2017届高中化学一轮复习 专题专项训练(二)无机化工流程 鲁教版
高考化学一轮复习专题突破训练二化学工艺流程试题的突破方略鲁科版
专题突破训练(二) 化学工艺流程试题的突破方略1.(全国Ⅲ卷,T 26节选)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。
以下是一种制备过氧化钙的实验方法。
回答下列问题:过氧化钙的制备CaCO 3――→稀盐酸、煮沸、过滤①滤液――→氨水和双氧水冰浴②过滤,白色结晶 (1)步骤①的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈________性(填“酸” “碱”或“中”)。
将溶液煮沸,趁热过滤。
将溶液煮沸的作用是_________。
(2)步骤②中反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________,该反应需要在冰浴下进行,原因是_____________________。
(3)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是________________________________________________________________。
(4)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。
该工艺方法的优点是________________________,产品的缺点是________。
【解析】 (1)步骤①中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,该固体为CaCO 3,溶液中含有CaCl 2,由于溶解了生成的CO 2,溶液呈弱酸性。
将溶液煮沸,可排出溶解的CO 2,防止与后续加入的氨水及生成的CaO 2反应。
(2)滤液中含有CaCl 2,加入氨水和双氧水在冰浴条件下反应,经过滤得到白色晶体(CaO 2),结合元素守恒推知步骤②中反应还生成NH 4Cl 和H 2O ,化学方程式为CaCl 2+2NH 3·H 2O +H 2O 2+6H 2O===CaO 2·8H 2O↓+2NH 4Cl 或CaCl 2+2NH 3·H 2O +H 2O 2===CaO 2↓+2NH 4Cl +2H 2O 。
高考化学一轮复习《无机化工流程图问题》
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考点突破
考点 工艺流程题的解题方法
1.通过学过的化学知识明确原料和产品(包括副产品)间的转化关系,即箭头 方向所代表的含义。
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2.依据流程图搞清流程中每一步发生了什么反应(可能发生的副反应),弄清 有关反应原理,发生的副反应会对产品有何影响、如何消除(除杂、分 离)。
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②试剂除杂 ③加热:加快反应速率或促使平衡向某个方向移动。 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。
④降温:防止某物质在高温时溶解(或分解)或使化学平衡向着题目要求的 方向移动。 ⑤萃取 (3)获得产品阶段 ①洗涤(冷水、热水):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。 ②蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。
室温称量其质量为b2 g,若b1-b2=0.3,则接下来还应进行的操作是 。若蒸发皿质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体总 质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是 Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定: 。
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(1)溶解样品改用了硫酸,而不再用盐酸,原因是 。 (2)选择的还原剂是否能用铁 (填“是”或“否”),原因是
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课标版
化学
第17课时 无机化工流程图问题
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考纲导学
考试要点 1.综合掌握元素化合物的性质。 2.将化学知识迁移到生产实际中解决 实际问题。 3.提取信息、分析问题,将新信息与已 命题规律 无机化工流程图题是综合题,综合考 查元素化合物、基本概念和理论、实 验与探究等相关知识,综合考查学生 的化学实验与探究能力、分析和解决 备考策略 复习备考时注意挖掘题目中的有用信 息。熟练掌握基本概念、基本理论、 元素化合物知识以及与化学实验相关 的知识。
2017版高考化学一轮复习真题专训第四章材料家族中的元素专题课时4无机化工流程鲁科版
专题课时4 无机化工流程1.工业上利用电解污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下:已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有。
(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:①加入石灰乳调节pH范围为~;②将浊液加热到80 ℃后的操作是。
(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是。
解析(1)Fe2O3、CuO、Cr2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3、CuSO4、Cr2(SO4)3,所以在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有CuSO4。
