无机综合及工艺流程分析

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高中化学第8章 第55讲 无机化工流程题的解题策略---2023年高考化学一轮复习(新高考)

高中化学第8章 第55讲 无机化工流程题的解题策略---2023年高考化学一轮复习(新高考)

第55讲无机化工流程题的解题策略复习目标 1.培养从试题提供的新信息中准确地提取实质性内容,并与已有知识块整合重组为新知识块的能力。

2.培养将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。

3.培养将分析和解决问题的过程及成果用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解释的能力。

一、工业流程题的结构二、流程图中主要环节的分析1.核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向:箭头指入→反应物,箭头指出→生成物。

(1)氧化还原反应:熟练应用氧化还原规律判断产物,并根据化合价升降相等配平。

(2)非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际判断产物。

2.原料的预处理(1)溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸等。

水浸与水接触发生反应或溶解浸出固体加水(酸)溶解得到离子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浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(2)灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解。

(3)审题时要“瞻前顾后”,注意物质性质及反应原理的前后联系。

3.常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。

常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。

例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。

(2)控制温度。

根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。

(3)趁热过滤。

防止某物质降温时析出。

(4)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。

4.常用的提纯方法(1)水溶法:除去可溶性杂质。

(2)酸溶法:除去碱性杂质。

(3)碱溶法:除去酸性杂质。

(4)氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。

(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。

无机化工工艺流程

无机化工工艺流程

突破点14无机化工工艺流程提炼1化工工艺流程中常见操作 1.研磨增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率。

2.焙烧高温下使固体原料分解、反应或改变结构。

3.浸出水浸:使可溶性的有用成分从固体原料混合物中转移到溶液中。

酸浸:使金属、金属氧化物或盐转化成可溶于水的物质进入溶液。

碱浸:除去油污、溶解酸性氧化物、铝及其氧化物。

对于非金属矿物,通常用稀醇溶液浸取,水中加入乙醇是为了降低溶剂的极性,提高非金属单质的溶解程度。

4.加热煮沸排除溶液中溶解的气体。

5.洗涤水洗:通常是为了除去水溶性杂质,适用于不溶于水的固体物质或液体物质的洗涤。

冰水洗涤:通常是为了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。

有机物(乙醇)洗涤:通常是为了减少晶体在洗涤过程中的溶解损失,便于固体的干燥。

提炼2化工工艺流程中条件控制1.调节溶液的pH其目的主要是:防止“某离子”的水解,防止“某离子”的沉淀,确保“某离子”完全沉淀,防止“某些物质”的溶解等。

调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+(或OH-)反应,使溶液的pH增大(或减小);②不引入新的杂质。

2.控制温度(1)升温:加快反应速率,加速某固体的溶解,促进平衡向吸热方向移动,使某些物质汽化或升华,防止堵塞导管等。

(2)降温:防止某物质在高温时分解、挥发、升华或促进平衡向放热方向移动。

3.控制压强改变反应速率,影响化学平衡。

4.趁热过滤过滤是为了得到产品或除去杂质,在除杂时,有些产品在温度较低时会结晶析出,从而混在杂质中,造成损失,故“趁热”是为了让产品溶解,防止其结晶析出,因此趁热过滤的目的可从两方面回答:一是提高纯度,二是减少结晶损失。

5.加入物质①加碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等。

②加沸石或碎瓷片:防止液体暴沸。

③加有机溶剂:萃取某些物质,或降低某些物质的溶解度。

提炼3 化工工艺流程中常涉及的化学反应原理和化学思想1.沉淀溶解平衡的相关应用形成沉淀时所需某种离子的最小浓度、沉淀转化的条件。

无机材料制备、工艺流程及检测的相关知识

无机材料制备、工艺流程及检测的相关知识

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筑梦化学21届高考12题逐题突破:无机综合(化工流程综合题的研究)——真题调研 把握命题规律

筑梦化学21届高考12题逐题突破:无机综合(化工流程综合题的研究)——真题调研 把握命题规律

《高考12题逐题突破》:无机综合(化工流程综合题的研究)——真题调研把握命题规律【核心突破】【真题调研】1.(2019·全国卷Ⅰ,26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。

