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高考化学工业流程题

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高考化学工业流程题

高考化学工业流程题基础练习

【例1】 某固体混合物可能由Al 、(NH 4)2SO 4、MgCl 2、AlCl 3、FeCl 2中的一种或几种组成,

现对该混合物作如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标

准状况下的体积):

回答下列问题:

⑴混合物中是否存在FeCl 2 ___(填“是”或“否”);

⑵混合物中是否存在(NH 4)2SO 4 ___(填“是”或“否”),你的判断依据

是 。

⑶写出反应④的离子方程式: _ _ _ 。

⑷请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl 3(说出你的计算依据,不要求写计算过程)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。

⑸把AlCl 3溶液中加热浓缩蒸干,不能得到AlCl 3·6H 2O 晶体,请你设计一个可行的简易

实验方案,怎样从溶液中得到较纯的AlCl 3·6H 2O 晶体 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。

答案.⑴否; ⑵ 是, 气体通过浓硫酸减少4.48L 。

⑶ AlO 2-+H ++H 2O ==Al (OH )3↓。

⑷由题中信息可推得一定含有Al 、(NH 4)2SO 4和MgCl 2三种物质,而计算出这三种物质

的质量之和刚好等于28.1g ,所以一定没有AlCl 3。

⑸往氯化铝溶液中加入一定量的浓盐酸,蒸发浓缩,降温结晶,过滤。

【例2】 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石(主要成分为Li 2O ?Al 2O 3?4SiO 2)为原材料制备Li 2CO 3的工艺流程如下:

已知:Fe 3+、Al 3+、Fe 2+和Mg 2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的PH 分别为3.2、5.2、

9.7和12.4;Li 2SO 4、LiOH 和Li 2CO 3在303K 下的溶解度分别为34.2g 、12.7g 和1.3g .

(1)步骤Ⅰ前,β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________.

(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li +、SO 42-,另含有Al 3+、Fe 3+、Fe 2+、Mg 2+、

Ca 2+、Na +等杂质,需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以

调节溶液的PH 到6.0- 6.5,沉淀部分杂质离子如 ,然后分离得到浸出液。 28.1g 固体 过量浓NaOH ,? ① 11.2L 气体 碱石灰 体积不变 ② 白色沉淀5.80g 久置 ③ 无明显变化 无色溶液 稀盐酸 ④ 白色沉淀 过量稀盐酸 ⑤

无色溶液 6.72L 气体

(3)步骤Ⅱ中,将适量的H 2O 2溶液、石灰乳和Na 2CO 3溶液依次加入浸出液中,可除去的

杂质金属离子有___________.

(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为____________.

(5)母液中的主要溶质有_____________.

答案 ⑴加快反应速率 ⑵石灰石,Al 3+、Fe 3+ (3)3+2+2Mg Fe Ca +、、

(4)+2-3232+=Li CO Li CO ↓ (5) NaOH 、 Na 2SO 4。

【例3】 科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。请回答下列问题:

(1)实验测得,1g 氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ 热量,则表示氢气燃烧热的热化

学方程式为_______________________________________

(2)利用水分解制备H 2,某化学家设计了下列化学反应步骤:

①_____________(反应条件750℃) ②2HBr+Hg HgBr 2+H 2↑

③HgBr 2+CaO HgO+CaBr ④2HgO 2Hg+O 2↑

反应①可表示为 。

(3)下图是某国正在研究中的一种流程(硫—碘热循环法制氢气),其中用了过量的碘。

用硫—碘热循环法制氢气总化学反应方程式: 。

用硫—碘热循环法制取氢最大的优点是(写出2点) 和 。

(4)2007年9月12日新浪科技网报道:美国科学家宣称盐水在无线电作用下可以燃烧,

这一发现很可能是21世纪人类最大发现之一,这样可以解决氢能源问题。无线电频

率可以降低盐水中所有元素之间的“结合力”,释放出氢原子,一旦点火,氢原子就

会在这种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是( )

A .离子键

B .共价键

C .氢键

D .范德华力

答案(1)H 2(g )+ 1/2O 2(g )

H 2O (l );△H=-298.4kJ/mol (2)CaBr 2 + H 2O 2HBr

+ CaO (3)H 2O 1/2O 2↑+ H 2↑;生成的SO 2和I 2可以循环使用,其它产物对环境无污染;利用核能提供了所需的大部分能量,需要额外消耗的能量较小

(4)B

【解析】(1)根据1g 氢气燃烧放出的热量,计算出1mol 氢气燃烧放出的热量是

149.2kJ×2=298.4kJ ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为: H 2(g )+ 1/2O 2(g )H 2O

(l );△H=-298.4kJ/mol

(2)根据题意可知反应的整个过程总的化学方程式为H 2O = H 2↑+ 1/2O 2↑⑤,观察题给3

个化学方程式, 可以得出①=⑤- ②-③-1/2④,则①的反应的化学方程式为:CaBr 2 +

H 2O 2HBr + CaO

(3)观察图示的转化关系,可知在整个过程中发生的反应主要有以下几个:

2H

2O + SO 2 + I 2H 2SO 4 + 2HI ①;H 2SO 4 H 2O + SO 2 ↑+1/2O 2↑②;

+H2③;三个方程式相加可得H2O 1/2O2↑+ H2↑。观察整个过程,可知反应

2HI I

过程中利用核能提供了所需的大部分能量,需要额外消耗的能量较小,因此,生成的SO2和I2可以循环使用,其它产物对环境无污染,耗能低是本方法的最大的优点。

(4)从盐水中释放出氢原子,关键破坏的是O-H键,即破坏的是共价键。

【例4】铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问

题:

(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是;X与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为。

(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、Cu2+等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是;

A.Mg2+ B.Fe2+ C.A13+ D.Cu2+

(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题:

①操作I的名称是;操作II的方法为。

②Na2CO3溶液可以除油污,原因是(用离子方程式表示);

③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式。

(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定

(5Fe2++MnO-4+8H+====5Fe3++Mn2++4H2O)

①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需。

②该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是。

A.稀硝酸B.稀盐酸C.稀硫酸D.浓硝酸

③某同学设计的下列滴定方式,最合理的是。(夹持部分略去)(填字母序号)

答案.(1)Fe2+、Fe3+、H+;Fe(NO3)3;(2)BC

(3)①过滤;;在漏斗中加入适量蒸馏水,浸没过沉淀,让蒸馏水自然流下,

重复数次。②CO2-3+H2O===HCO-3+OH-③Fe2++2HCO-3===FeCO3↓+CO2↑+H2O (4)①250mL容量瓶②C ③b

【例5】某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:

杂铜粗制氧化铜硫酸铜溶液

浓硫酸,加热

稀硫酸,加热,通氧气途径Ⅱ

途径Ⅰ

胆矾CuSO 4·5H 2O

(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于

上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用 ,灼烧后的坩埚应放在 上冷却,不能直接放在桌面上。

所用仪器:a .蒸发皿 b .石棉网 c .泥三角 d .表面皿 e .坩埚钳 f .试管夹

(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是 。

a .灼烧过程中部分氧化铜被还原

b .灼烧不充分铜未被完全氧化

c .氧化铜在加热过程中分解生成铜

d .该条件下铜无法被氧气氧化

(3)通过途径II 实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、_____、冷却结晶、 、自然干燥。