(2)①除铁操作中Fe3+沉淀完全,而Cu2+与Cr3+不能沉淀,Fe3+沉淀完全的pH是3.2,而Cu2+与Cr3+开始沉淀的最小pH是4.3,所以调节溶液pH范围3.2~4.3;②80 ℃ 时CaSO4的溶解度已经很小,此时主要以固体形式存在,若不趁热过滤,温度下降后,CaSO4的溶解度又增大,重新溶解到溶液中,达不到除杂质的目的,所以将浊液加热到80 ℃,要趁热过滤,以除去CaSO4。
(3)Cu元素以Cu2+形式存在于溶液中,加入NaHSO3二者发生氧化还原反应,生成Cu2O固体,HSO-3被氧化成SO2-4,所以该离子反应方程式为2H2O+HSO-3+2Cu2+===Cu2O↓+SO2-4+5H+;若NaHSO3过量,该步骤中Cu2+被还原后的溶液酸性增强,则H+会与过量的NaHSO3反应产生SO2,污染环境。
答案(1)CuSO4(2)①3.2 4.3 ②趁热过滤(3)2H2O+HSO-3+2Cu2+===Cu2O↓+SO2-4+5H+产生SO2污染环境2.(2015·佛山质检,21)某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl-四种离子,现设计下列方案对废液进行处理,以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。
无机化工流程题的解题策略 鲁科版高中化学一轮复习PPT(配套doc练习)
无机化工流程题实际上是考查学生运用化学反应原理及 相关实验知识等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.认真分析流程中的每一步骤:
(1)反应物是什么;(2)发生了什么反应;(3)产物是什么, 对产品有什么作用。 3.从问题中获取信息,帮助解题。
干燥,称重得固体质量为3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为
[Fe(OH)(SO4)]n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数为 ________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)
解析
SO2具有漂白性,能使品红退色,SO2有还原性,能被酸
性KMnO4溶液、溴水氧化,而使它们退色。溶液X为Fe2(SO4)3, 需加入还原剂将Fe3 还原为Fe2 ,又不带入杂质离子,故需加入
除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。其
中,蒸发浓缩与冷却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
要用冷却方法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升
- - +
答案
(1)2H++2e-===H2
(2)Fe(OH)3
Co2+(或 Co)
(3)NH4Cl
焙烧时 NH4Cl 分解产生 NH3 和 HCl 3H2O
△ (4)Co2O3+3H2=====2Co+
[应 用 体 验 ]
1.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量
FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾 (FeSO4·7H2O),主要工质析出
高三化学一轮复习专题二工艺流程题的解题策略
(三)pH条件的控制
① H+:除去氧化物、碱或其他与H+反应的物质; ② OH-:除去油污,除去Si、Al元素或与OH-反应的物质等; ③为了某些特定的氧化还原反应:例如酸性条件下NO3-有氧化性,S2O32—
在酸性条件下发生歧化反应等; ④ 为了制备生成某酸、某碱,或防止某金属离子水解。
(三)pH条件的控制
(二)试剂的作用:
加入硫酸或某碱的作用是:水解角度:防止Rn+水解;提供酸性环境、提高氧
化还原剂氧化还原性角度;调pH角度、除XXX杂质
角度 加入氧化剂或还原剂的作用: (1)转变某种金属离子的④
价态
,再通
过调节溶液pH,使金属离子以⑤ 氢氧化物 的
形式沉淀出来,以达到除去杂质的目的
(如Fe2+ 加入氧化物的作用 促进XXX水解
工艺流程题的基本结构示意图
题型示例
(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生 产工艺如下:
NaClO3
食盐水
硫酸、SO2
反应 回收
ClO2 电解 结晶、干燥
Cl2 尾气吸收 成品液
NaClO2产品
原料
NaHSO4
NaOH、H2O2
核心化学反应
分离提纯
目标产物
化学工艺流程题的解题要领 1、粗读试题,掌握工艺制备的目的,尽量弄懂流程图。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
② 促进盐类的水解生成沉淀,有利于过滤分离即为了将xxx转化为沉淀便 于分离。需要的物质:①能与H+反应,使溶液pH值增大;②不引入新 杂质 Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3 加入CuO的作用:调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3 加热的目的:促进Fe3+水解
2017《优化方案》高考化学(鲁教版)一轮复习练习选修化学与技术第2讲课后达标检测Word版含答案
一、选择题1.根据陶瓷的生产原理,可以得出硅酸盐工业的一般特点是()①以含硅物质作为原料②主要产物是硅酸盐③反应条件是高温④反应原理是复杂的物理变化和化学变化A.只有①③B.只有②③C.①②③④D.只有③④解析:选C。
传统陶瓷多是将黏土与水的混合物通过高温烧结制成。
其生产过程中发生复杂的化学变化和物理变化。
故①②③④正确,应选C。
2.(2016·山东聊城高三月考)下列有关生铁炼钢的叙述错误的是()A.添加必要的元素,改善钢材的组织结构和性能B.适当降低生铁中的含碳量,除去大部分硫、磷等杂质C.加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧D.除去生铁中的非金属元素解析:选D。