一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。

(2)“滤渣1”的主要成分有________________。

为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是______________。

(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O H++B(OH)-4,K a=5.81×10-10,可判断H3BO3是________酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节到 3.5,目的是________________。

(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为_____________________,母液经加热后可返回________工序循环使用。

由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。

答案(1)NH4HCO3+NH3===(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN溶液(3)一元弱将硼元素转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2++3CO2-3+2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO-3(或2Mg2++2CO2-3+H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) 溶浸高温焙烧解析(1)硫酸铵溶液中存在平衡:NH+4+H2O NH3·H2O+H+,硼酸镁能与水解出的H+反应,促进平衡向右移动,生成的一水合氨浓度增大,因溶液中存在平衡NH3·H2O NH3+H2O,一水合氨浓度增大,促进NH3·H2O分解产生NH3。

无机工艺流程

无机工艺流程

无机工艺流程无机工艺流程是指在无机化学领域中,通过一系列的化学反应和物理加工过程,将原料转化为最终产品的技术流程。

无机工艺流程通常涉及到金属、矿石、陶瓷、玻璃等材料的加工和制备过程,对于各种工业和科学领域都具有重要的意义。

在无机工艺流程中,最常见的步骤包括原料准备、反应制备、物理加工和产品精制等环节。

下面将针对这些步骤进行详细的介绍。

1. 原料准备。

无机工艺流程的第一步是原料准备。

通常情况下,原料是指矿石、金属氧化物、化合物等,在工业生产中,这些原料通常需要经过破碎、磨粉、筛分等物理加工过程,以确保原料的颗粒大小和成分均匀性。

此外,有些原料还需要经过化学处理,例如酸洗、碱洗等,以去除杂质和提高纯度。

2. 反应制备。

在原料准备完成后,接下来就是反应制备阶段。

这个阶段的关键是选择合适的反应条件,包括温度、压力、溶剂、催化剂等,以促进化学反应的进行。

在这个阶段,通常会涉及到氧化、还原、沉淀、溶解等多种反应类型,以及各种反应设备,如反应釜、干燥器、过滤器等。

3. 物理加工。

在反应制备完成后,有些产品还需要进行物理加工,以改善其性能和形状。

物理加工包括压制、烧结、挤压、拉伸等多种方法,以及相应的设备,如压机、烧结炉、挤压机等。

这个阶段的关键是控制加工参数,如温度、压力、速度等,以确保产品的质量和形状符合要求。

4. 产品精制。

最后一个阶段是产品精制,这个阶段通常是对产品进行纯化、提纯、改性等处理,以提高产品的质量和附加值。

精制过程包括晶体生长、溶剂萃取、蒸馏、结晶等多种方法,以及相应的设备,如结晶器、蒸馏塔、萃取柱等。

在这个阶段,关键是控制精制条件,如温度、压力、溶剂浓度等,以确保产品的纯度和性能达到要求。

总的来说,无机工艺流程是一个复杂的技术体系,涉及到多种化学和物理过程,需要综合运用化学、材料、机械等多个学科的知识和技术。

通过不断的研究和创新,无机工艺流程在金属、陶瓷、玻璃等领域都取得了重要的进展,为现代工业和科学技术的发展做出了重要贡献。

无机工艺流程分析的答题技巧

无机工艺流程分析的答题技巧

无机工艺流程分析的答题技巧《无机工艺流程分析的答题技巧——咱来唠唠那些小窍门》嘿,朋友们!今天咱来聊聊无机工艺流程分析这个让人有点头疼又有点好玩的事儿。

这玩意儿吧,就像一个迷宫,不掌握点技巧,还真容易在里面晕头转向。

首先呢,咱得像个侦探一样,敏锐地抓住各种关键信息。

题目里的那些文字、图表啥的,可都藏着线索呢!就像是找宝藏一样,得瞪大咱们的眼睛,别放过任何一个小细节。

比如那原材料是啥?得搞清楚,这就好比做菜得知道用啥食材。

然后呢,看看中间都经过了哪些步骤,这每一步啊,都可能有玄机。

这时候啊,别光瞪着眼看,还得动动咱聪明的小脑瓜,想想为啥要这么干呀。

再来说说那些个流程中的反应。

嘿,这就像是一场化学大冒险!什么沉淀啊、溶解啊、氧化还原啊,都是咱要闯过的关卡。

看到那些熟悉的化学反应方程式,就像见到老朋友一样,亲切得很咧!还有那各种仪器设备,也得搞清楚它们的作用。

就像咱家里的锅碗瓢盆,各有各的用处。

这时候就得记住那些常见的仪器,它们可是咱解题的好帮手呢!咱答题的时候,可别慌张,要有条理。

