高三化学工业流程题目专题

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1.化工流程解题概述

在高考试题考察中,为了使化学教学更加紧密联系工农业生产和日常生活,高考将无机框图题改为化学工艺流程框图题。这类题是通过某种重要的化工产品的工业生产流程简图的分析,以物质制备、分离、提纯为试题情境,以元素化合物知识、实验基本操作、化学平衡原理、水解理论、物质制备和分离的知识为考察知识目标,以信息的获取、加工、整合和新情境下实际问题的分解、分析、综合、解决及以经济的视角分析实际生产中的各种问题为考察能力目标。

一. 无机化工流程题的特点:

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。

1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。

2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问:

⑴反应速率与平衡理论的运用

反应物颗粒大小:反应速率、原料的利用率等

温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等

⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;

⑶利用控制pH分离除杂;

⑷化学反应的能量变化;

⑸实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;

⑹流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;

⑺环境保护与绿色化学评价。

二. 无机化工流程题的结构

工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设置成一系列问题,构成一道完整的化学试题。

题型特点

1. 呈现形式:流程图、表格、图象。

2. 设问方式:措施、成分、物质、原因。

3. 能力考查:获取信息的能力、分析问题的能力、迁移推理能力、表达能力。

4. 知识落点:基本理论、元素化合物、实验。

无机工业流程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。

三. 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

1. 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。

2. 分析流程图需要掌握的技巧是:

⑴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;

⑵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;

⑶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?

3. 工业生产流程主线与核心的分析

⑴主线主产品。

⑵分支副产品。

⑶回头为循环。

四. 解题方法

1. 首尾分析

典例1(2014·江苏单科化学卷)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为(填化学式)。

(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是(用离子方程式表示)。

(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【名师点拨】首尾分析法是一种解工艺流程题的常见方法,这种方法的特点是:简单、直观,很容易抓住解题的关键,用起来方便有效。使用这一方法解题,关键在于认真对比分析原材料与产品组成,从中产生的将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了,围绕生产主线所设计的系列问题,也就迎刃而解。

【变式训练】(2015浙江)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:

下列说法不正确

...的是()

A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉

B.固体1中一定含有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3,进入固体2

C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解

D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得【名师点晴】离子推断题的发展主要以离子反应为前提,主要考查学生在熟练掌握阴阳离子性质的基础上,进行定性推断,考查方式为离子的判断、离子间的反应方程式,在此基础上会结合相关化学量的计算,还有综合推断型,主要考查学生定性分析和定量分析的综合能力,还会出现与元素化合物知识相结合。考查学生的综合解题能力。考查了学生对知识理解、综合运用能力及阅读材料接受信息的能力和思维能力,对相关知识的掌握情况,能够很好地考查考生所掌握的化学知识结构。这道高考题为一道中高档题,能力要求较高。

典例2(2016北京)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:

(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。

(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:

i:2Fe2++ PbO2+4H++SO42?=2Fe3++PbSO4+2H2O ii: ……

①写出ii的离子方程式:________________。

②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。

a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。

b.______________。

(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是____.(选填序号)。

A.减少PbO的损失,提高产品的产率

B.重复利用氢氧化钠,提高原料的利用率

C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率

②过滤Ⅲ的目的是提纯,综合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作_______________________。

【名师点晴】分段分析法解工艺流程题是一种主要方法,根据生产过程,逐段分析。化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系,但不管如何灵活多变,工业生产离不开反应原理中的方向、速率和限度问题。该题以铅的再生利用为载体,考查了陌生方程式书写、元素化合物性质、速率平衡、转化率等问题,综合性较强。第(3)的②问不太好分析,需要结合图像及题目的前后信息来解决。

典例3 (2014广东)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。设计的提纯和综合应用工艺如下:

(注:SiCl4的沸点是57.6oC,金属氯化物的沸点均高于150oC)

(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2,主要目的是。

(2)高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要

为。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为。

(3)步骤①为:搅拌、。所得溶液IV中阴离子有。

(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。

【命题意图】:本题以石墨为载体,考查学生对物质的制备分析,对题目所给信息的理解应用,在书写化学方程式、离子方程式的问题上,要敢于大胆想象、创新,尤其是(4)中的总离子方程式的书写,运用所学知识结合物质性质及流程图中所给的信息,考查方程式叠加法的应用,根据所给流程图对实验操作的判断,考查学生运用元素守恒法进行简单计算,把所学电化学防护的知识运用到实际生活中,体现化学源于生活,应用于生活的命题思想

