高考化学 工艺流程专题复习 化学工艺流程(一)化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系
高考化学工艺流程规律总结

高考化学工艺流程答题,也有这么多的规律总结(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。
⑤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)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如下表所示若要除去M n2+溶液中含有的F e2+,应该怎样做?提示:先用氧化剂把F e2+氧化为F e3+,再调溶液的pH到 3.7。
调节pH所需的物质一般应满足:1)能与H+反应,使溶液pH值增大;2)不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+溶液中混有的F e3+,可加入C uO、C u(OH)2、C u2(O H)2C O3等物质来调节溶液的pH值(原理:C uO、Cu(OH)2、C u2(OH)2C O3与H+反应,使溶液中H+浓度减小,PH上升)。
②蒸发、反应时的气体氛围:抑制物质的水解,提高产率③加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动(正向移动或逆向移动,由题意而定)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。
工艺流程高考化学知识点

工艺流程高考化学知识点随着经济的不断发展,工艺流程在各个行业中扮演着越来越重要的角色。
无论是制造业还是服务业,工艺流程的优化和改进都能够提高生产效率和产品质量。
在高考化学考试中,也涉及到了一些与工艺流程相关的知识点。
本文将通过几个实际的工艺流程来介绍高考化学中常见的知识点。
1. 提纯工艺流程提纯是很多化学反应的前提和关键环节。
在实际的生产过程中,我们经常需要对混合物进行提纯,以得到所需化合物的纯品。
提纯工艺流程中的一些常见操作包括溶解、结晶、过滤和干燥等。
在高考化学中,我们需要了解结晶的原理和方法。
结晶是一种通过溶解和结晶两个过程来提纯物质的方法。
在溶解过程中,将混合物加入适量溶剂中,经过加热搅拌使其充分溶解。
然后,通过冷却或者浓缩溶液,使溶质逐渐从溶液中析出,形成结晶体。
最后,通过过滤和干燥,得到纯净的结晶物。
2. 酸碱中和反应工艺流程酸碱中和反应是化学中常见的一种反应类型。
在工艺流程中,酸碱中和反应可以用来调节溶液的酸碱度,或者在废水处理中用于中和废水的酸碱度。
在高考化学中,我们需要了解酸碱中和反应的反应条件和方法。
一般来说,酸碱中和反应通过酸和碱之间的中和反应产生盐和水。
酸和碱的中和反应是氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)之间的结合反应。
在中和反应中,酸和碱的摩尔比应该符合各自的化学方程式中的系数比。
在工艺流程中,我们可以根据所需中和程度的不同,调整酸和碱的投加量,以达到所需的酸碱度。
3. 氧化还原反应工艺流程氧化还原反应是化学中另一种常见的反应类型。
在工艺流程中,氧化还原反应可以用来改变各种物质的氧化态,以达到一些特定的工艺要求。
在高考化学中,我们需要了解氧化还原反应的定义和常见的氧化还原法。
氧化还原反应是一种电子转移反应,其中氧化剂接受电子,而还原剂释放电子。
在工艺流程中,我们可以通过氧化还原反应来改变某些物质的氧化态,如金属的电化学氧化和还原反应。
在高考化学中,我们需要了解氧化还原反应的反应条件和方法。
完整)高考化学工艺流程(解析版)

完整)高考化学工艺流程(解析版)首先仔细阅读题目,理解生产流程和化学原理;其次,根据题目要求,画出生产流程图或装置图,明确每个步骤的目的和化学反应;然后,根据题目设问,结合所学知识,逐步解答问题;最后,检查答案是否合理、完整,注意单位和精度。
2)注意细节在解答无机工艺流程题时,需要注意以下细节:一是认真审题,理解每个步骤的目的和化学反应;二是注意化学计算,包括物质的摩尔质量、反应的摩尔比、反应热等;三是注意单位和精度,特别是涉及到浓度、质量和体积等计量单位时,要进行转换和计算;四是注意环保和安全,避免产生有害物质和事故。
二、有机工艺流程题的结构、分类及解题技巧等1、有机工艺流程题的结构和分类有机工艺流程题是指将有机化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图或生产装置形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化学生产紧密联系的化学工艺试题。
有机工艺流程题的结构和无机工艺流程题类似,也分为题头、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(包括附产品);题干部分主要用框图(或生产装置)形式将原料到产品的丰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制成系列问题,构成一道完整的化学试题。
有机工艺流程题的分类,可根据生产原料的不同,分为石油化工工艺题、天然气化工工艺题、煤化工工艺题、生物质化工工艺题等;可根据生产过程中的主要工序分为有机合成题、萃取分离题、蒸馏精制题等;也可根据产品的不同,分为有机酸、醇、醛、酮、酯、芳香化合物等有机化合物的工艺流程题。