就如同建房子,得一块砖一块砖地垒。

先把大框架搭起来,再慢慢填细节。

遇到不会的,别着急,深呼吸,说不定灵感就来了。

有时候,题目会给咱来点小陷阱,这就得小心咯!可别傻乎乎地就掉进去啦。

咱得多个心眼,想想这里面有没有坑。

还有啊,平时得多积累。

就像存钱一样,知识也是越积越多。

多做几道题,多总结总结经验,以后再遇到类似的题,那还不是手到擒来。

总之呢,无机工艺流程分析这事儿,虽然有点麻烦,但只要咱掌握了技巧,就像有了一把万能钥匙,啥门都能打开。

所以啊,别害怕,大胆地去闯这个迷宫吧,相信最后咱都能找到出口,拿到高分!哈哈,加油吧各位小伙伴们!让咱们一起在无机工艺流程的世界里愉快地玩耍吧!。

无机化工流程综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练(解析版)

无机化工流程综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练(解析版)

压轴题 无机化工流程综合分析命题预测本专题考查类型主要化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图的创新。

试题以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离或提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,具有较强的实用性和综合性,是近几年新高考地区常考题型。

预计2024年命题重点考查涉及除杂和分离等环节,特别是通过调节溶液的pH 达到除杂或分离的目的,常涉及除杂及离子的检验等体现能力立意和化学知识的应用,综合性增强,考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。

高频考法(1)废旧物资提纯回收(2)矿产资源物质制备(3)工艺流程与化学图像(4)工艺流程与晶胞结构1.原料预处理的方法及目的方法目的解题指导粉碎、研磨将块状或颗粒状的物质磨成粉末增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分,也是提高“浸出率”的方法之一浸取水浸与水接触反应或溶解(1)加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度,可以加快浸出速率;增加浸出时间可使样品充分溶解,可提高浸出率(2)酸溶时所加酸的量不能太多①过量的酸多消耗后续调节pH 所加的碱性试剂②如果实验过程有硫化物,酸过量会形成有毒气体硫化氢酸浸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碱浸除去油污,溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧(焙烧)1.除去可燃性杂质2.使原料初步转化①除去硫、碳单质②使有机物转化或除去有机物③高温下原料与空气中氧气反应等④使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土2.常见的流程中的条件控制条件控制目的反应物用量或浓度①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率;②增大便宜、易得的反应物的浓度,可以提高其他物质的利用率,使反应充分进行;③增大物质浓度可以加快反应速率,使平衡发生移动等降温①防止某物质在高温时溶解(或分解);②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动;③使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离等;④降低某些晶体的溶解度,减少损失等控温①结晶获得所需物质;②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发;③使某物质达到沸点挥发出来;④使催化剂的活性达到最好;⑤防止副反应的发生等加入氧化剂(或还原剂)①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而后调溶液的pH,使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]加入沉淀剂①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等);②加入可溶性碳酸盐,生成碳酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去Ca2+、Mg2+pH控制①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的;②抑制盐类水解;③促进盐类水解生成沉淀,有利于过滤分离3.常考分离、提纯的方法及操作(1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法,实验过程为: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。

