2015届高考化学非选择题专项练：工艺流程综合题.pdf

工艺流程综合题
【
化学工艺流程试题已成为高考考查的热点试题要解决好这类试题最重要的是带着问题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、提纯某一物质二是利用某些物质制备另一物质。

实验目的解题策略以分离、提纯某一物质为实验目的这类试题其实就是对混合物的除杂、分离、提纯操作的考查。

解题思路是先认真在试题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反应生成什么产物要用什么操作方法才能将杂质除去注重信息的提取与加工然后带着问题去各个击破并找出合理答案最后要对答案结合基础知识和题目信息进行验证以制备某一物质为实验目的这类试题其实就是用某些原料来制备某一产品的过程它可能会包含除杂、分离和提纯实验。

解题思路是先明确制备什么物质了解产品的性质从题干或问题中获取有用信息然后在明确实验目的后寻找制备过程所需的原料写出主要反应的化学方程式或制备原理观察有没有副产品如果有最后的步骤就是分离提纯了 解决此类问题的基本步骤是抓住一个关键点——一切反应或操作都是为获得产品服务的提取题干信息了解生产的产品要明确性质、结构、特点分析流程步骤全方位了解流程要明白反应物是什么、发生了什么反应、反应带来了哪些结果明确试题设问及要求从问题中提炼答题信息要清楚是用简洁的文字表述还是用规范的化学用语作答或者是用图形图表作答。

镧是重要的稀土元素应用非常广泛如应用于压电材料、催化剂等领域。

已知①镧是较活泼金属在空气中易被氧化②氢氧化镧是难溶于水的弱碱
③
金 属熔点℃)沸点℃)钙1 487镧3 470(1)操作、是相同操作其名称是 。

操作要在气体的氛围内加热的原因是?　。

电解制镧的尾气要用碱液吸收请写出反应的离子方程式?　。

真空、高温过程中的反应方程式为?　。

粗镧精制过程中温度控制范围 。

重熔蒸馏制得的镧中仍然混有极少量的钙。

某批次产品经分析含钙该产品的等级为 化工产品等级标准优级纯≥分析纯≥化学纯≥。

(2)操作2在HCl氛围中加热是防止LaCl3水解。

(3)电解熔融的LaCl3,显然阳极生成氯气,可用氢氧化钠溶液吸收:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。

(4)真空、高温下制取La,是利用Ca置换出La:
3Ca+2LaF33CaF2+2La。

(5)根据Ca、La的熔沸点,采取蒸馏法得到La,应该使钙变成气体,而La不能变成气体,因此温度范围在1 487～3 470℃。

(6)La的含量为(69.709 g-0.209 g)÷69.709 g×100%=99.7%,因此是分析纯。

答案:(1)过滤　(2)防止LaCl3水解
(3)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(4)3Ca+2LaF33CaF2+2La
(5)1 487～3 470℃　(6)分析纯
2.NiSO4·7H2O(相对分子质量是一种重要的化工原料主要用于电镀、镍电池、催化剂以及制取其他镍盐等。

下图是一种某化工厂用镍废催化剂为原料来制备的设计流程。

已知镍废催化剂除外还含有、、不溶性杂质等。

回答下列问题
(1)流程中①⑤步操作中相同的有 写操作序号实验室中该操作所需玻璃仪器的有
(2)“碱浸”时发生反应的离子方程式是?
加入后发生反应的离子方程式是?
(3)在溶液①中通入足量的二氧化碳时出现的的现象是?
(4)步骤“调为”的目的是?　。

为了测定产品中的结晶水含量准确称取所得晶体缓缓加热使其失去全部结晶水准确称得剩余固体质量为则 如果测得≠7,请在上述流程中分析可能的原因?　。

溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂具有易溶于水、易吸潮等性质。

实验室用工业大理石含有少量、等杂质制备溴化钙的主要流程如下
完成下列填空
(1)上述流程需要配制一定物质的量浓度的氢溴酸配制之前需要检查一种玻璃仪器是否漏液请写出检查的操作过程?　。

已知步骤Ⅲ的滤液中不含。

步骤Ⅱ加入的试剂是 控制溶液的约为的目的是
。

请画出步骤Ⅲ的实验装置图夹持固定仪器省略。

步骤Ⅴ所含的操作依次是 、 。

制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度
①称取无水溴化钙样品
②溶解
③滴加足量溶液充分反应后过滤
④洗涤
⑤
⑥称量。

