高中化学化学流程图专题分析

高中化学化学流程图专题分析
高中化学化学流程图专题分析

化学流程图专题分析

随着新课改的进行,在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起,题目情景新颖,综合性强,思维量大,具有挑战性。一些专家预测,在新课改背景下,无机化工题可能会逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题,2007年广东、山东、上海高考化学试题中均考查了化工题,江苏省十三大市化学试题中几乎都设置了化工题。化工题是以某个具体的工业生产为背景,以化学基本理论为主线,结合化学实践!环境保护!化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力,对综合能力要求很高"化工题的特点表现为:题目多以流程图的形式出现;题目所涉及的情景新颖;在题目中还时常出现一些化工术语(酸浸!水洗!

水热处理表面处理等);题目实际考查的是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论!晶体结构知识!物质制备和分离(提纯)知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力为了能够从容应答这类试题,考得理想的分数,下面我通过一个例题来分析解答化工题的一般思路和主要策略,希望大家多提宝贵意见。

【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+7O 2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

副反应:SiO2+Na2CO 3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO 32NaAlO2+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

)3

Mg(OH

)2

Cr(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▲。

【解析】以红矾钠的工业制备为背景考察化学原理部分的知识,过程中考察了条件的控制、化学反应方向的判断、溶度积常数的表达式和控制pH的应

用。搅拌的目的是增大反应物的接触机会,从而加快反应速率。由于这两个副反应是在高温下才自发进行,所以必然是一个△S>0的反应。③溶液中存在的主要阴离子有CrO42-、AlO2—、SiO32—,pH调至4.7,是为了除去其中的AlO2 2—。硫酸钠的溶解度随温度的升高,先增大后减小,这一点较特殊,—、SiO

3

设问较困难。若给出其溶解度曲线,则可以帮助理解最后两步工艺。

【答案】⑴使反应物接触更充分,加快反应速率△S>0 ⑵除去溶液中的AlO2—、SiO32—

⑶ 2CrO 42-+2H+Cr2O72-+H2O ⑷红矾钠的溶解度随温度的降低而减小

【小结】学生审题不清(采用冷却结晶的方法析出红矾钠,要回答的是依据而不是原因、试题要求写出CrO42-转化为Cr2O72-的平衡转化离子方程式,但很多学生不用可逆符号而用等号),概念混淆(不断搅拌、增大反应物的接触面积能提高反应速率,能不能使平衡移动、不能增大反应物的转化率),思考问题的指向不正确(讨论反应能否自发进行应从什么角度思考?部分学生还不知道),分析问题能力差,化学原理不清,不能正确分析流程图中所包含的化学反应。

【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

_______________________________________________________。

(3)写出沉淀物中所有物质的化学式

________________________________________。

(4)滤液I的成分是水和______________。

(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量,请完善下列步骤:

①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量______溶液,产生白色沉淀。②

___________、__________、_________(依次填写实验操作名称)。③冷却、称重。

(6)若试样为mg,沉淀的物质的量为n mol,则试样中K2SO4的物质的量为:

______mol(用含有m、n的代数式表示)。

【解析】(1)根据稀释前后溶质质量不变得:0.5L×39.2g/L=v×

251.28g/L,v=0.078L=78mL。为了减少误差,最好选用与氨水的实际体积稍大一点的量筒即可。

(2)NH4+的检验方法是先将NH4+中加入强碱,使之转化为NH3,然后检验NH3:用润湿的红色石蕊试纸放在向移的试管口,试纸变蓝色,说明有氨气放出,原物质中含有铵根离子。

(3)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+,根据题意明矾石中含有Al2O3、Fe2O3,所以沉淀物为Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3。

(4)由于明矾石的组成与明矾相似,所以滤液的成分中含有K2SO4和反应后生成

的(NH4)2SO4以及水。

(5)混合肥料中含有K2SO4和(NH4)2SO4,要产生白色沉淀,加入的溶液为BaCl2或Ba(NO3)2溶液,以后的操作为:先将混合液过滤,然后洗涤,最后干燥,冷却后称量。

(6)根据题意有:174n(K2SO4)+132n[(NH4)2SO4]=mg……①,

再由SO 2

4守恒得:n(K2SO4)+n[(NH4)2SO4]=nmol……②,n (K2SO4) =

m

-132n

42 mol。

【答案】(1)78;100。(2)取滤液少许,加入NaOH,加热,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)Al(OH)3;Al2O3;Fe2O3。(4)K2SO4;(NH4)2SO4。(5)BaCl2;过滤;洗涤;干燥。(6)

m-132n

42

mol。

【例3】二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:

某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16。27%)、Fe(5。86%)、Al(3。42%)、Zn(2。68%)和Cu(0。86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:

沉淀

Al(OH

)3

Fe(OH

)3

Fe(OH

)2

Mn(OH

)2

Cu(OH

)2

Zn(OH

)2

CuS Zn

S

Mn

S

Fe

S

pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.。0 ≥–≥≥≥

(1)FeSO4在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为。

(2)滤渣A的主要成分是。

(3)加入MnS的目的是除去杂质。(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为。

(5)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有(写两种)。

【解析】考查学生对元素化合物的主要性质的掌握、书写电极反应方程形式的能力以及学生能够从试题提供的新信息中,准确地提取实质内容,并与已有知识模块整合,重组为新知识模块的能力。由反应流程可知:在酸性条件下二氧化锰将Fe2+氧化为Fe3+,将Cu氧化成Cu2+,此外溶液中的还有Zn2+和Al3+,当调pH至5。4时,只有Al(OH)3和Fe(OH)3会完全沉淀,故滤渣A的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3。加入MnS后因为酸性条件下CuS 、ZnS更难溶所以会转化为CuS 、ZnS沉淀而除去Cu2+ Zn2+。

【答案】(1)MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O (2)Fe(OH)3 Al(OH)3

(3)Cu2+ Zn2+(4)MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-(或2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-)

(5)锌、二氧化锰

【例4】将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO 4·2H 2O )转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO 4·2H 2O 、KCl 外,还需要 等原料

(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: (3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO 3外还含有 (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。

(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH 4)2SO 4溶液。检验滤液中含有CO 32-的方法是:

(5)已知不同温度下K 2SO 4在100g 水中达到饱和时溶解的量如下表:

60℃时K 2SO 4的饱和溶液591g 冷却到0℃,可析出K 2SO 4晶体 g

(6)氯化钙结晶水合物(CaCl 2·6H 2O )是目前常用的无机储热材料,选择的依据是

a 熔点较低(29℃熔化)

b 能导电

c 能制冷

d 无毒

温度(℃)

20

60

K 2SO 4溶解的量(g)

7。4 11。1

18。2

(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是:。

【解析】此题是一道以工业生产为背景的实验题,考查了实验基本操作、离子检验、溶解度计算等。从生产流程图可以看出,所需原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要氨气、石灰石和水。硫酸钙是微溶的,碳酸钙是难溶的,因此石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后生成了碳酸钙和硫酸铵,生成的碳酸钙中混有石膏。碳酸根的检验可用酸化的方法,若产生气泡说明虑液中含有碳酸根。硫酸钾饱和溶液在结晶过程中溶剂的量不变,查表可知不同温度下的溶解度,先求出591饱和液中含有的水是500g,在0℃可溶解硫酸钾37g,所以析出晶体54g。作为储热材料,要求能在室温左右的温度下工作,且对人体无害,故选ad;绿色化学要求整个生产过程中不排放污染物,原子利用率高,因此生产流程中碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用。

【答案】(1)CaCO3 NH3 H2O (2)CaSO4+CO32-→CaCO3↓+SO42-(3)CaSO4(4)滤液中滴加盐酸产生气泡(5)54g (6)a d

(7)碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等(原子利用率高,没有有害物质排放到环境中)

【小结】工业生产流程的设计和实验方案设计原理相似,只是在工业生产中对经济性、环保性等许多细节方面有着更高的要求,解题时应在实验室原理的基础上结合实际因素,充分读懂工业流程的每一个步骤的意义。

【例5】以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜(CuSO4·5H2O)。制取硫酸铜晶体的过程如下图所示。

回答下列问题:

(1)配平在滤液(Ⅲ)中发生反应化学主程式:

____NO x+____H2O+____O2══____HNO3。

(2)写出制取硫酸铜的总反应方程式_________________________________。

(3)在上述生产过程中,被循环使用的物质是_______________________________。

(4)请你选用下列适宜的装置来模拟上述生产过程。将它们的编号填入方框。

A

(Cu、浓硫酸、浓硝酸)(水)(水、空气)

【解析】(1)NO x中N的化合价为2x,反应前后N化合价变化为5-2x,O2中O化合价变化为4,初步配平为4NO x+H2O+(5-2x)O2→HNO3,再配平其他物质的化学计量数得:4NO x+2H2O+(5-2x)O2══4HNO3;(2)发生的有关的化学方程式为:(5-2x)Cu+(12-4x)HNO3══(5-2x)Cu(NO3)2+2NO x+(6-2x)H2O……①、4NO x+2H2O+(5-2x)O2══4HNO3……②、