化学实验室中的无机合成

化学实验室中的无机合成

化学实验室中的无机合成化学实验室是进行科学研究和教学实践的重要场所。

在实验室中,无机合成是一项常见的实验活动。

本文将介绍无机合成的基本原理和步骤,并说明实验室中常见的无机合成反应。

一、无机合成的基本原理无机合成是通过化学反应将两个或多个无机物质转化为目标产物的过程。

无机合成可以通过不同的反应类型实现,包括酸碱中和、氧化还原和沉淀反应等。

无机合成的目的是合成出纯净的产物,以便进行后续的分析和研究。

二、无机合成的步骤1. 实验准备:在进行无机合成实验之前,需要仔细阅读实验手册,了解实验目的、反应方程式和所需试剂。

同时,需要准备好必要的实验器材,如烧杯、试管、洗瓶等,并进行适当的清洗和消毒。

2. 试剂配制:根据实验要求,仔细称取所需的试剂,并按照实验方程式计算比例配制。

在配制试剂时,要注意安全操作,避免接触有毒或腐蚀性物质。

3. 反应进行:将所需试剂按照实验方程式加入反应容器中,然后进行适当的搅拌或加热。

在反应过程中,需要控制反应温度和时间,以获得理想的反应产物。

4. 产物分离:完成反应后,将反应溶液进行过滤或离心等操作,以分离出产物。

根据实验要求,也可以进一步进行晶体生长或溶剂蒸发等步骤,以得到纯净的产物。

5. 产物分析:对合成产物进行适当的分析和表征,可以使用质谱、红外光谱、核磁共振等手段进行分析。

通过分析产物的物理和化学性质,可以判断合成反应的成功与否,并进一步探究反应机制和性质。

三、实验室中常见的无机合成反应1. 酸碱中和反应:酸和碱反应生成盐和水的反应。

例如,将氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。

2. 氧化还原反应:包括氧化和还原两个过程,其中氧化剂得到电子,还原剂失去电子。

例如,将亚硫酸钠与氯气反应生成硫酸钠和盐酸。

3. 沉淀反应:两种溶液中的阳离子和阴离子发生反应形成沉淀的反应。

例如,将硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠。

四、在无机合成实验中的注意事项1. 实验室安全:在进行无机合成实验时,要严格遵守实验室安全规定,佩戴适当的防护装备,如实验手套、护目镜和实验大衣等。

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高考化学·无机综合及工艺流程分析一、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。

二、化工流程中实验操作分析与物质成分确定1.工艺流程中的实验操作分析(1)流程中的“操作步骤”操作步骤高频设问答题模板原料处理如何提高“浸出率”、反应速率?原料预处理:①将矿石粉碎;②适当提高浸取液的浓度;反应过程中:③适当加热加快反应速率;④充分搅拌;⑤增加滴液速率等分析“浸出率”图表,解释“浸出率”高低变化的原因。

“浸出率”升高一般是反应温度升高,反应速率加快;但当“浸出率”达到最大值后,温度升高“浸出率”反而下降,一般是反应试剂的分解或挥发。

选择达到一定较高“浸出率”的时间及温度(注意:一般为某范围内)焙烧①高温下硫化物与空气中氧气反应(如FeS2与氧气生成氧化铁和二氧化硫);②除去硫、碳单质;③有机物转化(如蛋白质燃烧)、除去有机物等特别注意坩埚、陶瓷中有SiO2,要与Na2CO3、NaOH等碳酸盐、强碱物质反应酸性气体的吸收常用碱性溶液吸收(如SO2用Na2CO3或NaOH溶液或石灰乳吸收)(2)流程中的“操作目的”2.流程中物质成分的确定(1)循环物质的确定(2)副产品的判断(3)滤渣、滤液成分的确定要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况:①反应过程中哪些物质(离子)消失了。

①所加试剂是否过量或离子间发生化学反应,又产生了哪些新离子;要考虑这些离子间是否会发生反应。

③去除主产品和副产品,原料中的相关成分存在于何处。

3、常见的操作与答题三、流程图结构分析1、工艺流程图题的求解,首先要能突破对流程图各阶段涵义、功能的大致理解。

需要学会对题干信息中原料是什么、要合成的目标产物是什么、流程图下面是否有已知信息或后续题述中是否可能有有用信息进行整合,结合“题在书外,理在书中”的道理去理解。

工艺流程图结构主要包括:①主线主产品(其中包含从原始原料到目标产品过程中,通过核心反应制取中间产物直至目标产品,中间产物和目标产物的分离提纯操作等环节,这意味着目标产品中的核心元素应在这条(或两条)主线上以不同存在形式转化最终形成目标产品)。