若得到碳酸钙则溴化钙的质量分数为 保留两位小数。

若实验操作规范而测定结果偏低其原因是?　。

(2)步骤Ⅲ的滤液中不含N,则步骤Ⅱ的试剂a不是氨水,是氢氧化钙,也不选用氢氧化钠。

因为最后的产品是CaBr2。

控制溶液的pH显然是沉淀Al3+、Fe3+而将Al3+、Fe3+除去。

(3)步骤Ⅲ是过滤装置,图为,注意漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,玻璃棒引流。

(4)步骤Ⅴ是从溶液中得到CaBr2·6H2O,因此是蒸发浓缩、冷却结晶,若采取直接加热蒸发,会失去结晶水。

(5)洗涤后的操作是干燥,根据CaBr2～CaCO3
200100
m 1.88 g
m=3.76 g,
则CaBr2的质量分数为(3.76÷4.00)×100%=94.00%,若测定结果偏低,可能是碳酸钙质量有损失,即洗涤时有少量碳酸钙溶解。

答案:(1)在容量瓶内装入少量水,盖上瓶塞,用一只手按住瓶塞,另一只手托住瓶底,将容量瓶倒立,观察瓶口是否有水漏出,若不漏水,把容量瓶正立后,将瓶塞旋转180°,再倒立一次,观察是否漏水,若仍不漏水,证明容量瓶不漏液
(2)石灰水　使Al3+、Fe3+沉淀完全
(3)　(4)蒸发浓缩　冷却结晶
(5)干燥　94.00%　洗涤时,有少量的碳酸钙溶解
4.硫酸亚铁片在医药上作补血剂除主要成分硫酸亚铁晶体外还含有少量以及不溶于水和酸的填充剂。

某课外活动小组想测定该补血剂中不同价态铁元素的含量。

实验步骤如下
请回答下列问题
(1)为减小实验误差步骤①中不溶物必须清洗干净而且清洗液需要并入步骤②之前的滤液中。

为检验步骤①中固体有没有清洗干净请写出简要的实验方案?
?
。

步骤②的离子反应方程式是?　。

若甲方案中的而每片药片的质量为克则根据该实验方案计算出该药品中铁元素的含量为 。

已知+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,乙方案中用标准溶液滴定时判断达到滴定终点的现象是
按照该方案测定三次平均消耗溶液则该药片每片含亚铁离子 毫克。

滴定过程中滴定前滴定管尖嘴部分有气泡滴定后气泡消失其他操作均正确则测定结果与药片中亚铁实际含量相比 填“偏高”“偏低”或“不变”。

(2)步骤②是用过氧化氢氧化Fe2+,离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。

(3)ag物质是Fe2O3,含铁0.7a=0.56 g,则药品中铁元素质量分数是0.56 g÷(0.3×10)×100%=18.7%。

(4)用高锰酸钾滴定时的终点现象是当滴入最后一滴高锰酸钾,溶液呈紫红色,而且半分钟内不褪色,
5Fe2+ ～ Mn
5×56 g·mol-1 1
m 18.00×10-3×0.01 mol
m=0.050 4 g,则10片药品含铁0.050 4 g×250/25=0.504 g,则每片药品含铁0.504 g÷10=0.050 4 g,为50.4 mg。

(5)若滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失,则消耗的高锰酸钾量偏大,滴定结果偏高。

答案:(1)取最后一次清洗液1～2 mL于试管中,然后滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则没有洗干净
(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
(3)18.7%
(4)当滴入最后一滴高锰酸钾,溶液呈紫红色,而且半分钟内不褪色　50.4
(5)偏高
【易错提醒】解答第(3)小题的计算时需注意流程中所用的是10片药片,即ag氧化铁对应的药品是10片,而题给药片的质量0.3 g是一片药品的质量;第(4)小题还需注意流程中的溶液用高锰酸钾滴定时是从250 mL溶液中取出25 mL做实验。

5.过碳酸钠俗称固体双氧水是一种性能优良、用途广泛的消毒剂和供氧剂实验室中制备过碳酸钠的流程如下图所示。

回答下列问题
(1)工业纯碱中常含有加入稳定剂的主要目的是?
。

由实验测定反应温度对产物的影响如下表
温度℃活性氧百分含量产率5～1013.9485.4910～1514.0285.7815～2015.0588.3820～2514.4683.01根据上表数据选择反应的最佳温度范围是 。