(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径I 相比,途径II 有明显的两个优点

是: 、 。

(5)在测定所得胆矾(CuSO 4·x H 2O)中结晶水x 值的实验中,若测定结果x 值偏高,可能的原因是 。

a .加热温度过高

b .胆矾晶体的颗粒较大

c .加热后放在空气中冷却

d .胆矾晶体部分风化

答案. (1)c ; e ; b 。 (2)a ; b 。 (3)蒸发; 过滤。

(4)产生等量胆矾途径II 消耗硫酸少; 途径II 不会产生污染大气的气体。(5)a

【例6】 硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下

(1)以N 2和H 2为原料合成氨气反应N 2(g )+3H 2(g ) 2NH

3(g )△H<0

①下列措施可以提高H 2的转化率是(填选项序号)

a .选择适当的催化剂

b .增大压强

c .及时分离生成的NH 3

d .升高温度

②一定温度下,在密闭容器中充入1molN 2和3molH 2发生反应若容器容积恒定,达到平衡

状态时,气体的总物质的量是原来的16

15,则N 2的转化率a 1= ; 若容器压强恒定,达到平衡状态时,N 2的转化率为a 2,则a 2 a 1(填“>”、“<”或“=”)

(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸①NH 3被氧气催化氧化生

成NO 的反应的化学方程式是 ②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO (g )+O 2(g )

2NO 2(g )△H>0

该反应的反应速率(v )随时间(t )变化的关系如右图所示若t 2、

t 4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)

a .在t 1~t 2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应

已达到平衡状态

b .在t 2时,采取的措施可以是升高温度

c .在t 3~t 4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

d .在t 5时,容器内NO 2的体积分数是整个过程中的最大值

(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气

①催化还原法:催化剂存在时用H 2将NO 2还原为N 2, 已知:2H 2(g )+O 2(g )=2H 2O (g ) △H=-483.6kJ/mol

N 2(g )+2O 2(g )=2NO 2(g ) △H=+67.7kJ/mol 则H 2还原NO 2生成水蒸气反应的热化

学方程式是

②碱液吸收法:用Na 2CO 3溶液吸收NO 2生成CO 2若每9.2gNO 2和Na 2FCO 3溶液反应时转移

电子数为0.1mol ,则反应的离子方程式是 答案.(16分)(1)bc (2分),②12.5%,>

(2)①4NH 3+5O 2 4NO +6H 2O ,②ab

(3)①4H 2(g )+2NO 2(g )+4H 2O(g);H ?=-10349 kJ/mol

②NaNO 3 2NO 2+CO 32- NO 3-+NO 2-+CO 2

【例7】 随着工业的迅速发展,产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH 对

工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢

氧化物的K sp (沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓

度为相应pH 时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度;当溶液中金属离子浓度小

于10-5 mol·L -1时通常认为该离子沉淀完全)。

(1)某厂排出的废水中含有Cu 2+和Fe 3+,测得其浓度均小于0.1 mol·L -l 。为除去其中的Fe 3+,回收铜,需控制的pH 范围是__________________________。

(2)为了处理含有Cr 2O 72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量NaCl ,以Fe 为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。

①Cr 2O 72-转变为Cr 3+的离子方程式为_____________________________________________。 ②pH 对废水中Cr 2072-去除率的影响如右图。电解过程中溶液的pH 取

值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:

_____________________________________________________。

[注:去除率(%)=[(c 0-c )/c o ]×100%,

式中:c o —处理前废水中Cr 2O 72-的浓度, c —处理后废水中Cr 2O 72-的

浓度]

答案.(1)3.7≤pH <4.7或3.7≤pH≤4.7

(2)①Cr 2O 72- + 6Fe 2+ + 14H + = 2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2O 金属离子

K sp pH(10-1mol·L -l ) pH(10-5mol·L -l ) Fe 3+ 4.0×10-38 2.7 3.7 Cr 3+ 6.0×10-31 4.3 5.6

Cu 2+ 2.2×10-20 4.7 6.7 Ca 2+ 4.0×10-5 12.3 14.3

②4.3~5.6(或5~6)pH越小,Cr2O72-的去除率越大,但难形成Cr(OH)3沉淀从废水中分离;pH越大,Cr2O72-的去除率越小

(3)3.25×103

【例8】FeCl

3可通过多种途径转化成FeCl

2

(1)在FeCl

3

溶液中加入适量氢碘酸,发生反应的离子方程式为

(2)工业上常将无水FeCl

3在氮气做保护气下加热至300℃-350℃,通入干燥H

2

,而制得

FeCl

2

。该反应的化学方程式为

(3)工业上另一种制备FeCl

2的方法是:将无水的FeCl

3

与适量氯苯(C

6

H

5

Cl),在130℃持

续加热约3小时,可发生如下反应:2 FeCl

3+ C

6

H

5

Cl 2 FeCl

2

+ C

6

H

4

Cl

2

+ HCl

根据有机反应规律,该反应中氯苯发生的是(填有机反应类型)。(4)分析上述三个反应,下列有关说法正确的是(填序号)。

①反应(1)中,氢碘酸既表现了酸性,又表现了还原性

②反应(3)中,HCl为氧化产物

③上述三个反应中,FeCl

2

均为还原产物

(5)请另写一个FeCl

3转化成FeCl

2

的化学方程式:

答案.

(1)2Fe3+ + 2I— = 2Fe2+ + I2 (2)2FeCl3 + H2 2FeCl2 + 2HCl

(3)取代反应(4)③(5)2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 或2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + 2HCl+ S↓【例9】CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:

已知:

①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑

②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2

Co(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 2.3 7.5

7.6 3.4 完全沉淀 4.1

9.7 9.2 5.2 请回答下列问题: ⑴在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为 。

⑵加入碳酸钠调节pH 至a ,a 的范围是 。

⑶操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 、 和过滤。

⑷制得的CoCl 2·6H 2O 需减压烘干的原因是 。 ⑸为测定产品中CoCl 2·6H 2O 含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO 3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl 2·6H 2O 的质量分数大于100%,其原因可能是 。

⑹在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的CoCl 2·6H 2O ,采用的方法是

答案..⑴减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐

⑵5.2~7.6

⑶蒸发浓缩、冷却结晶

⑷降低烘干温度,防止产品分解

⑸样品中含有NaCl 杂质;烘干时失去了部分结晶水

⑹将产品溶于乙醚过滤后,再蒸馏

【例10】 某工厂用CaSO 4、NH 3、CO 2制备(NH 4)2SO 4,其工艺流程如下。

回答下列问题:

(1)硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ,写出利用该流程制备(NH 4)2SO 4的总化学方程式: 。

(2)a 和b 分别是 (填序号)。

A .足量CO 2、适量NH 3

B .足量NH 3、适量CO 2

C .适量CO 2、足量NH 3

D .适量NH 3、足量CO 2

甲滤液母液

生石灰煅烧提纯通入a 通入b CaSO 4浊液乙

CaCO 3硫酸铵

二氧化碳

氨气

(3)上述流程中,可以循环使用的物质有(写化学式)。(4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是。(5)上述流程中,有关NH3作用的说法正确的是。

A.提供制备所需的氮元素B.增大CO2

3 的浓度促进反应发生

C.作反应的催化剂D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3答案(1)化肥CaSO4+2NH3+CO2+ H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4

(2)B (3)CO2、NH3(4)蒸发

..浓缩冷却结晶

..过滤

..(5)ABD

【例11】医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为

97.0%~103.0%)的主要流程如下:

(1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。

检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①防止Ca2+在蒸发时水解;②。

(3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取0.7500 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;

b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;

c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,

消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。

①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。

②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。

③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),

其可能原因有;。

答案.(1)取上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3沉淀完全

(2)中和Ca(OH)2;防止溶液吸收空气中的CO2

(3)①酸式滴定管②99.9% ③样品中存在少量的NaCl;少量CaCl2·2H2O失水【例12】海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:

(1)从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤,②加过量NaOH溶液,③加适量盐酸,④加过量NaCO3溶液,⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是。

.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.②④⑤①③(2)请写出氯碱工业的核心反应的化学方程式。(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为。(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为

,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是。

(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提

纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。

微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程

后,绘制了如右装置简图,请你参与分析讨论:

①整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡

胶管,其原因是。

②实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:

③C中液体产生颜色为。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr 溶液,充分反应后,再进行的分离操作是。

答案(1)C(2)2NaCl+2H2O======2NaOH+H2↑+Cl2↑(3)富集溴元素

(4)Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO2-4强酸对设备的严重腐蚀(5)①Br2腐蚀橡胶

②控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分③深红棕色分液(或蒸馏)

【例13】某厂排放的废液含有大量的K+、Cl-、Br-,少量的Ca2+、Mg2+、SO2-4。某研究性学习小组拟取这种工业废水来制取较纯净的氯化钾晶体及液澳,他们设计了如下流程:

可供试剂a、b、c选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、苯、CCl4、H2O2溶液、KMnO4(H+)溶液。

根据以上流程回答相关问题:

(1)试剂a、b分别是、。

(2)操作①、②、③、④的名称是(填字母序号)

a过滤、分液、过滤、蒸发结晶b分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶

c分液、过滤、过滤、蒸发结晶d分渣、分液、过滤、蒸发结晶(3)除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO-24离子,选出e所代表的试剂,按滴加顺序依次是(只填化学式)。

(4)调节pH的作用是;操作方法是。

(5)操作④中用到的瓷质仪器名称是____ 。

答案

【例14】高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。其制备路线如下:

试回答下列问题

(1)操作①搅拌的目的是:。

(2) 操作②与操作③相同,该操作名称是:___________________。

(3)反应器中,NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反应的离子方程式为:_______________________。

(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一

定影响,当高铁酸钾产率最高时,NaClO

的物质的量浓度约为_________。(计算

结果保留一位小数)

(5)从环境保护的角度看,制备中间产

物Na2FeO4较好的方法为电化学法,其

装置如图乙所示,则阳极的电极反应式

为。

答案(1)为了加速反应物之间的接触,加快化学反应速率。(2)过滤

(3)2Fe3+ + 3ClO─ + 10OH─ == 2FeO42─ + 3Cl─ + 5H2O (4)3.6mol/L;

(5) Fe + 8OH──6e─ == FeO42─ + 4H2O

【例15】某化学兴趣小组为探索工业废料的再利用,在实验室中用含有铝、铁、铜的合金制取氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。其实验方案如下:

(1)所加试剂①、②分别是__________________。

(2)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是

________________________________________________________________________;

从滤渣F制取胆矾的第一步操作最好采用

________________________________________________________________________。

(3)上述实验方案中,有一步设计明显不合理,请你予以指出,并说明理由

________________________________________________________________________。答案(1)NaOH溶液和稀硫酸(2)在隔绝空气的条件下,蒸发浓缩、冷却结晶将滤渣F在空气中灼烧(3)由滤液A制得氯化铝溶液不合理,所得氯化铝溶液中含有大量NaCl杂质【例16】随着人类社会的发展,氮氧化物(NO x)已成为大气中的主要气态污染物之一。

(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中NO x的主要来源。它们破坏臭氧层的机理为:

上述反应的总反应式为,其中是催化剂。

(2)汽车尾气中含有NO x、CO和碳氢化合物等。

①汽车尾气净化装置里装有Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸

作用的机理如图所示。

尾气净化装置中发生的总反应化学方程式为。

和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产

②NO

生二次污染物的现象,称为“光化学烟雾”。有学者对某

城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定,实验结果

如图所示。由图象可知,二次污染物有等,

醛和O3的峰值出现在14:00左右的主要原因

是。

③测定汽车尾气中NO x的方法之一是用3%的H2O2溶

液吸收尾气中的NO x生成HNO3,再用NaOH标准溶液

滴定HNO3。若要测定标准状况下尾气中NO x的体积分

数,所需的数据有(选填序号)。

A.所测尾气的总体积B.两种氮氧化物的体积比

C.NaOH标准溶液的物质的量浓度D.所消耗NaOH标准溶液的体积

E.从滴定开始到指示剂变色所需的时间

(3)硝酸工业尾气中的NO x 可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:

现用0.5 L 2 mol·L -1的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NO x ,吸收液质

量增加44 g (设CO 2全部排出)。则NO 2和NO 的体积比为 。

【解析】 (2)③因NO ,转化为HNO 3后再用NaOH 标准溶液滴定,由N 元素守恒知n (NO x )

=n (HNO 3),所以要测尾气中NO x 的体积分数,需要所测尾气的总体积、滴定消耗NaOH 标准溶液的体积及其物质的量浓度。(3)结合反应方程式知吸收NO x 的物质的量为2 mol (形成的钠盐中Na ~N ),同时产生1 mol CO 2,由质量变化可推知2 mol NO x 的质量为88 g ,故可求出尾气中NO 2与NO 的体积比为7:1。

【答案】(1)2O 3=3O 2 NO (2)①

②醛与O 3 此时日光照射较强,光化学反应速率较快 ③ACD (3)7:l

【例17】 氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流

程:

根据上述流程回答下列问题:

(1)混合①中发生反应的化学方程式为__________。

(2)混合①中使用冰水的目的是_______________。

(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_________、________。

操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。(选填编号)

a .固体和液体

b .固体和固体

c .互不相溶的液体

d .互溶的液体

(4)混合②中加入Na 2SO 3的目的是________________________________。

(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:

甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe 3+,则用于证明该假设所用的试剂为_____________,若假设成立可观察到的现象为__________________。

乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_______,其用于证明该假设所用的试剂为_____________。

答案.(1)SO 2+Br 2+2H 2O== 2HBr +H 2SO 4 (2)降低体系温度,防止溴蒸发,使反应完全。 (3)过滤、 蒸馏 d (4)除去粗品中未反应完的溴 (5)KSCN 溶液 溶液变成血红色 含有Br 2 CCl 4

【例18】 烟气的脱硫(除SO 2)技术和脱硝(除NO x )技术都是环境科学研究的热点。

(1)选择性催化还原法的脱硝原理为:

6NO x +4x NH 3

(3+2x )N 2+6x H 2O

粗品 SO 2 Br 2

操作Ⅰ 操作Ⅱ Na 2SO 3 混合② 少量Ba(OH)2 H 2SO 4 BaSO 4 无色溶液

操作Ⅲ 混合溶液 精制的

氢溴酸

冰水 混合①

①上述反应中每转移3mol 电子,生成标准状况下N 2的体积为________L 。

②已知:2H 2(g)+O 2(g) =2H 2O (g) ΔH =-483.6 kJ·mol -1

N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) ΔH =-92.4 kJ·mol -1

N 2(g)+O 2(g)=2NO(g) ΔH =-180.5kJ·mol -1

则反应6NO(g)+4NH 3(g)=5N 2(g)+6H 2O(g)的ΔH =__________。

(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO )原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。

图1 图2

①出该脱硝原理总反应的化学方程式:____________。 ②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是____________。