【名师点晴】交叉分析法也是一种重要的解工艺流程题的方法,在解题中一定要注意流程分叉时,各物质分别到哪里去了。

【变式训练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HNO 3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反应方程式为_________________________________________

_________________________________________________________。

(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 +____Al 2O 3=====高温

______CuAlO 2+______↑。

(4) 若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为________mol CuAlO 2,至少需要1.0 mol·L -1的Al 2(SO 4)3溶液________L 。

(5) CuSO 4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是________、过滤、洗涤和干燥。

【变式训练2】(2015广东)七铝十二钙(12CaO·7Al 2O 3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主 要含CaCO 3和MgCO 3)和废Al 片制备七铝十二钙的工艺如下:

(1)煅粉主要含MgO 和 ,用适量的NH 4NO 3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶, 若溶液I

中c(Mg 2+)小于5×10-6mol·L -1,则溶液pH 大于 (Mg(OH)2的Ksp=5×10-12);该工艺中不能用(NH 4)2SO 4代替NH 4NO 3,原因是 。

(2)滤液I 中的阴离子有 (忽略杂质成分的影响);若滤液I 中仅通入CO 2,会生成 , 从而导致CaCO 3产率降低。

(3)用NaOH 溶液可除去废Al 片表面的氧化膜,反应的离子方程式为 。

(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al 片和石墨,电解总反应方程式为 。

(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl 4—和Al 2Cl 7—两种离子在Al 电极上相互转化,其它 离子不参与电极反应,放电时负极Al 的电极反应式为 。

【名师点睛】在解化工流程题是关键要利用物质的性质,分析流程中发生的反应,弄清楚每个环

节物质的去向。流程只是一个载体,考查的落脚点是元素及其化合物的性质,如铝及其化合物、铁及其化合物等,基本化学理论,如化学平衡、电化学等,实验操作如:过滤、分液、蒸发、萃取等。此题的综合性强,知识的涉及面广,要求有较好的基础知识和知识的运用能力。

2.原料处理的方法和作用

对原料进行预处理的常用方法及其作用

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。

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. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。

5. 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。

6. 灼烧、焙烧、煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。

典例(2016课标Ⅰ)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:

回答下列问题:

(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用

是。

(2)“平炉”中发生的化学方程式为。

(3)“平炉”中需要加压,其目的是。

(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4发①“

2

生歧化反应,反应中生成K2MnO4、MnO2和(写化学式)。

②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为,

阴极逸出的气体是。

③“电解法”和“CO2歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为。

(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。取浓度为0.2000 mol·L?1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为(列出计算式即可,已知

2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。

【名师点睛】化学反应速率和化学平衡理论是重要的化学原理。影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等。对于固体来说,其浓度不变,所以要使反应速率加快,可通过将固体粉碎成细小的颗粒、搅拌等方法进行。外界条件对化学平衡移动的影响可通过勒夏特列原理进行分析,但是平衡移动的趋势是微弱的,不能改变这种改变。要会根据反应方程式分析判断物质的转化率的大小,转化率大的反应速率不一定快,物质的转化率大小与反应快慢是不同的概念,要掌握其区别与联系。要会根据方程式中相应物质之间的关系进行有关物质的量的化学计算。本题将化学反应速率、化学平衡、电解原理、滴定方法的应用综合一起考查,反映了考生的综合应用知识分析、解决问题的能力。

3年高考+2017届月考(一)

1.(2014安徽)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下:

已知:HCl的沸点是-85.0 ℃,HF的沸点是19.5 ℃。

(1)第①步反应中无水HF的作用是、。反应设备不能用玻璃材质的原因是(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的溶液冲洗。

(2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PCl5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:。

(3)第④步分离采用的方法是;第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是。

(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg,测得Li的物质的量为nmol,则该样品中LiPF6的物质的量为mol(用含有w、n的代数式表示)。

2.(2014江苏)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为(填化学式)。

(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是(用离子方程式表示)。

(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将(填“增大”、“减小”或“不变”)。

3.(2017辽宁本溪)用菱锰矿(主要含MnCO3、FeCO3、Al2O3、SiO2)制备MnSO4·H2O的工艺流程如下:

Ⅰ.向菱锰矿中加入过量稀H2SO4,过滤;

Ⅱ.向滤液中加入过量MnO2,过滤;