2、解题技巧1)解题思路有机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为目标有机化合物的反应途径;二是分离提纯目标有机化合物;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。
命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:首先仔细阅读题目,理解生产流程和化学原理;其次,根据题目要求,画出生产流程图或装置图,明确每个步骤的目的和化学反应;然后,根据题目设问,结合所学知识,逐步解答问题;最后,检查答案是否合理、完整,注意单位和精度。
高考化学工艺流程题解题模板及高考化学工艺流程题突破专题(答案均附后)

高考化学工艺流程题解题模板及高考化学工艺流程题突破专题(答案均附后)一、高考化学工艺流程题解题模板(一)、原料预处理的各种方法1、粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。
2、煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质3、酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)4、碱溶: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)【2015全国Ⅰ卷】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,例题1.还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所粗硼酸回答下列问题:(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)【对点练习】1、步骤I前,β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是2.MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。
某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、SiO2等杂质。
从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下:第一不用硫酸浸出。
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出任意一条)。
(二)、调节溶液的PH:1、目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去2、需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,是PH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。
3、原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大PH4、PH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的PH例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。
高三化学工艺流程题专题课件讲课讲稿

综合题解题技巧
仔细阅读题干,明确题目要求和考察的知识点。 注意综合运用所学知识进行分析和解答。
分析题目中给出的信息和条件,确定解题思路和步骤。
对于复杂的综合题,可以采用分步骤、分模块的方法进 行解答。
05
工艺流程题的备考策 略与建议
熟悉考试大纲与考试要求
安全。
02
物质的分离与提纯
理解混合物分离提纯的原则,掌握过滤、蒸发、蒸馏、萃取等分离提纯
方法。
03
定量实验与误差分析
了解定量实验的基本原理和方法,掌握误差分析的方法,提高实验的准
确性和可靠性。
化学计算与数据处理
化学方程式的计算
掌握化学方程式的配平方法,理解反应中各物质的质量关系,能 进行简单的化学计算。
氧化还原反应
深入理解氧化还原反应的本质,掌握氧化剂、还 原剂、氧化产物、还原产物的判断及电子转移的 计算。
酸碱反应及沉淀溶解平衡
掌握酸碱质子理论、酸碱反应的定量计算、沉淀 溶解平衡及溶度积常数等相关知识。
化学物质的性质与转化
常见无机物的性质与转化
01
熟悉主族元素及其化合物的性质,理解元素周期律,掌握物质
加强实验操作与实验技能训练
掌握常见化学实验方法和技术,如物质的分离与提纯 、物质的检验与鉴别等。
重视化学实验基本操作,如仪器的使用、药品的取用 和保存等。
加强实验设计和实验分析能力,培养独立思考和解决 问题的能力。
多做模拟试题,提高解题能力
选择高质量的模拟试题进行练习,注意 题目的针对性和典型性。
在做题过程中,注重解题思路和方法的 及时总结归纳解题经验和技巧,提高解
培养,形成正确的思维习惯。
高考化学 工艺流程专题复习 化学工艺流程(一)化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系

化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系1.从海水中提取镁的流程 (1)流程:(2)主要化学反应:①制石灰乳:CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑、CaO +H 2O===Ca(OH)2;②沉淀Mg 2+:Mg 2++2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca 2+;③制备MgCl 2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O ;④电解MgCl 2:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。