Cu(NO3)2+H2SO4══CuSO4+2HNO3……③,

①+②÷2+③×(5-2x),得:(5-2x)Cu+ O2+(5-2x)H2SO4══(5-2x)CuSO4+

(5-2x)H2O,

化简得2Cu+O2+2H2SO4══2CuSO4+2H2O;

(3)要提供O2,可用排空气法,即用A装置通过从分液漏斗中加水排出空气;消除氮的氧化物用B装置,一个导气管通氮的氧化物,一个导气管通空气,另一个导气管导出多余的空气。

由实验室用浓硫酸和金属铜制硫酸铜,拓展到用稀硫酸、金属铜、通入氧气制硫酸铜,延伸到化工生产硫酸铜,再回归到实验室模拟化工生产过程。

Cu + 2H 2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+ 2H2O Cu + 4HNO3(浓)== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O

SO2+ 2HNO3(浓)== H2SO4+ 2NO2 Cu(NO3)2+ H2SO4== CuSO4↓ + 2HNO3(应用侯氏制碱法的生产原理)4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3把方程式进行加合,可得总反应方程式:2Cu + O 2 + 2H2SO42CuSO4 + 2H2O

在模拟化工生产过程时,又把通入空气和水回归为制取氧气通入水中。

答案:(1)2Cu + O 2 + 2H2SO4 2CuSO4 + 2H2O (2)HNO3(3)B、A。

【例6】工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。

空气

①KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是_____(填代号)。

a. 84消毒液(NaClO溶液)

b. 双氧水

c. 苯酚

d. 75%酒精

②高锰酸钾保存在棕色试剂瓶,下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_____(填代号)。

a. 浓硝酸

b. 硝酸银

c. 氯水

d. 烧碱

③上述流程中可以循环使用的物质有、(写化学式)。

④若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则 1 mol MnO2可制得 mol

⑤该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2,所需试剂最好选择(选填代号)。a. 石灰石 b. 稀HCl c. 稀H2SO4 d. 纯碱

所需气体发生装置是_____________(选填代号)。

⑥操作Ⅰ的名称是;操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在(填性质)上的差异,采用(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。

【解析】高锰酸钾又名灰锰氧,是+7价锰最重要的化合物,也是最重要和最常用的氧化剂之一。本题以液相氧化法制备高锰酸钾为背景,着重考察了基本化学实验知识,本题可很好地巩固试剂保存、分离提纯操作、有关气体制取实验原理和装置知识等。

(1)高锰酸钾的消毒机理主要是靠其氧化性氧化微生物而杀灭微生物,它通过氧化细菌体内的活性基团而发挥作用,类似84消毒液(NaClO溶液)、双氧水,而苯酚、酒精消毒机理主要是使蛋白质75%凝固。

(2)试剂保存方法源于试剂的性质,见光易分解的物质通常保存在棕色试剂瓶中。浓硝酸、硝酸银、氯水等试剂都是中学阶段常用试剂,都保存在棕色试

(3从流程图中不难发现,由于K2MnO4在酸性条件下易歧化为MnO2和KMnO4,所以MnO2可以部分循环;母液成分主要是K2CO3,通过加入石灰,产生KOH也可以循环利用。

(4)本小题考察学生对制备原理的理解。一种方法是写出各步反应,通过物质的量的关系得出;另外,从流程中也可看出,Mn元素损失发生在KMnO4歧化这一步,通过电子得失守恒,1molKMnO4可制得1/3molMnO2和2/3molKMnO4.

(5) 本题主要考察有关气体制取实验原理和装置,气体发生装置取决于气体制备原理。题目中关键词“纯净”,所以要选用纯碱和稀硫酸,发生装置就只能相应选择A。

(6)主要考察制备过程中分离提纯的基本操作。操作Ⅰ是分离不溶物MnO2,所以是过滤;操作Ⅱ从两物质性质上分析,都可溶,故是利用两者溶解度的不同而采用结晶方法分离,但考虑到KMnO4易受热分解,要得到KMnO4粗晶体,只能蒸发浓缩结晶。

【答案】(1)ab (2)d (3)MnO2;KOH (4)2/3 (5)cd ;A;(6)过滤;溶解度;浓缩结晶

[小结]结合本题系统复习拓展介绍KMnO4作为氧化剂在不同介质条件下被还原的产物,也可以拓展到电解法制备高锰酸钾的工艺流程。

本专题考查考生将工艺流程与化学原理融合的能力。学生之所以怕无机化工信息题往往是被陌生情景和专业术语吓倒,或者是因不能完全理解流程图的含义而无从下手。解题时首先要粗读试题,尽量弄懂流程图。图中一般会出现超纲知识,但题目中蕴涵了提示或者提问时不涉及,所以一定要关注题目的每