Ⅲ.调节滤液pH=a,过滤;

Ⅳ.浓缩、结晶、分离、干燥得到产品;

Ⅴ.检验产品纯度。

(1)步骤Ⅰ中,滤渣的主要成分是。

(2)将MnO2氧化Fe2+的离子方程式补充完整:

MnO2Fe2+=Mn2+Fe3+

(3)与选用Cl2作为氧化剂相比,MnO2的优势主要在于:原料来源广、成本低、可避免环境污染、。

(4)已知:

生成氢氧化物沉淀的pH

步骤Ⅲ中a的取值范围是。

(5)步骤Ⅴ,通过测定产品中锰元素的质量分数来判断产品纯度。

已知一定条件下,MnO4-与Mn2+反应生成MnO2 。取x g产品配成溶液,用0.1mol/L KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液y m L,产品中锰元素的质量分数为(用含x、y表示)

3.实验条件的控制和目的

一. 掌握核心化学反应

1. 元素及其化合物知识:化工生产将原料转变成产品的过程,也是物质经历相互转化的过程。理解物质之间的转化关系,就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识

2. 还要掌握有关化工生产的知识,熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等;

3. 化学反应原理:化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程,从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等,是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等,做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。

①调节溶液的pH值:使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的,抑制某些离子的水解,防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。

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

若要除去Mn2+

提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。

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。例如: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。

调节溶液的pH:“酸作用还可以除去氧化物(膜);“碱作用”还可以除去油污、除去铝片氧化物、溶解铝、二氧化硅。

②控制体系的温度

a.控制低温:防止物质的分解,如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等;防止物质的挥发,如盐酸、醋酸等;抑制物质的水解,如冰水洗涤,以防止洗涤过程中的溶解损耗;增大气体反应物的溶解度,使其被充分吸收;

b.采取加热:加速某固体的溶解,加快反应速率;减少气体生成物的溶解并使其逸出;使平衡向需要的方向移动;趁热过滤,防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质;

c.控制范围:确保催化剂的催化效果,兼顾速率和转化率,追求更好的经济效益,防止副反应发生等。

二. 明确反应原理

注意每一步在什么条件下,发生了什么反应,生成了什么物质,这些物质分别到哪里去了。如转化成了沉淀还是气体或生成了其他物质。

典例(2016江苏)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:

(1)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2

的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。

①生成Ca(ClO)2的化学方程式为。

②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有(填序号)。

A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料C.加水使Ca(OH)2完全溶解

(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,

氯化完成后过滤。

①滤渣的主要成分为(填化学式)。

②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2] 1∶5(填“>”、“<”或“=”)。

(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g?L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是。

【名师点晴】无机工业流程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为指导思想,能够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,所以这类题成为近年来高考的必考题型。流程题的解题思路为:明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发

生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。解决本类题目的基本方法和步骤为:(1)从题干中获取有用信息,了解生产的产品。(2)然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤,从以下几个方面了解流程:①反应物是什么;②发生了什么反应;③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。

【变式训练1】(2016课标Ⅲ)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题:

(一)碳酸钙的制备

(1)步骤①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于____。

(2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是______(填标号)。

a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁

b.玻璃棒用作引流

c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁

d.滤纸边缘高出漏斗

e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(二) 过氧化钙的制备

(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈____性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________。

(4)步骤③中反应的化学方程式为________,该反应需要在冰浴下进行,原因是_________。

(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是_______。

(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______,产品的缺点是_______。

【名师点睛】本试题考查物质的制备、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等知识,这些问题属于基础知识的应用,意在考查考生的知识运用能力。制备碳酸钙,需要除去石灰石中的杂质,铁的氧化物和盐酸反应产生铁离子,然后利用过氧化氢,把Fe2+氧化成Fe3+,利用氢氧化铁在pH=2出现沉淀,当pH=3.7时沉淀完全,加入氨水调节pH,让Fe3+转化成Fe(OH)3,然后进行过滤,除去杂质。做题过程中注意题目中信息,信息会告诉你解题的思路,“沉淀颗粒长大”,便于得到沉淀,便于过滤分离;实验操作中实验获得成功,一定要注意操作的规范性,如过滤的注意事项:“一贴”“二低”“三靠”;物质的制备为了得到纯净的物质,一定要把杂质除去,但不能引入新的杂质,把有可能引入杂质的情况考虑进去。CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,但CO2能溶于水,会有一部分CO2溶解,加入氨水时会产生(NH4)2CO3,制备的过氧化钙不纯净,所以需要除去溶解CO2,加热煮沸,即可除去溶解CO2。在实验题目中往往以元素及其化合物的性质为基础进行考查,过氧化氢不稳定受热易分解,在冰浴中进行,为防止过氧化氢的分解;在物质的制备中也要注意题给信息,因为这往往解某题的关键,如“过氧化钙微溶于水”,用蒸馏水洗涤中会有部分溶解,为了减少溶解,利用过氧化钙难溶于乙醇进行洗涤,本试题难度适中。