答案. ⑴①x

x 2.118.16 ②-724.5kJ·mol -1 ⑵①6NO +3O 2+2C 2H 43N 2+4CO 2+4H 2O

②约为350℃、负载率3.0 %

高考化学工艺流程题

一、探究解题思路

呈现形式:流程图、表格、图像

设问方式:措施、成分、物质、原因

能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力

知识落点:基本理论、元素化合物、实验

无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。

【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下:

200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 脱硝率/% 100

80 60 40 20 0 a b c d

负载率 a 0.5% b 3.0% c 5.0% d 8.0% Cu + O 2 Cu +(O 2) Cu +(NO 2) C 2H 4 H 2O 、CO 2、N 2 NO 催化剂

原 料:矿石(固体)

预处理:酸溶解(表述:“浸出”)

除 杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀

核心化学反应是:控制条件,调节PH ,使Mg 2+全部沉淀

1. 解题思路

明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点

在解这类题目时:

首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。

其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。

第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性

在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。

分析流程图需要掌握的技巧是:

【例10】 浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;

【例11】 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和

解题中随时进行联系和调用;

【例12】 解析流程图并思考:

从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?)。每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?

无机化工题:要学会看生产流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节。

考察内容主要有:

1)、原料预处理

2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择)

3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与

提纯)

4)、绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)

5)、化工安全(防爆、防污染、防中毒)等。

2、规律

主线主产品 分支副产品 回头为循环

核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯

3.工业生产流程主线与核心

Ⅱ分离提纯

Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯

Ⅲ 还原

4.

熟悉工业流程常见的操作与名词

原料的预处理

①溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等

②灼 烧 如从海带中提取碘

③煅 烧 如煅烧高岭土 改变结构,使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研 磨 适用于有机物的提取 如苹果中维生素C 的测定等。

控制反应条件的方法

①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH 值的控制。

例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示

物质 开始沉淀 沉淀完全

Fe(OH)3

2.7

3.7 Fe(OH)2

7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8

问题:若要除去Mn 2+溶液中含有的Fe 2+,应该怎样做?

调节pH 所需的物质一般应满足两点:

○i 、能与H +反应,使溶液pH 值增大; ○ii 、不引入新杂质。

例如:若要除去Cu 2+溶液中混有的Fe 3+,可加入CuO 、Cu(OH)2、Cu 2(OH)2CO 3等物质来调节溶液

的pH 值

②蒸发、反应时的气体氛围

③加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动

④降温反应的目的 防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动

⑤趁热过滤 防止某物质降温时会析出

⑥冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗

物质的分离和提纯的方法

①结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发)

②过滤——固、液分离

③蒸馏——液、液分离

④分液——互不相溶的液体间的分离

⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。

原料预处理 产品分离提纯

反应条件

原料循环利用 排放物的无害化处理

⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。

⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出

常见名词

浸 出:固体加水(酸)溶解得到离子

浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少

酸 浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程

水 洗:通常为除去水溶性杂质

水 浸:与水接触反应或溶解

专 项 练 习

1.聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al 2(OH)n Cl 6-n ]。

本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al 2O 3(25%~34%)、SiO 2(40%~50%)、Fe 2O 3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下: 煅烧溶解搅拌、过滤 调节溶液pH 在4.2~4.5蒸发浓缩90℃~100℃高岭土15%盐酸少量铝粉适量CaCO 3

Al 2(OH )n Cl 6-n

根据流程图回答下列问题:

⑴“煅烧”的目的是_________________________________________________________。

⑵配制质量分数15%的盐酸需要200 mL 30%的浓盐酸(密度约为1.15 g·cm -3)和_______ g 蒸馏水,配

制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。

⑶“溶解”过程中发生反应的离子方程式为__________________________________________。

⑷加少量铝粉的主要作用是_____________________________________。

⑸“调节溶液pH 在4.2~4.5”的过程中,除添加必要的试剂,还需借助的实验用品是_________________;“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制温度的实验方法是_________________。

2、在已知提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:

试回答:

(1)乙、丁中溶质的分子式:乙 ,丁 。

(2)第④步操作中用稀H 2SO 4浸洗的目的是 (填写字母编号) a.除去未反应的NO 3- b.除去未反应的I - c.除去未反应的Fe d.除去碱性物质

(3)第⑦步操作可供提纯的两种方法是 和 (不要求写具体步骤)。

(4)实验室检验I 2的方法是 。

(5)甲物质见光易变黑,其原因是(用化学方程式表示) 。

(6)①中溶解银的硝酸应该用 硝酸(填浓或稀)。

原因是 。

3、工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:

请回答下列问题:

(1)水蒸气的作用 。

(2)沉淀C 的化学式为________,该物质除了用于金属冶炼以外,还可用作________。

(3)操作I 、操作II 、操作III 都用到的玻璃仪器是有________________。

(4)实验室洗涤Al(OH)3沉淀应该如何操作: 。

(5)生产过程中,除NaOH 、H 2O 可以循环使用外,还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)。

答案及解析

1、解析:对比原料与产品可知,该生产的主要工序:一是除去原料高岭土中的杂质,二是将Al 2O 3利用水解絮凝法转化为产品。再进一步分析,除铁用铝置换后过滤,高岭土中的Al 2O 3不溶于酸,必须经煅烧改变结构。该题经这样分析,题设的所有问题的答案就在分析之中。

答案:

⑴改变高岭土的结构,使其能溶于酸;

⑵230;量筒;

⑶Al 2O 3+6H +=2Al 3++3H 2O

Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O ;

⑷除去溶液中的铁离子;

⑸pH 计(或精密pH 试纸);水浴加热

2、(1)FeI 2 FeCl 3

(2)C

(3)升华、凝华、萃取、分液、减压蒸馏

(4)将I 2加在淀粉溶液中,溶液显蓝色

(5)2AlI===== 2Ag +I 2

(6)稀(2分) 减少过程中产生NO x 的量;节生硝酸物质的量

3、(1)加热加快反应

(2)Fe 2O 3 颜料;

(3)烧杯、漏斗、玻璃棒;

(4)用玻璃棒引流向过滤器中加水浸没沉淀,滤去洗液后,反复2到3次即可。;

(5)CaO 和CO 2 Fe 2O 3和O 2;

二、高考是怎么样考的?2009——2011年北京化学工艺流程题统计 北京

题号 题型 赋分 考查内容 相关考点

2009高考 28 无机 15

分 硫酸的生产流程 化学方程式的书写、离子方程式的书写、热化学方程式的书写、化学计算等

2010高考 26 无机 14

分 氨氮废水的处理流程

离子方程式的书写、化学平衡原理的应用、热化学方程式的书写、氧化还原原理的应用等 2010西城一模 26 无机 10分 工业上以锂辉石为

原料生产碳酸锂

化学方程式的书写、化学平衡原理的应用、电化学、氧化还原原理的应用等 2010海淀二模 25 无机 10分 从铝+矿中提取

Al 2O 3的一种工艺流

离子方程式的书写、化学平衡原理的应用、电化学、氧化还原原理的应用等 2011西城一模 26 无机 14分 以铬铁矿为原料制

备重铬酸钾的过程

物质的提纯与鉴别、无机物质的推断、离子方程式的书写、化学方程式的书写、物质性质的推断等 2011海淀一模

27 无机 15分

电镀铜厂有两种废

水需要处理 离子方程式的书写、水解平衡、沉淀转化原理的应用、氧化还原原理的应用等 【例1】 (2009北京理综,26,15分)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分