一个字眼,尽量弄懂流程图但不必要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联带效应,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。

练习

1.减少SO2的排放、回收利用SO2成为世界性的研究课题。我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙烧产生的SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:

浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。

有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。

已知PbO 2的氧化性大于MnO 2。请回答下列问题:

⑴ 写出浸出过程中主要反应的化学方程式 ▲ ,氧化过程中主要反应的离子

方程式 ▲ 。

⑵ 在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH ,pH 应调节至 ▲ 。

⑶ 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是

▲ (填写序号)。

a .溶液的pH

b .金属离子的电荷

c .金属离子的半径

d .吸

附时间

⑷ 操作a 包括 ▲ 等过程。

2.重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)是工业生产和实验室的重要氧化剂。实验室模拟工业生产

重铬酸钾时用铬铁矿(主要成份为FeO ·Cr 2O 3)、纯碱、烧碱、氯酸钾等为原料先制得铬酸钠(Na 2CrO 4),涉及的主要反应是6FeO ·Cr 2O 3 + 24NaOH +7KClO 3

12Na 2CrO 4 + 3Fe 2O 3 +7KCl + 12H 2O ,然后将铬酸钠转化为K 2Cr 2O 7。

其主要工艺如下:

Fe 3+ 64 2.7 3.7 Al 3+

50 3.8 4.7 Mn 2+ 80 8.3 9.8 Pb 2+ 121 8.0 8.8 Ca 2+

99

Pb 2+

Ca 2+

Fe 2+ Al 3+

Mn 2+

、Fe 3+

吸附率

1.00

0.75 0.50

0.25 0 2 4 6 8 吸附时间/h

试回答下列问题:

(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方

程式:

(2)NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:

(3)操作③的目的是什么,用简要的文字和化学方程式说明:

(4)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:

(5)称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),

放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用

0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①判断达到滴定终点的依据

是:;

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中的重铬酸钾的

纯度为(设K2Cr2O7的摩尔质量为294g·mol-1,整个过程中

其它杂质不参与反应)。

3、工业上用铝土矿(含氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:

请回答下列问题:

(1)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________。

(2)电解熔融的氧化铝时,加入冰晶石的作用是________________。

(3)操作I、操作II、操作III都是________________(填操作名称),实验室要洗涤Al(OH)3沉淀应该在________________装置中进行。

(4)生产过程中,除NaOH、H2O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)。

(5)写出Na2CO3溶液与CaO反应离子方程式:__________________________________。

(6)若铝土矿中还含有二氧化硅,此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质:________(填化学式)。

4.现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按下图所示步骤进行提纯:

已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性,要将溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物,需溶液的pH分别为6.4、6.4、3.7。请回答下列问题:(1)本实验最适合的氧化剂X是__________

A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4(2)物质Y不可以是___________

A.CuO B.CuCl2 C.Cu(OH)2 D.CuCO3

(3)除去Fe3+的有关离子方程式是(物质Y在(2)中选择合适的选项):________________________________________________________________ (4)加入氧化剂的目的是____________________________________________________。

(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O?__________(填“能”或“不

能”)。如不能,应如何操作?(如能,此空不填)________________________________________________。

5.碘酸钾是一种白色结晶粉末,无臭无味,酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用,被还原为单质碘,在碱性介质中,碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定,加热至560℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下,在反应器中发生反应的化学方程式为:

I2+KClO3+H2O--KH(IO3)2+KCl+Cl2 ↑(未配平)

(1)已知步骤①反应器发生的反应中,两种还原产物所得电子数相同,请配平该反应的化学方程式:______________________________________________________________;(2)步骤②中,用稀酸酸化的作用是____________________________________________;在稀硝酸和稀盐酸中不能选用的酸是:_________,其原因是____________________