3年高考+2017届月考(二)

1.(2015山东)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法

制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。

(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为

________溶液(填化学式),阳极电极反应式为_________ ,电解过程中Li+向_____电极迁移(填“A”或“B”)。

(2)利用钴渣[含Co(OH)3、F e(O H)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:

Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为____________________________________,铁渣中铁元素的化合价为___________,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为__________。

【名师点睛】本题试题立意鲜明,以考查学生能力为主导,抓住学科知识的内在联系,首先通过电解法制备LiOH的分析考查了电解的原理及应用,然后利用钴渣制备钴氧化物的工艺流程,考查了离子方程式的书写和化学式的推断,将化学学科知识的考查融于化工生产实践中,体现了化学学科的科学和社会价值,侧重于对考生分析问题、解决问题能力的考查。

2.(2015课Ⅰ)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:

回答下列问题:

(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。为提高浸出速率,除适当增加硫

酸浓度浓度外,还可采取的措施有_________(写出两条)。

(2)利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______(写化学式)。

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是_______。然后再调节溶液的pH约为5,目的是________。

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。

(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为_______。

(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程___________。

【考点定位】元素及其化合物知识;化学工艺常识;物质结构。本题是以化学工艺为素材,选材冷僻,试题难度为很难等级。

【名师点晴】我认为这道题是一道好题,层次分明,有区分度。本题有考查“双基”——提速措施;四氧化三铁的磁性;制单质硼的反应。也有考查知识综合运用能力——Mg2B2O5·H2O与硫酸反应;净化除杂两步实验操作的作用;两处成分的判断。甚至还有思维最近发展区的考查——硫酸镁的结晶水数目(如果将结晶水作为计分点的话);硼氢化钠的电子式。考生都有可能得分,但完全闯过三关的考生应该不多。(2)问中四氧化三铁的考查,命题者做了一种很高级的处理——去理想化。中学化学里学到四氧化三铁(象铁丝在纯氧中燃烧所得的无定形产物)和酸可以反应,但是天然的四氧化三铁和酸是不反应的。命题者的这种处理不会影响大部分考生的得分,因为问题情景中只有四氧化三铁有磁性(中学双基)。

3.(广西钦州)草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备.用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取C O C2O4?2H2O工艺流程如下:

已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:

的目的是.

23

(2)加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀.试用离子方程式和必要的文字简述其原理:__________________.

(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图1.萃取剂的作用是;其使用的适宜pH 范围是.

A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5

(4)滤液I“除钙、镁”是将其转化为MgF2、CaF2沉淀.已知Ksp(MgF2)=7.35×10﹣11、Ksp(CaF2)= 1.05×10﹣10,当加入过量NaF后,所得滤液=.

(5)已知:NH3?H2O?NH4++OH﹣K b=1.8×10﹣5;

H2C2O4?H++HC2O4﹣K a1=5.4×10﹣2;HC2O4﹣?H+C2O42﹣K a2=5.4×10﹣5

则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH7(填“>”或“<”或“=”)

(6)CoC2O4?2H2O热分解质量变化过程如图2所示(其中600℃以前是隔绝空气加热,600℃以后是在空气中加热);A、B、C均为纯净物;C点所示产物的化学式是______________________________

4.物质的分离或提纯的方法

化工生产过程中分离提纯、除杂等环节,与高中化学基本实验的原理紧密联系,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,或蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理,并要熟悉所用到的相关仪器。

1. 蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以防其水解。

⑴蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。

⑵蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。

2. 溶解法:利用特殊溶剂把杂质溶解而除去,如Fe(Al)可用过量的NaOH溶液而除去Al,CO2(HCl、H2O)先通过饱和食盐水,再通过浓H2SO4。

3. 沉淀法:a. 加合适的沉淀剂(要使杂质离子充分沉淀,加入的沉淀剂必须过量,且在后续步骤中容易除去);b. 调节溶液的酸碱性。

4. 洗涤法:a.水洗;b.冰水洗;c.有机溶剂洗。其目的是:洗去目标物表面的杂质离子;减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量;防止目标物形成结晶水合物;使晶体快速干燥。