操作和条件略):

Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO 4·7H 2O 。

Ⅱ.将FeSO 4·7H 2O 配制成溶液。

Ⅲ.FeSO 4溶液与稍过量的NH 4HCO 3溶液混合,得到含FeCO 3的浊液。

Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO 3固体。

Ⅴ.煅烧FeCO 3,得到Fe 2O 3固体。

已知:NH 4HCO 3在热水中分解。

(1)Ⅰ中,加足量的铁屑除去废液中的Fe 3+,该反应的离子方程式是_________________。

(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_____________。

(3)Ⅲ中,生成FeCO 3的离子方程式是_____________。若FeCO 3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是_____________。

(4)Ⅳ中,通过检验-24SO 来判断沉淀是否洗涤干净。检验-24SO 的操作是_____________。

(5)已知煅烧FeCO 3的化学方程式是4FeCO 3+O 22Fe 2O 3+4CO 2。现煅烧464.0 kg 的FeCO 3,得到316.8 kg 产品。若产品中杂质只有FeO ,则该产品中Fe 2O 3的质量是_________ kg 。(摩尔质量/g·mol -1:FeCO 3 116 Fe 2O 3 160 FeO 72)

【例2】 (2010北京理综,26.14分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH +

4和NH 3·H 2O 的形式存在,

该废水的处理流程如下: 3HNO I ∏I∏

??

→??→??→氨氮废水低浓度氨氮废水含废水达标废水 (1)过程Ⅰ:加NaOH 溶液,调节pH 至9后,升温至30 ℃,通空气将氨赶出并回收。

①用离子方程式表示加NaOH 溶液的作用:________。

②用化学平衡原理解释通空气的目的:________________________。

(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH 4+

经过两步反应被氧化成NO 3-。两步反应的能量变化示意图如

下:

①第一步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是________。

②1 mol NH 4+

(aq)全部氧化成NO 3- (aq)的热化学方程式是___________________。

(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入CH 3OH ,将HNO 3还原成N 2。若该反应消耗32 g CH 3OH 转移6 mol 电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是________。

【例3】 (2010海淀二模25.10分)从铝+矿(主要成分是Al 2O 3,含RO 2、Fe 2O 3等杂质)中提取Al 2O 3

的一种工艺流程如图13所示:

(1)元素R 位于周期表中的第三周期,其最高正化合价和负化合价的绝对值相等。RO 2的用途有(写

出1条即可) 。

(2)铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为

① 。

② 。

(3)工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝。已知电极材料为惰性材料,阳极反应式

为 。

(4)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AIN 与一种中学常见气体X 。

已知每转移3 mol e -,有1.5mol 化合物X 生成,此反应的化学方程式 。

【例4】 (2010、西城一模26.(10分)工业上以锂辉石(Li 2O ·A12O 3·4SiO 2,含少量Ca 、Mg 元素)为

原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下:

已知:① Li 2O ·Al 2O 3·4SiO 2 +H 2SO 4(浓) Li 2SO 4+Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ↓

② 某些物质的溶解度(S )如下表所示。

T /℃ 20 40 60 80 S (Li 2CO 3)/g

1.33 1.17 1.01 0.85 S (Li 2SO 4)/g 34.2 3

2.8 31.9 30.7

过滤、热水洗涤 锂辉石

研磨 浸出 过滤 滤液1 滤渣1 过滤 滤液2 滤渣2 Li 2CO 3粗品 93% ~ 98 % 硫酸 250℃ ~ 300℃ ①石灰乳调pH 至11 饱和Na 2CO 3溶液 ②Na 2CO 3溶液 250℃ ~ 300℃

(1)从滤渣1中分离出Al 2O 3的部分流程如下图所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得到的物质。

则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是______。

(2)已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO 3。

向滤液1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述) 。

(3)向滤液2中加入饱和Na 2CO 3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是 。

(4)工业上,将Li 2CO 3粗品制备成高纯Li 2CO 3的部分工艺如下。

a .将Li 2CO 3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH 溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用

惰性电极电解。

b .电解后向LiOH 溶液中加入过量NH 4HCO 3溶液,过滤、烘干得高纯Li 2CO 3。

① a 中,阳极的电极反应式是 。

② b 中,生成Li 2CO 3反应的化学方程式是 。

【例5】 2010崇文一模27.(14分)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再

把CO 2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO 2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:

(1)分解池中发生分解反应的物质是 。

(2)在合成塔中,若有2.2kg CO 2与足量H 2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5 kJ 的热

量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 。

(3)①从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,而实际生产中采用300℃的温度,原因之一是

考虑到催化剂的催化活性,原因之二是 。

②从合成塔中分离出甲醇的原理与下列哪个相符 (选填字母)。

a.过滤

b.分液

c.蒸馏

③“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利

用”,上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外,还

包括 。

(4)右图是甲醇燃料电池的结构示意图。已知电池总反 应为:

2CH 3OH+3O 2=2CO 2+4H 2O 。通入a 一端的电极是 (填

“正极”或“负极”),负极发生的电极反应

是 。

【例6】 2010朝阳一模26.(14分)工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如下:

滤渣 1 (

) I ( ) II 灼烧 III Al 2O 3

高考化学工艺流程题答题规律大总结

高考化学工艺流程题答题规律大总结! 一、考点分析 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是: ①从题干中获取有用信息,了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么;B.发生了什么反应;C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息,帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。 二、工业流程题中常用的关键词 原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水) 灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘 酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀) 氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节pH促进水解(沉淀) 控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 三、工业流程常见的操作 (一)原料的预处理 ①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等) ②水浸:与水接触反应或溶解。 ③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离 子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 ④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。

高考化学工业流程题

流程题目 1.【2016-四川】资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca 5(PO 4)3F 和CaCO 3·MgCO 3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO 3、Mg(OH)2、P 4和H 2,其简化流程如下: 已知:①Ca 5(PO 4)3F 在950℃不分解; ②4Ca 5(PO 4)3F+18SiO 2+30C2CaF 2+30CO+18CaSiO 3+3P 4 请回答下列问题: (1)950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是。 (2)实验室过滤所需的玻璃仪器是。 (3)NH 4NO 3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca 2+的原因是。 (4)在浸取液Ⅱ中通入NH 3,发生反应的化学方程式是。 (5)工业上常用磷精矿[Ca 5(PO 4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa 时: CaO(s)+H 2SO 4(l)=CaSO 4(s)+H 2O(l) ΔH =-271kJ/mol 5 CaO(s)+3H 3PO 4(l)+HF(g)= Ca 5(PO 4)3F(s)+5H 2O(l) ΔH =-937kJ/mol 则Ca 5(PO 4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是。 (6)在一定条件下CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g),当CO 与H 2O(g)的起始物质的量之比为1:5, 达平衡时,CO 转化了56 。若a kg 含Ca 5(PO 4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b %的Ca 5(PO 4)3F 转化为P 4,将产生的CO 与H 2O(g)按起始物质的量之比1:3混合,则相同条件下达平衡时能产生H 2kg 。 2.【2016-浙江】磁性材料A 是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成: 请回答: (1)A 的组成元素为_________(用元素符号表示),化学式为______。 (2)溶液C 可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用____________。 (3)已知化合物A 能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度 为1.518 g·L -1),该气体的电子式为__。写出该反应的离子方程式___。 (4)写出F→G 反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G 中的主要微

最新2018年高三化学工艺流程题专题(学生)