①支线副产品(副产物、次要产物等)。

①折回线表示循环(以节约成本、提高产率或防污染等)。

①箭头打入方向为投料(从中寻找核心反应的反应物或可能的价态变化及反应)。

2、工艺流程图中涉及的术语较多,可结合“学化学先理解及工业上为大批量生产”的理念,简化理解,很易突破。

①酸洗、酸溶、酸浸,碱洗、碱溶、碱浸,水洗、水溶、水浸以及浸取可大致分别理解为加酸、加碱、加水溶解(从中要分别注意可与酸或碱反应的物质或微粒及物质水溶性等)。

①沉钒、沉铜、沉钴等分别指使钒元素、铜元素、钴元素转化为沉淀。

①煅烧、灼烧、焙烧均可简单理解为高温加热即可。

①滤渣即过滤后的不溶物。

其他如熔炼、成型、矿渣、矿浆、渣料、粗品、浸取液、纯化、富集、捕获、吸收、脱除、热解、钙化(作用)、消化(作用)、碳化(作用)、氢化、净化、有机相(层)、无机相(层)、离子隔膜(阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜)、电拌、蒸发浓缩、冷却结晶、趁热过滤、重结晶等,均可从字面便能理解其大致意思。

①乙醇洗或其它非水试剂洗涤的目的,一般都是减少相对于用水洗的溶解损耗。

①调PH时从强酸性调到弱酸性一般不用强碱,不能引入新杂质。

一般用相关某元素的氧化物、氢氧化物、碳酸盐等。

①注意流程图中Fe元素的除杂与分离特征,注意H2O2在工艺流程图中的应用。

四、陌生方程式的配平氧化还原反应方程式的配平原则:电子得失相等,即化合价升降总数相等。

1、配平方法:(1)一般氧化还原反应配平:P4 + HNO3(浓)H3PO4 + NO2↑+ H2O(2)部分氧化还原反应配平:KMnO4 + HCl—— KCl+ MnCl2+ H2O+ Cl2↑2、应记住以下常见氧化剂和还原剂所对应的还原产物和氧化产物常见的还原剂:I—(HI)、S2—(H2S)、SO2、Fe、Cu常见的氧化剂:Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、O2、H2O2、KMnO4/H+高中化学教材中的十大工艺流程解读1.从铝土矿中提炼铝说明:下面两个流程都有问题,仅供参考。

工业上是用碱溶法,没有用酸溶法。

而且碱溶法里面二氧化硅是与氢氧化钠反应生成铝硅酸钠沉淀而被除去。

流程①(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O①AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClHCl+NaOH=NaCl+H2O①NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3NaOH+CO2=NaHCO3①Al(OH)3=Al2O3+3H2O①Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑(2)问题探讨(思考并回答问题)①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。

①步骤①能否用氨水代替NaOH溶液?提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。

①步骤①中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是N a HCO3吗?提示:不是N a HCO3而是Na2CO3。

流程①(1)涉及反应①Al 2O 3+NaOH=2NaAlO 2+H 2O SiO 2+NaOH=Na 2SiO 3+H 2O ①Na 2SiO 3+HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl NaAlO 2+HCl=NaCl +AlCl 3+2H 2O NaOH +HCl=NaCl +H 2O①AlCl 3+NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+NH 4Cl HCl +NH 3·H 2O=NH 4Cl +H 2O(2)问题探讨①步骤①中将盐酸改为“CO 2”合适吗?为什么?提示:不合适;因为过量CO 2与NaAlO 2、Na 2SiO 3反应生成Al(OH)3和H 2SiO 3沉淀,达不到分离S i O2和A l的目的。