典例(2015江苏)以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。

(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见由右图。清液pH>11时CaSO4 转化的离子方程式_____________;能提高其转化速率的措施有____(填序号)

A.搅拌浆料B.加热浆料至100℃C.增大氨水浓度D.减小CO2通入速率(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______ 和________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_________。

(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)

增大的原因___________。

【变式训练1】二氧化铈(CeO

)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻

2

璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:

⑴洗涤滤渣A的目的是为了去除(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是。

⑵第②步反应的离子方程式是,滤渣B的主要成分是。

⑶萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。

⑷取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol?L-1FeSO4标准溶液滴定终点是(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液,该产品中Ce(OH)4的质量分数为。

【变式训练2】利用废旧锌铁皮制备磁性Fe

O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:

3

已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似。请回答下列问题:

⑴用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有。

A.去除油污B.溶解镀锌层C.去除铁锈D.钝化

(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是。

(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,原因是。

(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离?(填“能”或“不能”),理由是。

(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000

mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取g K2Cr2O7(保留

.....,已知M(K2Cr2O7)=294.0

..4.位有效数字

g·mol-1)。配制该标准溶液时,下列仪器中不必要

...用到的有。(用编号表示)。

①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管

(6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

3年高考+2017届月考(三)

1.(2015安徽)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:

已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙酸(沸点:13℃)。

(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是_____,原料中的金属钠通常保存在____中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____,_____,玻璃片和小刀等。

(2)请配平第①步反应的化学方程式:

□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2==□NaBH4+□Na2SiO3

(3)第②步分离采用的方法是______;第③步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是______。

(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101KPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6KJ,该反应的热化学方程式是_______。

【名师点睛】工艺流程题往往题目字数较多,给学生造成畏惧心理,其实只要冷静应对,并不是太难。流程题主要考两点,一个是从混合物中分离和提纯物质,另一个就是从一种物质制取另一种物质,解决此题关键是掌握物质分离和提纯的实验原理和方法,同时掌握物质间的转化规律。解决此题关键还在于从题目中筛选有效信息,比如题目第三小问,因为题目要求回收溶剂,所以我们采用的分离方法应该是蒸馏,而不是蒸发结晶;在书写热化学方程式时应该注意以下几点:1.反应物和生成物的状态要注明;2.正确判断吸热反应和放热反应,即△H的正负;3.反应热的计算要和化学计量数相关;3.反应热的单位等。

2. (2014山东)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图

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

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

高三化学化工流程图知识点

高三化学化工流程图复习专题(成本)编写人:李祖贤 解流程题的步骤和方法 1.?首先,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.?其次,精读局部,明确反应原理——确定各步的反应物、生成物。 科学表述、规范书写。 3.?第三,针对问题再读图,明确要求—— 归纳:平时复习要善于去看答案,看看答案的表述并背下来,懂图知解。 考查要点: ?物质性质及其相互转化关系:最主要为无机化合物,包括非金属和金属,考察重点为金属,因为涉及的原 理金属方面尤其突出,针对性强。 ?元素及其化合物的转化网络,重点考察铝的两性,三价及二价铁的互化及其选用的氧化剂和还原剂 ?物质的分离和提纯的方法 结晶(固液分离)——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),固 定答题模式:1.蒸发浓缩,2.冷却结晶3.过滤洗涤验纯4.干 燥成品

"过滤——固、液分离(方法一般是:减压过滤,抽滤等都是为了加快过滤时间,减少产品与外界接触时间)"蒸馏——液、液分离(沸点相差较大的液体才可以用蒸馏,而且一般为有机物之间的分离,蒸馏前要干燥除水。) "分液——互不相溶的液体间的分离(与萃取不分家) "萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。(溶解度要相差比较大,如用四氯化碳将溴或碘从水中萃取出来,因为溴在四氯化碳的溶解度大于水) "升华——将可直接气化的固体分离出来。(利用碘的升华的特性可以将碘提纯) "盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出(如在有机物中加入无机物会降低有机物在水中的溶解度,或者加入有相同离子的无机盐:氯化钠加到碳酸钠中) 分解法——氯化铵等受热分解 ?电解质溶液基本理论(弱酸、弱碱的电离;水的电离;盐类水解;Ksp的应用) ?氧化还原反应(最常见)