______________________________________________________;

(3)步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为______

(完整版)化学工艺流程专题复习

专题化学工艺流程题 随着新课改的进行,在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起,题目情景新颖,综合性强,思维量大,具有挑战性。一些专家预测,在新课改背景下,无机化工题可能会逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题,化工题是以某个具体的工业生产为背景,以化学基本理论为主线,结合化学实践!环境保护!化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力,对综合能力要求很高"化工题的特点表现为:题目多以流程图的形式出现;题目实际考查的是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论!晶体结构知识!物质制备和分离(提纯)知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力. 一、工艺流程题简介 1、工艺流程题是以与工业生产和日常生活密切相关的物质制备、分离和提纯为中心,以流程图为信息背景,以物质的性质、转化、分离等为考点,将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合 2、化学工艺流程题结构一般包括 题头、框图和问题三部分。 题头: 一般简单介绍此工艺的原料和目的是什么。 框图: 是简化的工艺流程图。 问题: 是根据生产流程中涉及到的化学知识设计的系列问题。 3、读题审题—关键 1).此流程的原料和目的是什么?2)流程中有哪些步骤?各步作用是什么? 3)流程中涉及哪些化学知识点,如何把获取的信息用规范的语言文字正确表达出来? 二、真题试做 锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=Li x C6。 现欲利用以上工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件为给出)。 回答下列问题: ⑴LiCoO2中,Co元素的化合价为_________。 ⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________________。 ⑶酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_____________ ⑷可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是___________________________。 ⑸写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________。

高中化学化学工艺流程题

☆这个挺好的!! 化学工艺流程题 从近几年高中课改实验省区及上海高考化学试题来看,新课程改革后的高考化学试题,己非常重视与生产、生活的紧密联系。化学生产技术的“工艺流程题”已成为新课改后的高考新亮点和主流题型。该类型题目的特点是:1.试题源于生产实际,以解决课堂互动探究化学实际问题为思路进行设问,充分体现了理论与实践相结合的观点。2.试题内容丰富,涉及基础知识较为全面,较好地考查学生对“双基”的掌握情况。3.题目难度为中等以上,分值较大,区分度强。要解好这一类题,学生最重要的是要克服畏惧心理,认真审题,找到该实验的目的。 一、无机工艺流程题的结构、分类及解题技巧等 1、无机工艺流程题的结构和分类 无机化学丁艺流程题。顾名思义。就是将无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,形成与化上生产紧密联系的化上工艺试题。无机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。无机工艺流程题是新课程改革后才被引起高度重视的,因此,市面上流传的试题并不很多。就目前已存在的试题来看,从主要化工工艺来分可以分为基础化工工艺题和精细化工工艺题;以生产过程中主要工序可分为除杂提纯工艺流程题(如海水纯化工艺流程题)、原材料化学转化丁艺流程题、电解流程题、有机合成题和资源能源综合利用工艺生产流程题等;按资源的不同,可将工艺流程题分为利用夸气资源生产的工艺流程题(如合成氨工艺流程题)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水制盐、氯碱工业、海水提溴碘、海水提镁等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(工业制硫酸、冶铁炼钢等)、利用化石燃料生产的上艺流程题(如有机合成工艺题)等。 2、解题技巧 (1)解题思路 无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产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;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: ①从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。 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了获得产品。 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(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。 (2)知识贮备 ①熟练掌握元素化合物的性质 首先抓住物质类别的通性和具体物质的特性.其次分析物质所含元素化合价的可变性(即物质的氧化性和还原性)】,判断哪些物质之间能发生反应,生成物是什么。 ②控制反应条件的方法 蒸发、反应时的气体氛围;控制溶液的酸碱度使某些金属离子形成氢氧化物沉淀(大部

2020-2021【化学】化学流程图的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析

一、中考初中化学流程图 1.高纯氧化铁(Fe 2O 3)又称“引火铁”,可作催化剂,在现代工业上有广泛应用前景。以下是用赤铁矿(含少量 SiO 2 等杂质)为原料,制备高纯氧化铁的生产流程示意图。 已知:氨水呈碱性(主要成分NH 3· H 2O 是一种碱);(NH 4)2CO 3溶液呈碱性,40℃以上易分解。 (1)写出高温时赤铁矿中的Fe 2O 3 与 CO 发生反应的化学方程式_____。 (2)①和②处的操作是_____,这个操作中玻璃棒的作用是_____。 (3)加入(NH 4)2CO 3 后,该反应必须控制的条件是_____;(NH 4)2CO 3与FeSO 4 发生复分解反应而生成FeCO 3,则②处反应的化学方程式为_____。 (4)用蒸馏水洗涤FeCO 3 的目的是除去表面附着的杂质,洗涤干净的标志是:取最后一次洗涤液,向其中加入适量的 BaCl 2 溶液,无_____(填现象)产生,即为洗涤干净。 【答案】232Fe O +3CO 2Fe+3CO 高温 过滤 引流 温度控制在40℃以下 ()()43434422NH O +FeSO =FeC +O NH C SO ↓ 沉淀 【解析】 【分析】 一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,碳酸铵和硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸铵。 【详解】 (1)高温时赤铁矿中的Fe 2O 3 与 CO 发生反应是一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为232Fe O +3CO 2Fe+3CO 高温。 (2)①和②处的操作是将固体和液体分离,故操作是过滤,过滤操作中玻璃棒的作用是引流。 (3)(NH 4)2CO 3溶液呈碱性,40℃以上易分解,故加入(NH 4)2CO 3后,该反应必须控制的条件是温度控制在40℃以下;②处反应是(NH 4)2CO 3与FeSO 4发生复分解反应而生成FeCO 3和硫酸铵,反应的化学方程式为()()43434422NH O +FeSO =FeC +O NH C SO ↓。 (4)碳酸根离子和钡离子生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,用蒸馏水洗涤FeCO 3 的目的是除去表面附着的杂质,洗涤干净的标志是:取最后一次洗涤液,向其中加入适量的 BaCl 2 溶液,无沉淀产生,即为洗涤干净。