2.工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。
铝土矿的主要成分是Al 2O 3,此外还含有少量SiO 2、Fe 2O 3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al 2O 3的提纯。
由于Al 2O 3是两性氧化物,而杂质SiO 2是酸性氧化物,Fe 2O 3是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一:碱溶法讨论回答下列问题: (1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
答案 ①Al 2O 3+2OH -===2AlO -2+H 2O ,SiO 2+2OH -===SiO 2-3+H 2O③AlO -2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3,SiO 2-3+2CO 2+2H 2O===H 2SiO 3↓+2HCO -3(2)步骤③中不用盐酸(或H 2SO 4)酸化的理由是________________________________________________________________________。
答案 因为AlO -2与酸反应生成的Al(OH)3具有两性,可溶于强酸,不易控制酸的量;CO 2廉价而且生成的副产物NaHCO 3用途广泛,经济效益好(3)步骤④中得到较纯的Al 2O 3,可能含有________杂质,在电解时它不会影响铝的纯度的原因:________________________________________________________________________。
2023年高考化学工艺流程专题综合复习精选全文
+2 +3
FeCr2O4
SiO2 Al2O3
Fe2O3
+6
Na2CrO4
Fe
Al(OH)3
Al Si H2SiO3
NaAlO2
Na2SiO3 设问中有焙烧目的
Fe2O3
Na2CrO4 +H2SO4 Na2Cr2O7 +Na2SO4 + H2O
对比试剂线和 产品线,共同 H2SO4是可循 环物质
Cr
Na2SO4●10H2O
Fe2O3
核心反应
试剂、条件
关注目标元素 和杂质元素转化 形式
产品分离
提纯除杂
明确 三个 环节
关注产品的 状态
回眸高考
(2022·山东卷)工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠 (Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题:
抓住三条线
看进出箭头
铝、硅、铁、铬化合物的性质工艺操作,条件控制、陌 生方程式书写,电解原理,平衡移动原理,物质的循环 利用,pH选择范围
铝、镁、铁、铬化合物的性质,工艺操作,实验操作、 陌生方程式书写,氧化还原反应分析,平衡移动原理及 常数计算,物质的循环利用
2022湖南 (制备)
以独居石为原料制备 Ce2(CO3)3●nH2O
绿色化学 (6)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得__________________________,循环利用。
循环利用
回眸高考
两种题型: 三个环节: 三条线: 多个考点:
物质制备类 元素回收类 原料预处理 核心反应 产品分离提纯 试剂线 操作线 产品线 物质性质及转化、药品选择、陌生方程式书写、 反应原理、条件选择和控制、操作目的、产品 分离的方法、各类计算
高考化学工业流程解题思路+真题
【导语】⽔滴⽯穿,绳锯⽊断。
学习,也需要⼀点点积累才能到达好的效果。
为您提供⾼考化学⼯业流程解题思路+真题,通过做题,能够巩固所学知识并灵活运⽤,考试时会更得⼼应⼿。
快来练习吧!重要的化学⼯业:侯⽒制碱法、海⽔中提取镁、溴、碘等、铝⼟矿中提取铝、⾦属的冶炼、硫酸⼯业、*⼯业、合成氨⼯业、硅酸盐⼯业、氯碱⼯业、煤的综合利⽤。
⼀、化⼯流程图的⼀般模式⼯业流程题⽬在流程上⼀般分为三个过程:原料处理→分离提纯→获得产品要点诠释:1、规律:主线主产品,分⽀副产品,回头为循环。
2、核⼼考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、⽣成条件的控制等。
3、原料预处理(初步分离)(1)起到富集反应物的作⽤:在⽆机题中,原材料是⼀种混合物,可能是矿⽯、某⼯⼚废料或发⽣变质的材料等,整个实验过程或反应流程就是分离提纯,想办法提取有效元素。
(2)⼯业流程常见的操作与名词:①研矿:增⼤接触⾯积,使反应充分,提⾼反应速率②溶解:通常⽤酸溶,如⽤硫酸、盐酸、浓硫酸等(有时可⽤碱溶,如铝矿溶解)。
⽔浸:与⽔接触反应或溶解。
浸出:固体加⽔(酸)溶解得到离⼦浸出。
浸出率:固体溶解后离⼦在溶液中的含量的多少(更多转化) 。
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。
③焙烧、灼烧或煅烧(结构改变更易溶解浸出;使⼀些杂质⾼温下氧化、分解)吹出(利⽤空⽓吹出溶液中的⽓体)④调pH值除杂:控制溶液的酸碱性使其中某些⾦属离⼦形成氢氧化物沉淀。