生铁炼钢只能降低生铁中的含碳量,而不能全部除去,故D错。
3.石灰石、生石灰和熟石灰均是重要的化工原料,下列工业生产中,可能用到上述原料的是()①炼铁②炼钢③从海水中提取镁④铝的冶炼⑤制水泥⑥制玻璃⑦制漂白粉⑧烧制陶瓷A.①②⑤⑥⑦⑧B.①②③⑤⑥⑦C.③④⑤⑥⑦⑧D.全部解析:选B。
解答本题时注意以下三点:(1)炼铁、制水泥、制玻璃要用石灰石作原料;(2)炼钢要用生石灰除硫、磷;(3)从海水中提取镁、制漂白粉要用熟石灰。
4.有许多单质或化合物易溶于含同一元素的盐(或酸)溶液中,也可溶于其熔融体(或液体)中,如I2易溶于KI溶液,硫易溶于K2S溶液,KF易溶于液态HF中。
下列工业生产应用了上述溶解原理的是()A.炼铝B.高炉炼铁C.工业上制烧碱D.工业上制硝酸解析:选A。
炼铝时为了降低Al2O3的熔点,加入熔点低的冰晶石(Na3AlF6),就是利用上述原理,只有A符合。
5.下列叙述正确的是()①工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4)需要在高温、空气气氛中进行②建设三峡大坝需要使用大量水泥,水泥是硅酸盐材料③夏天人们使用由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛④太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能A.①②③B.①②④C.③④D.②④解析:选D。
高考化学一轮复习大专题冲关(二)无机化工流程题型突破课件
一、题型结构 化工流程线路示意图
规律:主线主产品,分支副产品,回头为循环。
二、解题思路及方法 1.解题思路
1阅读题目的背景材料,找出提供原料、
审题 明快确速目浏的览
分析提供的条件和图表等
2 解读操作流程、挖掘重要的操作步骤
3.如何提高 浸出率
(1)浸出率:实际浸取量与理论浸取量的比值 (2)提高浸取率可从反应物接触面积、接触机会、温度、反应 物的浓度、溶剂性质等方面思考,适当延长浸出时间、多次浸 取等也有助于提高浸出率
4. 灼 烧 ( 煅 烧、焙烧)
是指在高温下使固体原料分解、反应或改变结构
5. 搅 拌 加热
、
加速溶解;增大反应物的接触面积,加快反应速率;对于吸热反 应,加热可同时提高原料的转化率,但要避免反应物或生成物的 过热分解
(1)可加快反应速率
6. 增 大 反应 (2)加压一般是提高气体反应物浓度措施,在气体和固体、液体
物 浓 度 、 反应的体系中并不适宜
加压
(3)生产中常使廉价易得的原料适量过量,以提高另一原料的利
用率
7.催化剂
大大提高反应速率、降低能耗,但不影响化学平衡。使用时 必须注意其活性温度,且防止杂质使催化剂“中毒”,延长使 用寿命
1.实验 仪器
2.实验 操作
其他常见考点
过滤、蒸发、灼烧、一定物质的量浓度溶液的配制、一定质量分数溶液的配制、酸 碱中和滴定
三、涉及问题
原料预处理阶段
1.研磨、 粉碎、喷 洒
(1)可增大反应物的接触面和接触机会,加快反应速率,以提高原料 转化率、利用率、浸取率的目的 (2)增大接触面积的具体措施有:固体采用粉碎、研磨的方法;液体 采用喷洒的方法;气体采பைடு நூலகம்多孔分散器等
(鲁科)高考化学(全国)一轮总复习课件:第四章专题课时4无机化工流程
微题型一
微题型二
(5)依据充电时正极的物质变化,可写出放电时的电极反应: Li1-xCoO2+xe-+xLi+===LiCoO2 依据负极充电的电极反应,写出放电时电极反应 LixC6-xe-===6C+xLi+,以上两个电极反应相加,即得总方 程式。 (6)“放电处理”的一个重要目的是“回收锂”,Li+要沉积正 极。解答这一问题的关键是Li+怎样沉积在正极上的。放电时, 离子运动的方向是“正向正,负向负”。 从流程的最终产物上很容易找到回收的金属化合物:Al(OH)3、 CoCO3、Li2SO4。
灼烧 使固体在高温下充分分解、氧化或改变结构等。如煅 (煅烧) 烧石灰石、高岭土、硫铁矿
向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质 浸取
溶解,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
浸出率
溶解的物质占原物质的百分含量
微题型一
微题型二
酸浸
在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过 滤除去的过程
水浸 过滤 滴定
微题型一
微题型二
思维提示 (1)依据化合价代数和等于零可计算 Co 的化合价为+3 价。
(2)由正极碱浸后的物质变化流程可知,滤液中获取 Al(OH)3,滤渣 再经一系列变化得 Li2SO4、CoSO4,可推知正极碱浸时只有铝被 NaOH 溶解。 (3)碱浸后所得滤渣 LiCoO2 中 Co 的化合价为+3 价,而酸浸后生 成 CoSO4 中 Co 的化合价为+2 价,显然 H2O2 是还原剂,氧化产 物只能是 O2;又 H2O2 具有不稳定性,受热易分解,也属于氧化还 原反应。
高三化学一轮复习无机化工流程专题复习学案
无机化工流程专题复习〖复习目标〗要求学生能依据流程图分析原理,紧扣信息,抓住关键。
〖知识清单〗题型一物质制备类化工流程题1.明确制备类化工生产流程的特点一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点原料―→对原料的预处理―→核心化学反应―→产品的提纯分离―→目标产物2.熟悉常用的操作方法及其作用(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:a.能与H+反应,使溶液pH增大;b.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趁热过滤。
防止某物质降温时会析出。
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。
3.识别流程图化工流程中箭头指出的是投料(反应物),箭头指向的是生成物(包括主产物和副产物)返回的箭头一般是被“循环利用”的物质。
题型二提纯类化工流程题1.物质分离提纯的原则(1)不增:不引入新的杂质。
(2)不减:不减少被提纯的物质。
(3)易分离:被提纯物与杂质易于分离。