2019年高考化学(热点+题型全突破)专题1模块4热点题型三工艺流程题(含解析)

2019年高考化学(热点+题型全突破)专题1 模块4 热点题型三工艺流程题(含 解析) (一)【研究规律】 1.对原料进行预处理的常用方法及其作用 (1)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——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。 (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。 (5)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,如煅烧高岭土。 2.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、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)控制压强。改变速率,影响平衡。 (4)使用正催化剂。加快反应速率,缩短达到平衡需要的时间。 (5)趁热过滤。防止某些物质降温时析出。 (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。 3.明确常用的提纯方法 (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。 (6)调节溶液的pH法:如除去酸性含铜溶液中的Fe3+等。 4.明确常用的分离方法 (1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 (2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。

高中化学工艺流程题目解题技巧

化学工艺流程题近几年是高考的热点,所占的分值也相当重,但由于此类试题陌生度高,对学生的能力要求也大,加上有的试题文字量大,学生在没做之前往往就会产生畏惧感,所以这类题的得分不是很理想。 要解好这一类题,学生最重要的是要克服畏惧心理,认真审题,找到该实验的目的。一般来说,流程题只有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某一物质;另一目的就是利用某些物质制备另一物质。 一、对于实验目的为一的题目,其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时,要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,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,要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。 有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大,如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来,所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小,如NaCl、KCl等,有少数物质的溶解度随温度的升高而减小,如Ca(OH)2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl 和KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl ,母液中是KNO3和少量NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除杂,杂质所含的量比较少,一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl,常用升温冷却结晶法,再经过过滤、洗涤、烘干(不同的物质在烘干时采取的方法不同),就可得到KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量KNO3,则用蒸发浓缩结晶法.,这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质,主要原因是如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来。 二、对于目的为制备某一物质的流程题,要求学生注意以下几个方面: 1、明确题目目的是制什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。 只有知道了实验目的,才能非常清楚的知道整个流程的意义所在,题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质(由题目信息获得或根据所学知识判断),则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况: 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。如:侯德榜制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 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FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,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Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO;而像Al2 ( SO4 ) 3、NaAlO2、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al (OH) 3、H2SO4、NaHCO3、NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。 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:

(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

2020-2021备战中考化学专题《流程图》综合检测试卷及答案解析

一、中考初中化学流程图 1.以下是两个常见的工业流程, 流程一:从只含有C u SO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,生产流程如下: (1)加入过量的A物质,该A物质为______。操作a的名称是_______,操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_________,操作a中玻璃棒的作用是_______。 (2)写出流程图中的固体成分的化学式____,B的溶液中溶质的化学式_______ 流程二:如图是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径(部分产物已略),请回答下列问题: (1)CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是_______。 (2)已知原料NaOH的价格为2.9元/kg. 而Ca(OH)2的价格为0.36元/kg.两种工艺中,处理相同质量的SO2,双碱法所需的原料成本更低,其原因是______________。 【答案】铁过滤漏斗引流 Fe和Cu H2SO4 5:4 : 6 双碱法中通过反应II实现了NaOH的循环利用,减少了NaOH的用量处理等量SO2,氢氧化钙用量更少且价格便宜,所以双碱法成本更低 【解析】流程一:只含有C u SO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,所所加试剂是过量的铁,反应方程式为Fe+CuSO4==FeSO4+Cu ,反应后得到是固体铜和铁,溶液硫酸亚铁溶液,过滤可将难溶固体与液体分离,所以应过滤,过滤用到的仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台,其中,玻璃棒的作用是引流;将铜和铁的混合物中的铁除掉,得硫酸亚铁和铜,所以应加入的试剂B为稀硫酸,因为.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,而铜和酸不反应;流程二:(1)化合物中元素的质量比=(相对原子质量×原子个数)之比,CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是40:32:3×16= 5:4 : 6;(2)Na2SO3 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+2NaOH , 2NaOH+ SO2 == Na2SO3+H2O;因此用双碱法(氢氧化钙和氢氧化钠联合使用)实现了NaOH的循环利用,减少了NaOH的用量处理等量SO2,氢氧化钙用量更少且价格便宜,所以双碱法成本更低。 2.金属材料在我国建设中起着重要的作用。 ⑴ 铜可以做导线,主要利用了金属铜的延展性和_______________。 ⑵ 回收利用是保护金属资源的一条有效途径。某工业废料含氧化铜和氧化铁,经过处理后

