2021届高三化学一轮复习无机物制备流程题(知识精讲与训练)

2021届高三化学一轮复习——无机物制备流程题

（知识精讲与训练）

1．无机制备流程图题思维主线

(1)规律：主线主产品，分支副产品，回头为循环

(2)读流程图

①箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。

②三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。

2．无机制备流程题中表述性词汇“八大答题方向”

化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语就是隐性信息，它可以暗示我们所应考虑的答题角度。常见的有：

(1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。

(2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。

(3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。

(4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。

(5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。

(6)“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。

(7)“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。

(8)“用某些有机试剂清洗”——①降低物质溶解度有利于产品析出；②洗涤沉淀：减少损耗和提高利用率等。

3．常用的控制反应条件的方法(见220页)

4．常用的分离方法(见221页)

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1．N2H4·H2O(水合肼)极毒且不稳定，100℃以上易分解失水，常用作还原剂和除氧剂(通常生成N2和H2O)，其熔点为－40℃，沸点118.5℃。现以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O和无水Na2SO3，其主要流程如下：

已知：Cl2(g)＋2OH－(aq)===ClO－(aq)＋Cl－(aq)＋H2O(l)ΔH<0

(1)配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒、烧杯外，还需要________(填字母)。A．容量瓶B．胶头滴管C．玻璃棒D．锥形瓶

(2)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液充分反应生成NaClO3和NaCl。实验中为控制反应温度除了用冰水浴、充分搅拌外，还需采取的措施是______。

(3)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是________(填字母)；

a．尿素溶液b．NaClO碱性溶液

c．尿素溶液或NaClO溶液任选其一

理由是____________________________________________________________________。

(4)步骤Ⅲ中分离出N2H4·H2O应该采用的方法最合理的是____________________。

(5)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO－3、SO2－3随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。

①边搅拌边向Na 2CO 3溶液中通入SO 2制备NaHSO 3溶液。实验中确定何时停止通SO 2的方法是________________________。

②请补充完整由NaHSO 3溶液制备无水Na 2SO 3的实验方案：__________________________，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。

(6)工业上还可以用水合肼还原法制取碘化钠，工艺流程如图：

还原过程中可用硫化钠或铁屑等物质替代水合肼，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，原因是__________________________。

答案(1)BC (2)缓慢通入Cl 2(3)b 过量的NaClO 溶液会将水合肼氧化(4)减压蒸馏

(5)①测量溶液的pH ，若pH 约为4，停止通SO 2②边搅拌边滴加NaOH 溶液，并监测溶液pH ，当pH 接近10时，停止加液，将溶液转移到蒸发皿中，低温蒸发至较多晶体析出，趁热过滤(不得低于34℃)

(6)N 2H 4·H 2O 作还原剂生成N 2和H 2O ，分离产品过程容易进行解析(1)配制30%NaOH 溶液时，需要用托盘天平称取一定量的氢氧化钠固体，在烧杯中加入适量的水溶解即可，所需玻璃仪器除量筒、烧杯外，还需要玻璃棒和胶头滴管。

(2)温度超过40℃，Cl 2与NaOH 溶液反应生成NaClO 3和NaCl ，反应的离子方程式为3Cl 2

＋6OH －====△

ClO －3＋5Cl －＋3H 2O ，实验中控制温度除用冰水浴外，还应控制通入氯气的速率，避免反应过于剧烈，放出大量的热而导致温度升高。

(5)用Na 2CO 3制备无水Na 2SO 3，在Na 2CO 3溶液中通入过量的二氧化硫生成NaHSO 3，然后在NaHSO 3溶液中加入NaOH 溶液可生成Na 2SO 3。

(6)N 2H 4·H 2O 作还原剂时生成N 2和H 2O ，而用Na 2S 或铁屑还原会得到其他杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高。

2．(2019·浙江省诸暨中学高二期中)K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体，溶于水，难溶于乙醇，110℃下失去结晶水，230℃分解；是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。实验室利用(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O(硫酸亚铁铵)、H 2C 2O 4(草酸)、K 2C 2O 4(草酸钾)、30%双氧水等为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的部分实验过程如下：