4、中间产品、终极产品的分离提纯(1)物理⽅法:溶解过滤、⽔洗、结晶、蒸馏、萃取分液、升华、液化、盐析、渗析法、电渗析、离⼦交换、吸附法、浮选法(2)化学⽅法:热分解法,酸、碱处理法,沉淀法,氧化还原法、电解法⼆、考查知识点(1)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(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(热化学⽅程式的书写);(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。
高考化学一轮复习专题十四镁、铝及其化合物考点一镁、铝单质的性质及应用教学案
专题十四 镁、铝及其化合物考纲展示 命题探究考点一 镁、铝单质性质及应用1 镁(1)物理性质具有银白色金属光泽固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好导电、传热与延展性。
(2)构造――→-2e -(3)化学性质①与非金属单质反响(O 2、N 2、Cl 2)2Mg +O 2=====点燃2MgO (产生耀眼白光)3Mg +N 2=====点燃Mg 3N 2Mg +Cl 2=====点燃MgCl 2②与水(反响)Mg +2H 2O=====△Mg(OH)2+H 2↑③与酸反响Mg +2H +===Mg 2++H 2↑④与盐反响Mg +Cu 2+===Mg 2++Cu⑤与CO 2反响2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C(4)用途生产合金,冶金工业上用作复原剂与脱氧剂。
(5)冶炼工业炼镁:MgCl 2=====通电熔融Mg +Cl 2↑ 2 铝(1)铝物理性质及用途(2)铝构造与存在铝位于元素周期表第3周期ⅢA 族,原子构造示意图为。
铝元素在地壳中含量丰富,仅次于硅。
自然界中铝全部以化合态存在。
(3)化学性质①与非金属单质反响(O 2、Cl 2、S)2Al +3Cl 2=====△2AlCl 32Al +3S=====△Al 2S 3(水溶液不存在)②与酸反响③与碱反响2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑④与盐反响Al +3Ag +===Al 3++3Ag⑤与氧化物反响(铝热反响)2Al +Fe 2O 3=====高温2Fe +Al 2O 34Al +3MnO 2=====高温3Mn +2Al 2O 3Cr 2O 3+2Al=====高温2Cr +Al 2O 3(4)冶炼工业炼铝:2Al 2O 3=====通电熔融4Al +3O 2↑ 学霸巧学卡 对镁、铝性质深层理解(1)Mg 在CO 2中能够燃烧,所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器与泡沫灭火器灭火。
同时镁与氮气反响生成Mg 3N 2。
高考化学一轮复习第09讲 镁、铝及其重要化合物(讲义)(解析版)
第09讲镁、铝及其重要化合物考情分析网络构建考点一镁及其化合物【夯基·必备基础知识梳理】知识点1镁的性质知识点2镁的氧化物MgO知识点3镁的氢氧化物Mg(OH)2知识点4镁的其他化合物【提升·必考题型归纳】考向1考查镁及其化合物的结构、性质及应用考向2考查镁及其化合物制备的工艺流程考点二铝及其化合物【夯基·必备基础知识梳理】知识点1铝的性质知识点2氧化铝知识点3氢氧化铝知识4常见的铝盐知识5数形结合与“铝三角”【提升·必考题型归纳】考向1考查铝及其化合物的结构、性质及其应用考向2考查铝热反应及其应用考向3考查铝及其化合物制备的工艺流程考向4考查铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算真题感悟考点要求考题统计考情分析镁、铝及其化合物的性质与应用2023浙江1月卷12题,2分2022浙江1月卷8题,2分2021浙江1月卷8题,2分从近三年高考试题来看,铝、镁及其化合物的性质与应用仍是高考的命题点。
高考中一方面考查铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用,另一方面以“铝三角”转化关系为载体,考查图像分析和计算能力等。
预测新的一年高考可能会在选择题或化工流程图题中考查金镁、铝、氧化镁、氧化铝及氢氧化镁、镁、铝及其化合物的制备的工艺流程2023辽宁卷16题,3分2022全国卷26题,1分2021湖南卷6题,3分氢氧化铝的性质与应用或在化工流程图中考查铝及其重要考点一镁及其化合物知识点1镁的性质1.镁的原子结构及存在(1)镁的原子结构:镁元素在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族,原子结构示意图为。
镁是较活泼的金属,在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。
镁在化学反应中,能表现出较强的金属性,即失电子的能力强,是常用的还原剂。
(2)镁的存在:镁蕴藏量丰富,在宇宙中含量第八,在地壳中含量丰度2%。
含镁矿物主要来自白云岩[CaMg(CO3)2]、菱镁矿(MgCO3)、水镁矿[Mg(OH)2]、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)和橄榄石[(Mg,Fe)2SiO4]等。