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。

【原创】2019高考真题化工流程题汇编(带答案)

2019高考真题化工流程题汇编(带答案) 1.(2019全国Ⅲ,26)(14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题: 相关金属离子[c0(Mn2+)=0.1 mol·L?1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下: 金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 (1 应的化学方程式____________________________________________________。 (2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。 (3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。 (4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。 (5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。 (6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNi x Co y Mn z O2,其中Ni、 时,z=___________。 Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=1 3 答案:(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O (2)将Fe2+氧化为Fe3+ (3)4.7 (4)NiS和ZnS (5)F?与H+结合形成弱电解质HF,MgF 2Mg2++2F?平衡向右移动 (6)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O

高三化学工艺流程新题型

化学流程图专题(三) 【例1】重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下: ①中涉及的主要反应有: 主反应:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH: 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3 完全沉淀时溶液pH 4。7 3。7 11。2 5。6 试回答下列问题: ⑴“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是。两个副反应均为吸热反应,但 在高温下均能自发进行,其原因是。 ⑵“③”中调节pH至4.7,目的是。 ⑶“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式:。 ⑷“⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠,依据是。 【例2】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示: 根据上述图示,完成下列填空: (1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水(每升含有39。20g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28g氨)__________mL,用规格为_______mL量筒量取。 (2)氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_______________________________________________________。

(通用版)新高考化学复习第9题无机化工流程题练习

(通用版)新高考化学复习第9题无机化工流程题练习 [学科素养评价] 1.(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V 2O 5、VOSO 4和SiO 2等,下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程: (1)为了提高“酸浸”效率,可以采取的措施有________(填两种)。 (2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。 (3)“沉钒”得到NH 4VO 3沉淀,需对沉淀进行洗涤,检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 (5)电解精炼时,以熔融NaCl 、CaCl 2和VCl 2为电解液(其中VCl 2以分子形式存在),粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连,阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)为预估“还原”工序加入H 2C 2O 4的量,需测定“酸浸”液中VO +2的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L -1(NH 4)2Fe(SO 4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO +2→VO 2+),若三次滴定消耗标准液的体积平均为b mL ,则VO +2的浓度为________g·L -1(用含a 、b 的代数式表示)。 解析:(1)增大浸出效率的方法:将工业废钒粉碎,充分搅拌,适当提高温度;(2)“还原”工序中加入草酸为典型还原剂,可将V 从+5价还原为+4价,对应的离子方程式为2VO +2 +H 2C 2O 4+2H +===2VO 2++2CO 2↑+2H 2O ;(3)KClO 3反应后被还原为Cl -,对沉淀进行洗涤即是 为了除去Cl -等离子;(4)由铝热反应原理知10Al +3V 2O 5=====高温6V +5Al 2O 3;(5)类比电解精炼 铜,粗钒应作为阳极电解,即与正极相连;阴极上发生还原反应,电极反应式为VCl 2+2e -===V +2Cl -;(6)由得失电子关系可知:VO +2 ~(NH 4)2Fe(SO 4)2,故n (VO +2)=n [(NH 4)2Fe(SO 4)2] =ab ×10-3mol ,所以VO + 2的浓度为83×ab ×10-3 25×10-3=83ab 25 g·L -1。

(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

2018届高三化学大题化工专题2

高三化学大题化工专题2 1.硼氢化钠(NaBH 4)具有优良的还原性,在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。利用硼精矿(主要成分为B 2O 3,含有少量Al 2O 3、SiO 2、FeCl 3等)制取NaBH 4的流程如下: 已知:偏硼酸钠(NaBO 2)易溶于水,不溶于醇,在碱性条件下稳定存在 回答下列问题: (1)写出加快硼精矿溶解速率的措施 (写一种)。 (2)操作1为 ,滤渣主要成分为 。 (3)除硅铝步骤加入CaO 而不加入CaCl 2的原因有:①能将硅、铝以沉淀除去;② 。 (4) 氢化镁(MgH 2)中H 元素的化合价为 ;MgH 2与NaBO 2在一定条件下发生反应1,其化学方程式为: 。 (5)在碱性条件下,在阴极上电解NaBO 2也可制得硼氢化钠,写出阴 极室的电极反应式 。 (6)硼氢化钠是一种强还原剂,碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜,从而变废为宝,写出该反应的离子方程 式 。 化工流程考察内容主要有: 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) 硼精矿 滤渣 NaBH 4 Na 2O ?3CaO ?Al 2O 3?n SiO 2 换膜 2溶液