化学工艺流程题的突破 1 一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面: 2 1.将原料转化为产品的生产原理问题; 3 2.除杂、分离和提纯产品等问题; 4 3.提高产量和效率问题; 5 4.节能减排,“绿色化学”,循环利用等生产问题; 6 5.生产设备、流程和生产成本等工艺问题。 7 因此,答题时,不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚,只要把握住主要的考8 查方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中的具体设问,结合题中提取的信息和头9 脑中原有的知识和技能,进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中的每个细节,把时10 间和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。 11 二、核心知识点突破 12 不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的,通过学生易错题的分析,针对13 性的做了一下的核心知识点的突破教学。 14 Ⅰ、盐溶液的分离提纯方法:结晶法 15 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法,大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质16 溶液要得到晶体的方法,难点在于混合溶液得到晶体的操作。 17 (1)纯物质溶液得到晶体: 18 蒸发结晶(NaCl型:溶解度随温度变化小的物质) 19 蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶(KNO 3型:溶解度随温度变化大的物质和含 20 有结晶水的晶体)21

(2)混合溶液(分离A和B): 22 要得到溶解度受温度变化小的溶质:蒸发结晶,趁热过滤 23 要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过24 滤 25 Ⅱ、预处理的各种方法 26 工艺流程中的预处理分析进行分类,并形成一定的答题模板。 27 (1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶28 解)速率,增大原料的转 29 化率(或浸取率)。 30 (2)煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为31 氧化物;除去有机物;除 32 去热不稳定的杂质 33 (3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 34 (4)碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进35 水解(沉淀) 36 Ⅲ、平衡原理的应用 37 在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡,沉淀溶解平衡,沉淀的转化,离子的水38 解平衡 39 40 练习2.工业上以锂辉石(Li 2O·A1 2 O 3 ·4SiO 2 ,含少量Ca、Mg元素)为原料生 41 产 42 碳酸

工业流程题

提升点2无机化工流程题揭秘 一、无机化工流程题的命题特点 无机工业流程题以真实的工业生产过程为背景,以能力立意为命题指导思想,综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。这类题的一般呈现形式是流程图、表格、图象,通常围绕以下几个知识点进行设问: (1)反应速率与平衡理论的运用; (2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写; (3)利用控制pH分离除杂; (4)化学反应的能量变化; (5)实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等; (6)流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用; (7)环境保护与绿色化学评价。 二、工业生产流程的模式及规律 模式: 规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环; 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。 三、解答无机化工流程试题的程序 1. 审题步骤 2. 解题思路 明确流程目的→分析条件和性质→结合问题联系原理→答题注意模式,抓住要点 四、八大热点题型揭秘 热点题型1氯及其化合物的工业加工和利用 [例1]下图所示是以海水为原料,获得某产物的工艺流程图。已知在吸收塔中,溶液的pH显著减小。试回答下列问题: (1)图中两次氯化的作用是否相同?________(选填“是”或“否”)。

(2)吸收塔中反应的化学方程式为______________________, 第2次氯化的离子方程式为___________________________。 (3)资料证实,在酸性介质中,第1次氯化过程中可用O2或空气替代。但在实际工业生产中为什么不用更廉价的空气替代Cl2?___________________________________________________________________________________________ _________________________。 (4)本工艺的处理方法可简单概括为“空气吹出、X气体吸收、氯化”。某同学认为在工业生产过程中对第1次氯化液直接蒸馏也可得到产物,不必进行上述过程,请对该同学的说法作出正确的评价:__________________________________________________________。 [解析]本工艺流程是海水中Br-被Cl2氧化,然后用热空气吹出,载溴空气进入吸收塔,根据题中信息,吸收塔内溶液pH显著减小,可确定气体X是SO2,吸收塔内反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,生成的Br-再被Cl2氧化,生成的Br2用蒸气蒸出,再冷凝得到液态溴。 [答案](1)是(2)Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr2Br-+Cl2===Br2+2Cl-(3)若用廉价的空气替代Cl2进行第1次氯化,反应的离子方程式为4Br-+O2+4H+===2Br2+2H2O,则反应时需要将大量的盐卤(浓度不大)酸化,反应后又要将废液中和才能排放,在经济上不合算(4)氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏原料,产品成本高,“空气吹出、SO2气体吸收、氯化”的过程实际上是一个溴的富集过程,以提高其浓度,减少能源的消耗 热点题型2氮及其化合物的工业加工和利用 [例2][2013·太原模考]合成氨是“将空气变成面包”的反应,合成氨工业在国民经济中占有重要地位。下图是合成氨的简要流程图: Ⅰ.原料气的制备 (1)合成氨所需氮气来自空气,方法之一是将空气液化后再加热分离;请另设计一种从空气中分离出氮气的方法: ______________________________________________________。 (2)请写出工业上获得氢气的一种方法(用化学方程式表示):_________________________________________________________。 Ⅱ. 原料气的净化 为了防止催化剂“中毒”,原料气在进入压缩机之前必须经过净化、精制处理,“精制”过程通常是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨([Cu(NH3)2]Ac)溶液,以获得纯净的原料气。其中,吸收CO的反应为CO(g)+[Cu(NH3)2]Ac(l)+NH3·H2O(l)[Cu(NH3)3CO]Ac(l)+H2O(l)ΔH<0(Ac-代表CH3COO-)。 (3)为了提高CO的吸收率,可采取的有效措施是_____________________。 (4)除去氧气时,氧气将[Cu(NH3)2]Ac氧化为[Cu(NH3)4]Ac2,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是________。 Ⅲ. 氨的合成 (5)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________(填序号)。 A. 采用较高的压强(20~50 MPa) B. 采用500℃的高温 C. 用铁触媒作催化剂 D. 将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2 (6)如图是实验室模拟工业法合成氨的简易装置。简述检验有氨气生成的方法_________________。 [答案](1)将空气与碳作用生成CO2,除去CO2即可得到氮气(其他合理答案也可)

高考化学大题专项复习:化学工艺流程题

高考化学大题专项复习:化学工艺流程题 1.中南大学郑雅杰等 3 位老师提出“以含砷废水沉淀还原法制备 As2O3”,有较高的实际应用 价值。某工厂含砷废水含有 H3AsO3、H2SO4、Fe2(SO4)3、Bi2(SO4)3 等,利用该废水提取As2O3 的流程如图所示。 表:金属离子沉淀 pH 值表格(20℃) (1)为了加快中和过程的速率,可以采取的措施有______________( 施即可)。 (2)沉淀中的成分,除了 Bi(OH)3 沉淀外,还有。 (3)A 可以循环利用,A 的化学式为_________。在滤液 1 中,加入 NaOH 调节 pH 为 8 的目的是。 (4)Cu3(AsO3)2 沉淀加入一定量的水调成浆料,通入 SO2,该过程的化学反应方程式是。 (5)按照一定的液固比,将水加入 Cu3(AsO3)2 沉淀中,调成浆料。当反应温度为25℃, SO2 流量为 16L/h,液固比、时间对砷、铜浸出率的影响如图甲、乙所示。请选择最适宜的液固比、反应时间:______________、_______________。