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化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系1.从海水中提取镁的流程(1)流程:(2)主要化学反应:①制石灰乳:CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑、CaO +H 2O===Ca(OH)2;②沉淀Mg 2+:Mg 2++2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca 2+;③制备MgCl 2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O ;④电解MgCl 2:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。
2.工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。
铝土矿的主要成分是Al 2O 3,此外还含有少量SiO 2、Fe 2O 3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al 2O 3的提纯。
由于Al 2O 3是两性氧化物,而杂质SiO 2是酸性氧化物,Fe 2O 3是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一:碱溶法讨论回答下列问题:(1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
答案 ①Al 2O 3+2OH -===2AlO -2+H 2O ,SiO 2+2OH -===SiO 2-3+H 2O③AlO -2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3,SiO 2-3+2CO 2+2H 2O===H 2SiO 3↓+2HCO -3(2)步骤③中不用盐酸(或H 2SO 4)酸化的理由是________________________________________________________________________。
答案 因为AlO -2与酸反应生成的Al(OH)3具有两性,可溶于强酸,不易控制酸的量;CO 2廉价而且生成的副产物NaHCO 3用途广泛,经济效益好(3)步骤④中得到较纯的Al 2O 3,可能含有________杂质,在电解时它不会影响铝的纯度的原因:________________________________________________________________________。
答案SiO2由于SiO2的熔点很高,在加热到1 000 ℃左右时不会熔化,因而不影响铝的纯度方案二:酸溶法讨论回答下列问题:(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式。
答案①Al2O3+6H+===2Al3++3H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O②Al3++4OH-===AlO-2+2H2O,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3+的原因:________________________________________________________________________。
答案Al(OH)3只能溶于强碱,不能溶于氨水,用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离1、(2020·广东理综,32)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)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NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若滤液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于________[Mg(OH)2的K sp=5×10-12];该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,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CO2,会生成________,从而导致CaCO3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Al2Cl-7两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为____________________________。
解析(1) 白云石高温煅烧,CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO,煅粉主要含有CaO和MgO 。
若溶液Ⅰ中c (Mg 2+)小于5×10-6mol·L -1,根据K sp =c (Mg 2+)·c 2(OH -)得:c (OH -)>K sp c (Mg 2+)=5×10-125×10-6 mol·L -1=1×10-3 mol·L -1,c (H +)<K w c (OH -)=1×10-11mol·L -1,即pH >11。
若用(NH 4)2SO 4代替NH 4NO 3,则(NH 4)2SO 4会与CaO 反应生成CaSO 4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO 3减少。
