl2•6H2O）=
×n（Ag+）=3.5×10-3mol，1.000g产品中SrCl2•6H2O的质量为：
m（SrCl2•6H2O）=3.5×10-3mol×267g/mol=0.9345g，所以产品纯度为：
×100%=93.45%，
10、.
（1）路线Ⅰ，先滴加硫氰化钾溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变为血红色，可知，溶液N中含有的阳离子是Fe2+；
（2）在路线Ⅱ中，首先向溶液N中滴加适量KOH至元素X刚好沉淀完全，过滤后将沉淀在空气中充分灼烧得纯净的Fe2O3粉末；说明无机盐M中的元素为K、Fe、O三种元素，由于无机盐M中元素原子个数比为2：
1：
4，故M的化学式为K2FeO4；无机盐M与硫酸反应后得到的是硫酸盐，硫酸盐与氢氧化钾反应除生成沉淀外，滤液蒸干后得到的含氧酸盐W应该是K2SO4；得到纯净的Fe2O3粉末1.20g，铁元素共
×2×56g/mol=0.84g，则溶液N中的铁共0.84g×2=1.68g，由于加入了1.12g铁，所以M中铁元素共1.68g-1.12g=0.56g，即0.01mol，故M中K元素的质量为0.01mol×2×39g/mol=0.78g；
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