下列物质括号内为主要成分能与过碳酸钠混用的是 填字母。

洁厕灵盐酸 石炭酸苯酚
C.福尔马林溶液甲醛溶液
上述物质中不能与过碳酸钠混用的理由是选择一种说明即可?
。

过碳酸钠易分解如果分解产生的氧气标准状况下则需过碳酸钠 。

(2)据表分析产率最高的是88.38%,其对应温度是15～20℃。

(3)过碳酸钠有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,既可与盐酸反应,又可氧化甲醛和苯酚,因此可与碳酸氢钠混用,选D。

(4)2Na2CO3·3H2O2～1.5O2
314 g 1.5×22.4 L=33.6 L
m 6.72 L
m=62.8 g。

答案:(1)防止Fe3+催化过氧化氢的分解
(2)15～20℃
(3)D　苯酚有还原性,能与过氧化氢反应使之失效(答案合理即可)
(4)62.8
6.为测定氯化亚铁和氯化铁的混合物中铁元素的质量分数某研究小组设计了如下两种实验流程
(1)操作Ⅱ、Ⅲ是否完全相同 填“是”或“否”操作Ⅳ使用的一种主要成分是硅酸盐材料的仪器名称是 。

甲方案中沉淀是 填化学式如何判断沉淀洗涤干净?
。

乙方案中能否用铁粉做还原剂请用文字说明理由?
。

写出乙方案中滴入溶液后发生反应的离子方程式?　。

若甲方案中红棕色固体质量为乙方案滴定时消耗溶液哪个方案测定出来的铁元素含量更准确 填“甲方案”或“乙方案”据此方案测出的铁元素的质量分数为 用字母表示。

硫酸亚锡是一种重要的能溶于水的硫酸盐广泛应用于镀锡工业。

某研究小组设计制备路线如下
查阅资料
Ⅰ.酸性条件下锡在水溶液中有、两种主要存在形式易被氧化。

Ⅱ易水解生成碱式氯化亚锡。

回答下列问题
(1)操作Ⅰ的步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥。

对沉淀进行洗涤的方法是?　。

粉末需加浓盐酸进行溶解请结合必要的化学方程式用平衡移动原理解释原因?
?
。

加入粉的作用有两个
①调节溶液② 。

酸性条件下还可以用作双氧水去除剂发生反应的离子方程式是?　。

该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度杂质不参与反应取锡粉溶于盐酸中向生成的中加入过量的溶液用滴定生成的已知酸性环境下可被还原为共用去溶液。

则锡粉中锡的质量分数是 。

的摩尔质量为用含的代数式表示
【解析】(1)操作1最终得到SnSO4晶体,而过滤之前是加热浓缩、冷却结晶,沉淀的洗涤方法是将沉淀置于漏斗中,让蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2～3次;
(2)SnCl2加盐酸的目的是防止其水解:SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl;
(3)根据资料Ⅰ的信息可知,酸溶后的溶液含Sn4+,加Sn的目的还有防止Sn2+被氧化或还原Sn4+的作用;
(4)SnSO4有还原性,可还原过氧化氢:Sn2++H2O2+2H+Sn4++2H2O;
(5)根据3Sn～3SnCl2～6FeCl3～Cr2
3×M 1
x bm×10-3
x=3Mbm×10-3,
则质量分数为×100%=。

答案:(1)加热浓缩　冷却结晶　将沉淀置于漏斗中,让蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2～3次
(2)SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解
(3)防止Sn2+被氧化
(4)Sn2++H2O2+2H+Sn4++2H2O
(5)
【讲评建议】本题较难,学生答题时可能出现下列错误:
解答第(1)小题,学生可能会由于没有做过相关实验而对洗涤的操作方法没有掌握而乱答,如答题不严密,描述不规范,缺少“将沉淀置于漏斗中,让蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复操作2～3次”的必要的文字叙述。

解答第(2)小题,水解反应方程式没有写可逆符号、没有从平衡移动的角度分析而只是写出反应方程式。

解答第(3)小题,缺少对流程的分析能力(加Sn的目的还有还原Sn4+的作用)而答不出或答错。

解答第(5)小题,不能利用关系式法进行计算或没有×100%或没有写单位或计算错误等,教学中要加强对学生计算方法的指导与训练。