(6)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备 As2O3 的转化关系如图所示。若反应中,1mol As4S4(其中 As 元素的化合价为+2 价)参加反应时,转移 28mole-,则物质 a 为 _______(填化学式)。 【答案】(1)适当增加氢氧化钠溶液的浓度或加热 (2)Fe(OH)3 (3)CuSO4 完全沉淀 Cu2+,回收利用铜 (4)Cu3(AsO3)2+3SO2+6H2O=Cu3(SO3)2·2H2O+2H3AsO3+H2SO4 (5)4:1 60min SO2 【解析】(1)为了加快中和的速率,可以通过浓度、温度来调节反应的速率。 (2)根据元素守恒进行判断。 (3)Cu3(SO3)2·2H2O 氧化可以得到 CuSO4,在流程中可以循环利用。 (4)根据氧化还原反应中化合价升降守恒可知 S 的化合价升高,根据信息写出反应物和产物并配平方程式。

高考化学工业流程题大全题

高考化学工业流程题汇编2 【例1】(11分)某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。 回答下列问题: (1)硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ,写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程:。 (2)a和b分别是(填序号)。 A.足量CO2、适量NH3 B.足量NH3、适量CO2 C.适量CO2、足量NH3 D.适量NH3、足量CO2 (3)上述流程中,可以循环使用的物质有(写化学式)。 (4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是。 (5)上述流程中,有关NH3作用的说法正确的是。 A.提供制备所需的氮元素B.增大CO2 3 的浓度促进反应发生 C.作反应的催化剂D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3 【例2】(12分)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下: (1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。 (2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①防止Ca2+在蒸发时水解; ②。 (3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取0.7500 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。 ②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可 能原因有;。 【例3】(11分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下: (1)从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下 甲 滤液 母液 生石灰 煅烧 提纯 通入a通入b CaSO 4 浊液乙 CaCO 3 硫酸铵 二氧化碳 氨气

高考化学工艺流程图题型分类

化学工艺流程 1.Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下: 回答下列问题: (1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为 ___________________。 (2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。 (3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示: 温度/℃30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率% 92 95 97 93 88 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。 (5)若“滤液②”中c(Mg2+)= mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成___________(列式计算)。 FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为×10-22、×10-24。 (6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。 【答案】(1)100℃、2h,90℃,5h (2)FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42? + 2H2O (3)低于40℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O 转化反应速率下降 (4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)= 22 5 1.310 1.010 mol·L?1=×10-17mol·L?1,c3(Mg2+)×c2(PO43-)=3××10-17)2=×10-40< K sp [Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。

(完整word版)高考化学工艺流程题

高考化学工艺流程题 1. 解题思路 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,不必将每一种物质都推出。 其次,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三,要看清所问题,不能答非所问,注意语言表达的科学性在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产 物(副产物),对比原料和产物; ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中 的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用; 考察内容主要有: 1)、原料预处理 2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择) 3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯)4)、绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 5)、化工安全(防爆、防污染、防中毒)等。

2、规律 主线主产品分支副产品回头为循环 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯 3. 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理 ①溶解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧如从海带中提取碘 ③煅烧如煅烧高岭土改变结构,使一些物质能溶 解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测 定等。 控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH值的控制。 原料预处理 产品分离提纯 反应条件 原料循环利用 排放物的无 害化处理

②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的加快反应速率或促进平衡向某个方向移 动 ④降温反应的目的防止某物质在高温时会溶解或为使化学 平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤防止某物质降温时会析出 ⑥冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体 在洗涤过程中的溶解损耗 物质的分离和提纯的方法 ①结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液) ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 ⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出

高三化学工艺流程图习题汇总

化学工艺流程题 1.医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等,以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为: 氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3 开始沉淀时的pH开始溶解: 完全沉淀时的pH完全溶解: (1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式。 (2)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为,目的是除去溶液中少量的Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是________ ________。 (3)过滤时需用的玻璃仪器有。滤渣主要成分的化学式。 (4)酸化时加盐酸的目的为:①,②防止Ca2+ 在蒸发时发生水解。(5)为什么蒸发结晶要保持160℃:。 (6)若所测样品 CaCl2 ·2H2O的质量分数偏高(忽略其它实验误差),可能的原因之一为。 2、实验室用硫酸厂烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下: (1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是________(填编号); A.品红溶液B.紫色石蕊溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.溴水 (2)在①中已知FeS中铁元素生成Fe3+,写出FeS、O2、H2SO4反应的方程式 _____; (3)在③中,需加入的物质是________; (4)在④中,蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外,还有______ ____________; (5)在⑥中,将溶液Z控制到70~80 ℃的目的是________ __________; (6)为测量聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验(假设杂质中不含铁元素和硫元素):称取 g样品, 将样品溶于足量的盐酸后,滴加过量的BaCl2;过滤、洗涤、干燥,称量固体的质量为 g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n,求该聚铁样品中铁元素的质量分数【Mr (BaSO4)=233 Mr (Fe)=56】。(写出计算过程,结果保留4位有效数字)

完整高考化学工艺流程题解题技巧

工艺流程题解题技巧 一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质; ②然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物; ③最后,思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 二、物质制备类工艺流程题 ①先是确定要制备什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质(具有某些特殊性质的产物,要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质,比如:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等); ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:反应物是什么?反应方程式是什么?该反应造成了什么后果?对制造产品有什么作用? ③从问题中获取信息,帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质,则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如: ⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。 ⑵如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应的酸来防止水解。如:制备FeCl、AlCl、MgCl、Cu(NO)等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,23332都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解,否则得到的产物分别是FeO 、AlO 、3232MgO、CuO;而像Al (SO) 、NaAlO 、

NaCO等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中322432Al(OH) 、HSO 、NaHCO最后得,抑制了盐的水解,在蒸发时,都不是挥发性物质NaOH 、3423. 到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂,则要防止它们发生氧化还原的物质,如:含Fe、2+SO等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。2-3⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH 固2体等物质),则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去,也要防止空气 中的CO或水进入22装置中。 ⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况,根据它们的不同变化,找出合适的分离方法。 熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程: (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率(途径:升高温度、搅拌、粉碎) ②溶解: ③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解 分离提纯阶段的常见考点(2) pH值除杂①调已知下列物质开始沉淀和例如:

(完整版)2018高考必考题型-工艺流程专题

2018高考专题工艺流程综合题型探究 河南省淮阳县第一高级中学高三复习部 【备考策略】 在全国近几年的高考中,主要考查物质的制备和提纯的工艺流程,其中涉及元素及其化合物的性质、离子反应、氧化还原反应、电池反应等。在2018年的备考中,应关注元素化合物知识与生产、生活的联系,善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素化合物知识。解答这类试题要注意循环经济、原子经济、节能环保等要求。 【考情分析】[ 年份试题知识点分值 2013 第27题电极反应式、化学方程式、电池总反应式的 书写,物质的回收,环境保护 15分 2015 第27题化学方程式的书写,加快浸出速率的措施, 物质的分离提纯,电子式的书写 15分 2016 第26题物质的制备、实验基本操作、盐类水解、实验 方案的设计与评价、元素及其化合物的性质 14分 2017 第27题反应速率,离子、化学方程式,沉淀溶解平 衡,计算 14分

化学工艺流程题的解题要领 解题时首先要粗读试题,尽量弄懂流程图。要明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物),返回的箭头一般是“循环利用”的物质。图中一般会出现超纲知识,要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。所以一定要关注题目的每一个字眼,但不必将每一个物质都推出,问什么推什么。其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。在答题时应注意前后问题往往没有连带效应,即前一问不能回答没关系,不影响后面回答问题。遇到做不出来的问题要及时放弃,以免影响其他问题的作答。最后,作答时一定要看清所提问题,不能答非所问,注意语言表达的科学性。 1. 常见的化工术语 关键词释义 研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分 灼烧(煅烧) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 浸取向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等 浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少 酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程 水浸与水接触反应或溶解 过滤固体与液体的分离 滴定定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发结晶蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度 水洗用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等 酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 碱作用去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH、促进水解(沉淀)