高中化学 化学工艺流程答题规律详细总结 (1)教学教材

化学工艺流程答题规律总结 第Ⅰ部分 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。

工艺流程图 高三复习题2017(含答案)

化工流程题的解题策略 1.一个完整的无机化工生产流程一般具有下列过程: 2.各过程涉及的考点: (1)对原料进行预处理的常用方法及其作用: ①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: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。 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。(2)核心化学反应要掌握: 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。 (3)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,包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、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。 (4)对整个工艺流程能进行评价: ①体现绿色化学思想(使用无毒无害原料,采用原子利用率高的制备路线,原料的循环利用,副产物综合利用,节能,等); ②高效节能方面(原料廉价,工艺简单,产品的纯度高,能耗低等) (5)化学计算:纯度,转化率、产率计算,有效数字的取舍 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” 一般采用“首尾分析法”:通过阅读题头,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,通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素。 (2)读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写” 从化学原理的角度、用化学语言作答;要抓住主要问题,针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下:

化学流程图的专项培优练习题(含答案)(1)

一、中考初中化学流程图 1.Ⅰ.黄铜是Zn以主要添加元素的铜合金。黄铜渣中约含Zn:7%、ZnO:31%、Cu:50%、CuO:5%,其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如下(杂质不溶于水、不参与反应): 已知:ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O; CuO+H2SO4=CuSO4+H2O (1)步骤Ⅰ中产生气体的化学方程式为___________________。 (2)溶液A中的金属阳离子有__________(填化学式) (3)步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名称为___,此操作和步骤Ⅲ中的蒸发操作都要用到的玻璃仪器是____。 (4)溶液A_____(填“大于”、“小于”或“等于”)溶液C的质量。 Ⅱ.在探究金属活动性的实验课上,同学们把打磨光亮的铝片插入硫酸铜溶液中,过一会儿,发现了一个“意外现象”:在铝片表面看到有红色固体析出的同时,还看到有少量的气泡冒出,写出生成红色固体的化学方程式___________________. (提出问题)该气体是什么呢? (猜想与假设)猜想一:O2猜想二:H2猜想三:CO2猜想四:SO2 同学们经过讨论,一致认为猜想三不成立,理由是_____________________. (实验验证) (5)有同学闻了一下该气体,发现无气味,证明猜想四也不成立,理由是___________.(6)将产生的气体经验纯后,用导管导入到点燃的酒精灯火焰上,气体安静燃烧,产生淡蓝色火焰. (实验结论)__________________. (反思与交流)CuSO4溶液可能显_______性(填“酸”或“碱”或“中”). 【答案】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn2+、Cu2+过滤玻璃棒小于2Al+3CuSO4=3Cu+Al2 (SO4)3反应物中不含碳元素二氧化硫有刺激性气味猜想一不成立,猜想二成立酸【解析】 Ⅰ. (1)氧化锌和氧化铜分别与稀硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铜和水,没有气体产生;而锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(2)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌与硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,其中的金属阳离子是锌离子和铜离子;(3)由图可知,操作Ⅰ过滤除去铜和杂质,操作Ⅱ过滤是除去锌和置换出的铜;过滤和蒸发操作中均用到玻璃棒这种玻璃仪器; (4)A到C的过程中发生的反应是:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4, 160 161 由此可见溶液的质量增重了,溶液A小于溶液C的质量;Ⅱ.铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,化学方程式为:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3;【猜想与假设】化学反应前后,元素种类不

高中化学工艺流程练习题(3)

高中化学工艺流程练习题(3) 1.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)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3 开始沉淀 2.37.57.6 3.4 完全沉淀 4.19.79.2 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CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是。 ⑸为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3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CoCl2·6H2O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CoCl2·6H2O,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的总化学方程式:。 (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。 的浓度促进反应发生A.提供制备所需的氮元素B.增大CO2 3 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 ..过滤 ..(5)ABD ..浓缩冷却结晶 【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:

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:

高中化学化学流程图专题分析(优秀)

化学流程图专题分析 随着新课改的进行,在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起,题目情景新颖,综合性强,思维量大,具有挑战性。一些专家预测,在新课改背景下,无机化工题可能会逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题,2007年广东、山东、上海高考化学试题中均考查了化工题,江苏省十三大市化学试题中几乎都设置了化工题。化工题是以某个具体的工业生产为背景,以化学基本理论为主线,结合化学实践!环境保护!化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力,对综合能力要求很高"化工题的特点表现为:题目多以流程图的形式出现;题目所涉及的情景新颖;在题目中还时常出现一些化工术语(酸浸!水洗! 水热处理表面处理等);题目实际考查的是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论!晶体结构知识!物质制备和分离(提纯)知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力为了能够从容应答这类试题,考得理想的分数,下面我通过一个例题来分析解答化工题的一般思路和主要策略,希望大家多提宝贵意见。 【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+7O 2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 副反应:SiO2+Na2CO 3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO 32NaAlO2+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 )3 Mg(OH )2 Cr(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▲。 【解析】以红矾钠的工业制备为背景考察化学原理部分的知识,过程中考察了条件的控制、化学反应方向的判断、溶度积常数的表达式和控制pH的应

(完整word版)高中化学工艺流程题目解题技巧

高考新题型《工艺流程题解题技巧点拨》化学工艺流程题近几年是高考的热点,所占的分值也相当重,但由于此类试题陌生度高,对学生的能力要求也大,加上有的试题文字量大,学生在没做之前往往就会产生畏惧感,所以这类题的得分不是很理想。 要解好这一类题,学生最重要的是要克服畏惧心理,认真审题,找到该实验的目的。一般来说,流程题只有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某一物质;另一目的就是利用某些物质制备另一物质。 一、对于实验目的为一的题目,其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时,要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,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,要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。 有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大,如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来,所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小,如NaCl、KCl等,有少数物质的溶解度随温度的升高而减小,如Ca(OH)2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl 和KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl ,母液中是KNO3和少量NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除杂,杂质所含的量比较少,一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl,常用升温冷却结晶法,再经过过滤、洗涤、烘干(不同的物质在烘干时采取的方法不同),就可得到KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量KNO3,则用蒸发浓缩结晶法.,这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质,主要原因是如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来。 二、对于目的为制备某一物质的流程题,要求学生注意以下几个方面: 1、明确题目目的是制什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。 只有知道了实验目的,才能非常清楚的知道整个流程的意义所在,题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质(由题目信息获得或根据所学知识判断),则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况: 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。如:侯德榜制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 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FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,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Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO;而像Al2 ( SO4 ) 3、NaAlO2、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生

高考新冲破化学工艺流程题:高考化学工艺流程题答题方法

高考化学工艺流程题解题模板 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) 例题1. 【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,还有少量Fe2O、FeO、CaO、Al O和SiO等)为原料制备硼酸(H BO)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)。 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PH 4、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。以β-锂辉石(主要成分为Li 2 O·Al2O3·4SiO2)为原料制 备Li2CO3的工艺流程如下: 已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+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;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 (2)步骤I中,酸浸后得到酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、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,然后分离得到浸出液。 例题3、稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。 已知:①

2020高考化学 冲刺核心素养微专题2 化学工艺流程试题的解题策略练习(含解析)

化学工艺流程试题的解题策略 1.原料预处理的常用方法及其作用 (1)研磨:减小固体颗粒度,增大物质间接触面积,加快反应速率,提高浸出率。 (2)水浸或酸浸:与水接触反应或溶解;与酸接触反应或溶解,得可溶性金属离子溶液,不溶物过滤除去。 (3)浸出:固体加水(酸)溶解得到溶液(离子)。 (4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。 (5)煅烧:改变结构,使一些物质能溶解或高温下氧化、分解。 2.制备过程中应注意的反应条件 (1)溶液的pH: ①控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水解程度。 ②常用于形成或抑制某些金属离子的氢氧化物沉淀。 (2)温度: 根据需要选择适宜温度,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,减少副反应的发生,确保一定的反应速率,控制溶解度便于提纯。 (3)浓度: ①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。 ②过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。 (4)趁热过滤:防止某物质降温时会大量析出。 (5)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体损耗。 3.无机化工流程中的分离方法 (1)洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子; (2)过滤(热滤或抽滤):分离难溶物和易溶物; (3)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质; (4)蒸发结晶:提取溶解度随温度的变化不大的溶质; (5)冷却结晶:提取溶解度随温度的变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等;

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

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