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。 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 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

(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

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:

高考化学化工流程题如何答题

高考化学化工流程题如何答题首先,要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识,通过对试题结构的分析可知,该类试题一般可由以下几个部分组成。 1.“化工流程图”试题主要分三部分: (1)题干部分:介绍原材料及所要得到的目标产品,以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 (2)流程图部分:呈现整个化工生产过程。 一般流程图也可分为三部分: 即原料的预处理,物质的分离提纯(题目的关键部分)和产品获得。 有的流程图在这三部分中还包括三条线索,主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。 (3)问题部分:提出了所要解决的问题。 2.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,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? 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。努力做到以下几点: (1)正确解读试题信息,理解问题的实质。这是准确回答试题的前提。 (2)善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题,正确沟通现实问题与学科知识的关系,找到解决问题的途径、思路。 (3)能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。这是正确解答试题的关键。 (4)能正确运用规范的化学用语,清晰、严密地组织和表述答案。这是成功解答试题的保证。

专题10 第28题 无机工业流程(强化训练)-2020高考化学三轮冲刺复习(学生版)

专题10 第28题无机工业流程题(强化训练) 1.由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下: ⑴写出KIO3在日常生活中的一个重要应用________________________。 ⑵检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是________(写试剂名称)。 ⑶通入SO2的目的是将I2还原为I-,该反应的离子方程式为______________________。 ⑷工艺中五种物质的制备反应中,不涉及氧化还原反应的步骤是“制________”。 ⑸“制KI(aq)”时,该温度下水的离子积为K w=1.0×10-13,K sp[Fe(OH)2]=9.0×10-15。 为避免0.9 mol·L-1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-,起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于 ______。 ⑹“制KIO3溶液”反应的离子方程式为__________________。 ⑺ KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为 _____________________。 2.以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取净水剂黄钠铁矾[NaFe(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下: (1)“酸浸”过程,为提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施有___________(写出两种)。 (2)“过滤Ⅰ”滤渣的主要成分是______。

(3)“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+,则需氧化剂NaClO至少为________ mol。 (4)“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2,生成黃钠铁矾沉淀,写出该反应的化学方程式______。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_____(填化学式)。 (5)向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O,在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_____。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_____。 (6)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂,J.C.Poggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH 溶液电解制得Na2FeO4,阳极生成FeO42-的电极反应式为______;Deininger等对其进行改进,在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,有效提高了产率,阳离子交换膜的作用是_______。 3.工业上冶炼铝的原料是铝土矿( 主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、FeO、SiO2等),某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下: (1)加入过量盐酸后过滤出的滤渣中含有____________________,加入过量的NaOH 溶液,过滤后的滤液中含有的溶质有_______________________ (均填化学式)。 (2)加入过量NaOH溶液过滤后,若滤渣中Fe(OH)2也被氧化,则每消耗0.1mol氧气有多少_____mol Fe(OH)2被氧化。 (3)写出通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为___________________,沉淀A加热得到Al2O3的化学方程式为____________________。 (4)假设铝土矿中含杂质49%,则1吨铝土矿理论上可生产多少__________mol铝。

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

2020高考化学化工流程试题知识点总结

2020高考化学化工流程试题知识点总结 知识归纳 无机化工流程题的特点: 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。 1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。 2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问:

⑴反应速率与平衡理论的运用 反应物颗粒大小:反应速率、原料的利用率等 温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等 ⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写; ⑶利用控制pH分离除杂; ⑷化学反应的能量变化; ⑸实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等; ⑹流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用; ⑺环境保护与绿色化学评价。 一、原料处理的方法和作用 对原料进行预处理的常用方法及其作用: 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。 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. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。 5. 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。

6. 灼烧、焙烧、煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。 二、掌握核心化学反应 1. 元素及其化合物知识:化工生产将原料转变成产品的过程,也是物质经历相互转化的过程。理解物质之间的转化关系,就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识 2. 还要掌握有关化工生产的知识,熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等; 3. 化学反应原理:化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程,从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等,是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等,做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 ①调节溶液的pH值:使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的,抑制某些离子的水解,防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。 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 若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做? 提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。

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

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 2 kg 。 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

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