备考最新高考化学工艺流程大题技巧总结

-- 高考化学大题专题(四)工艺流程 一、【考点分析】无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是:①从题干中获取有用信息,了解生产的产品②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么B.发生了什么反应C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。③从问题中获取信息,帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。 二、【工业流程题中常用的关键词】 原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水) 灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘 酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀) 氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子 氧化物:调节pH促进水解(沉淀) 控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气 趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 三、【工业流程常见的操作】 (一)原料的预处理 ①溶解:通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧:如从海带中提取碘 ③煅烧:如煅烧高岭土改变结构,使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨:适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。 (二)控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀——pH值的控制。 调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH值增大不引入新杂质。若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 ②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 ④降温反应的目的:防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤:防止某物质降温时会析出 ⑥冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 (三)物质的分离和提纯的方法 ①结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发) 重结晶是利用固体物质均能溶于水,且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。 ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 ⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 (四)常见名词 浸出:固体加水(酸)溶解得到离子 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少 酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程 水洗:通常为除去水溶性杂质 水浸:与水接触反应或溶解 四、【常见文字叙述套路】 1.洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2-3次。 2.从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-(洗涤)。

化学工业流程题专题及答案

1、(11分)某工厂用CaSO 4、NH 3、CO 2制备(NH 4)2SO 4,其工艺流程如下。 回答下列问题: (1)硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) 肥料 ,写出利用该流程制备(NH 4)2SO 4的总化学方程:CaSO 4+2NH 3+CO 2+ H 2O =CaCO 3+(NH 4)2SO 4(2分,CaCO 3加或不加“↓”,均不扣分。 (2)a 和b 分别是 B (填序号)。 A .足量CO 2、适量NH 3 B .足量NH 3、适量CO 2 C .适量CO 2、足量NH 3 D .适量NH 3、足量CO 2 (3)上述流程中,可以循环使用的物质有 CO 2、NH 3 (写化学式)。 (4)从滤液中获得(NH 4)2SO 4晶体,必要的操作步骤是 蒸发..浓缩 冷却结晶.. 过滤.. (5)上述流程中,有关NH 3作用的说法正确的是ABD A .提供制备所需的氮元素 B .增大CO 23 的浓度促进反应发生 C .作反应的催化剂 D .生产1 mol (NH 4)2SO 4,至少消耗2 mol NH 3 2、(12分)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na +、Al 3+、Fe 3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl 2·2H 2O 的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下: (1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH 为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al 3+ 、Fe 3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 取上层清液,滴加KSCN 溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3沉淀完全。 (2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH 约为4.0,其目的有:①防止Ca 2+在蒸发时水解;② 中和Ca(OH)2;防 止溶液吸收空气中的CO 2, (3)测定样品中Cl -含量的方法是:a.称取0.7500 g 样品,溶解,在250 mL 容量瓶中定容;b.量取25.00 mL 待测溶 液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol·L -1 AgNO 3溶液滴定至终点,消耗AgNO 3溶液体积的平均值为20.39 mL 。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 酸式滴定管 。 ②计算上述样品中CaCl 2·2H 2O 的质量分数为 ②99.9% 。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl 2·2H 2O 的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有-- 样品中存在少量的NaCl ; ; 少量CaCl 2·2H 2O 失水。 3、(11分)某厂排放的废液中含有大量的K +、Cl -、Br -,还含有少量的Ca 2+、Mg 2+、SO 2-4。某研究性学习小组拟取这种工业废水来制取较纯净的氯化钾晶体及液澳,他们设计了如下的流程: 甲滤液母液 生石灰煅烧提纯通入a 通入b CaSO 4浊液乙 CaCO 3硫酸铵 二氧化碳 氨气

高考--工艺流程题(含答案)

工艺流程高考题 1. 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下: (注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃) (1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣A与稀 HNO3反应,产生的气体在空气中 迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为。(2)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式 为。 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:CuO + Al2O3CuAlO2 + ↑(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。 (5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。 2.石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3( 3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下: (注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃) (1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_________________。 (2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体I中的碳氧化物主要为_______________,由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为______________。(3)步骤①为:搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有_______________。 (4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为___________________,100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。 (5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成图19防腐示意图,并作相应标注。3、(2014广州调研)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要 成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的 工艺流程如下: 碳酸锰矿粉溶浸 1 Mn 2 电解 除杂除杂 2 ℃ Ⅲ

高三化学工业流程题目总结带答案

2.下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的,用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 (1)写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式。 (2)写出上图中部分装置的作用:甲:①混合 SO2和O2;②; 丙和丁:。 (3)若丁装置在反应过程中出现气泡,不久就出现了白雾,而丙装置一直没有明显变化,产生这种现象的可能原因是:①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深,使两个吸收瓶内的压强差较大,导致SO3从丁的水中冒了出来,与水形成酸雾;② (4)上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应,甲和乙相当于;丙和丁相当于。 (5)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧 B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应 C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率 D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率3.氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有80%的氨用来制造化肥,其余的用作生产其他化工产品的原料。例如,农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料,都是以氨为原料制成的;氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。 (1)下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图: 设备A的名称是,设备B的名称是。 (2)硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物,籽了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气,发生的反应如下:Na2CO3+2NO2====NaNO2+NaNO3+CO2 但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准,历此,

高考化学工艺流程题精选

高考化学工艺流程题 一、探究解题思路 呈现形式:流程图、表格、图像 设问方式:措施、成分、物质、原因 能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点:基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力. 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和 Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下: 原料:矿石(固体) 预处理:酸溶解(表述:“浸出”) 除杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是:控制条件,调节PH,使Mg2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与要点 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出. 其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质. 第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性 在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题. 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物; ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随 时进行联系和调用; ③解析流程图并思考:

从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?).每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的? 无机化工题:要学会看生产流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节. 考察内容主要有: 1)、原料预处理 2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择) 3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯) 4)、绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 5)、化工安全(防爆、防污染、防中毒)等. 2、规律 主线主产品分支副产品回头为循环 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯 3.工业生产流程主线与核心 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理 ①溶解通常用酸溶.如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧如从海带中提取碘 ③煅烧如煅烧高岭土改变结构,使一些物质能溶解.并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等. 控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH值的控制. 例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示

(完整)高考工艺流程题解题技巧答案

工艺流程题 一、化工流程命题立意及考点 工艺流程是近几年高考的热点,它是传统“无机框图题”的变革与创新。以化工生产为背景,用框图的形式表述生产流程,是化学与生产、生活联系的重要体现,体系全,考点多 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯等。 知识落点:信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。 能力考查:获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。 二、解题策略 1、工艺流程题的结构 规律是“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。 2. 解答基本步骤 (1)读题头,得目的,划原料,明产品,解决“干什么” (2)读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写” 三、化工流程常见考点答题套路 (1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施:搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强),增大气液或固液接触面积。 (2)加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。 (3)温度不高于××℃的原因:适当加快反应速率,但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H 2O 2、NH 4HCO 3)分解、(如Na 2SO 3)氧化或促进(如AlCl 3)水解等,影响产品的生成。 (4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法:蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。 (5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 (6)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。 (7)控制某反应的pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀:调节pH 所用试剂为主要元 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控 原料循环利用 排放物的无害化处理

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