(2) 煅粉的主要成分是CaO 和MgO ,加入适量NH 4NO 3溶液浸取煅粉后,由于镁化合物几乎不溶,则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO 3)2和Ca(OH)2,故滤液Ⅰ中的主要阴离子为NO -3 和OH -。
由于滤液Ⅰ的pH 大于11,溶液中含有Ca(NO 3)2和少量的NH 4NO 3与Ca(OH)2,若仅通入CO 2会生成Ca(HCO 3)2,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2OH -+Al 2O 3===2AlO -2 +H 2O 。
(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2Al +6H 2O=====通电2Al(OH)3↓+3H 2↑。
(5) 由题意可知,放电时负极Al 失去电子与AlCl -4 结合生成Al 2Cl -7,其电极反应式为Al -3e -+7AlCl -4 ===4Al 2Cl -7。
答案 (1) CaO 11 加入(NH 4)2SO 4会生成CaSO 4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO 3减少 (2) NO -3和OH - Ca(HCO 3)2 (3) 2OH -+Al 2O 3===2AlO -2 +H 2O (4)2Al+6H 2O =====通电2Al(OH)3↓+3H 2↑(5) Al -3e -+7AlCl -4 ===4Al 2Cl -72.铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al 2O 3和冰晶石(Na 3AlF 6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al 2O 3和SiO 2等。
从铝土矿中提炼Al 2O 3的流程如下:②以萤石(CaF 2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:回答下列问题:(1)写出反应1的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO 生成的沉淀是________,反应2的离子方程式为_________________________________________。
(3)E 可作为建筑材料,化合物C 是________,写出由D 制备冰晶石的化学方程式_____________________________。
(4)电解制铝的化学方程式是________________________________________________________________________,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是______________________________________________________________。
解析 本题主要考查硅、铝及其化合物的性质等,意在考查考生的分析推理能力。
(1)因为铝土矿的主要成分为二氧化硅、氧化铝,前者与NaOH 反应生成硅酸钠,后者与NaOH 反应生成偏铝酸钠(NaAlO 2)。
(2)CaO 与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙电离出的Ca 2+与SiO 2-3反应生成CaSiO 3;反应2为偏铝酸钠与CO 2反应生成氢氧化铝。
(3)浓硫酸与萤石反应生成HF 和硫酸钙,故C 为浓硫酸,D 为HF ,E 为硫酸钙;结合制备冰晶石的反应物HF 、碳酸钠和氢氧化铝及生成物Na 3AlF 6,由元素守恒可知该反应的生成物中还有二氧化碳和水。
(4)工业上通过电解熔融的氧化铝可制得单质铝,并有氧气生成;阳极生成物氧气可与石墨反应,生成碳的氧化物。
答案 (1)2NaOH +SiO 2===Na 2SiO 3+H 2O 、2NaOH +Al 2O 3===2NaAlO 2+H 2O(2)CaSiO 3 2AlO -2+CO 2+3H 2O===2Al(OH)3↓+CO 2-3(3)浓H 2SO 4 12HF +3Na 2CO 3+2Al(OH)3===2Na 3AlF 6+3CO 2+9H 2O(4)2Al 2O 3=====高温通电,Na 3AlF 64Al +3O 2↑ O 2、CO 2(CO) 3.MgSO 4·7H 2O 是一种重要的化工原料。
某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO 3,并含有MnCO 3、SiO 2杂质)制取MgSO 4·7H 2O 的实验,流程如下。
(1)第①步研磨的目的是____________________,所得滤液主要含__________________、__________________等溶质。
(2)第②步反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)第③步浓缩结晶后,要经过________、洗涤、干燥等步骤才可得到MgSO 4·7H 2O ,洗涤沉淀的基本操作是________________________________________________________________________。
(4)若制得MgSO 4·7H 2O 质量为82.00 g ,测得MnO 2质量为1.74 g ,且测得第①步滤渣质量为 4.70 g ,忽略各物质在溶液中的溶解损失,可计算出菱镁矿石中MgCO 3的质量分数为____________________。