①步骤①中将氨水改为“NaOH 溶液”合适吗?提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH 。

①冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?提示:不能;因为AlCl 3属于共价化合物。

2.硅的制备(1)涉及反应①SiO 2+C 高温 Si +CO↑①Si +Cl 2=SiCl 4 ①SiCl 4+H 2=Si +4HCl(2)问题探讨①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气?提示:高温下,焦炭和空气中的O2发生反应。

①用石英砂和焦炭制备粗硅的反应中,焦炭的作用是什么?提示:提供能量,作还原剂。

①粗硅与HCl完全反应后,经冷凝得到的SiCl4(沸点57.6 ①)中混有少量的SiHCl3(沸点33 ①),提纯SiCl4采用的方法是什么?提示:蒸馏。

①由SiO2与C高温下反应得到的粗硅中可能含有什么杂质?提示:SiO2、C、SiC等。

3.氯碱工业(1)涉及反应①2NaCl+H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑①Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O①Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O①H2+Cl2点燃2HCl(2)问题探讨①食盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,如何设计实验方案除去这些杂质离子?提示:Ca2+—Na2CO3溶液、Mg2+—NaOH溶液、SO42-—BaCl2溶液,注意溶液加入顺序。

①工业上电解食盐水制烧碱时,食盐水为什么必须要精制?提示:精制食盐水的目的是除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,以防Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2堵塞隔膜电解槽中的隔膜,造成电解失败。

①用惰性电极电解饱和食盐水时,为什么要用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室?提示:电解时,阳极产生Cl2,阴极产生H2,若无隔膜,二者混合光照时会发生爆炸,隔膜的作用是将H2和Cl2隔开,以防发生危险。

①步骤①制取漂白粉时是将Cl2通入澄清石灰水中吗?提示:澄清石灰水中Ca(OH)2的含量低,不适合工业大量生产,应改为石灰乳。

4.工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸(1)涉及反应①FeS2+O2=Fe2O3+SO2①SO2+O2=SO3①SO3+H2O=H2SO4(2)问题探讨①煅烧黄铁矿要在沸腾炉中进行,其中矿石要粉碎,从炉底鼓入空气,炉中的粉末状固体就像沸腾的液体一样,煅烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状?提示:增大矿石和氧气的接触面积,提高燃烧效率。

①在接触室中通入过量的氧气,能否将SO2全部转化成SO3?提示:不能;原因是SO2催化氧化成SO3的反应是可逆反应。

①依据化学反应速率和化学平衡原理,增大压强对SO2催化氧化成SO3的反应是十分有利的,而工业生产上为什么不采用高压而采用常压下进行反应?提示:常压下,SO2催化氧化成SO3的转化率已经很高,增大压强,即增加了设备的投资,得不偿失。

①吸收塔中发生的是SO3与水的反应,为什么吸收SO3气体时用98%的浓硫酸而不用水吸收?提示:用水吸收SO3易形成硫酸的酸雾,影响吸收效率。

①硫酸工厂的尾气中含有大量的SO2,写出用氨水吸收SO2的化学方程式。

提示:SO2+NH3·H2O=NH4HSO3,2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。

5.工业制硝酸(1)涉及反应①NH3+O2=NO+H2O ①NO+O2=NO2 ①NO2+H2O=HNO3+NO(2)问题探讨①步骤①吸收塔中为什么NO2被水吸收过程中要补充一定量的空气?提示:因NO2与水反应生成HNO3时只有的NO2转化成HNO3,通入空气的目的是使NO2与O2作用完全转化成HNO3,方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

①工业制硝酸时,能否将工业尾气直接排入大气中?工业尾气中有害气体的主要成分是什么?提示:不能;NO和NO2。

①已知:①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O①2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O硝酸工厂的尾气可用NO x(NO与NO2的混合气体)表示,用NaOH溶液可吸收尾气,为使NO x完全被NaOH溶液吸收x的取值范围是什么?如何操作才能保证NO x 完全被NaOH溶液吸收?提示:1.5≤x<2;通入一定量的空气(或O2)后,再被NaOH溶液吸收。

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