(4)易复原:被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。
2.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。
高考化学二轮复习无机化工流程专题练习课件(共63张)(全国通用)
【答案】 (1)长颈漏斗换为分液漏斗
(2)KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O (3)饱和食盐水 b (4)集气瓶内有棕褐色烟产生 bcd (5)在装置D后增加一个盛装碱液的装置,用 碱液吸收剩余的氯气
3. 硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小 组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如下:
已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 ℃)。 (1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100 ℃以上并通入
氩气,该操作的目的是____________________________________,原
料中的金属钠通常保存在________中,实验室取用少量金属钠需要用
硫 酸 镁 , 所 以 趁 热 过 滤 是 为 了 防 止 硫 酸 镁 析 出 。 (5)4H3BO3 + 2NaOH + 3H2O===Na2B4O7·10H2O;失去结晶水的硼砂(Na2B4O7)与金属钠、氢气及石英 砂(主要成分是SiO2)一起反应可制备有机化学中的“万能还原剂——NaBH4” 和另一种钠盐,这种钠盐应该是硅酸钠,反应的方程式为Na2B4O7+16Na+ 8H2+7SiO2===4NaBH4+7Na2SiO3。
【答案】(1)SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O (2)Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2 调高溶液pH,促进Al3+、Fe3+完全水解成氢 氧化物沉淀而除去
(3)Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+Cl-+2H+、 2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O (4)防止MgSO4在温度降低时结晶析出 (5)4H3BO3+2NaOH+3H2O===Na2B4O7·10H2O Na2B4O7+16Na+8H2+7SiO2===4NaBH4+7Na2SiO3
金版新学案2017化学鲁科版一轮天天练:第16周 第2天 制备型无机化工流程实验题 Word版含解析
第2天制备型无机化工流程实验题(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 1.工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:完成下列填空:(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式:A ________,B________。
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为取样、________、沉淀、________、________、冷却结晶、________、烘干。
(3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是__________(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:________________________________________________________________________。
(5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。
加石灰水时所发生的反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
高考化学一轮复习 模块一 第二章 无机化工流程题专项训练(一)
回夺市安然阳光实验学校专题专项训练(一) 无机化工流程题1.(2014·江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为__________________;滤渣Ⅰ的主要成分为____________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是__________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是______________;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH 将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
2.(2015·武汉模拟)“低碳”在工业生产中意义重大,充分利用原材料,不排放或减少排放“三废”,不同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。
下面是几家工厂利用废气、废液、废渣联合生产化肥硫酸铵的工艺:请回答下列问题:(1)操作②为________________。
(2)工业合成氨的化学方程式为________________。
(3)沉淀池中生成硫酸铵的化学方程式为____________________。
(4)在实验室中检验氨气的方法是__________________________________。
(5)副产品的化学式为______________。
2017《优化方案》高考化学(鲁教版)一轮复习练习选修物质结构与性质第2讲课后达标检测Word版含答案
一、选择题1.PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似,但P—H键键能比N—H键键能低。
下列判断错误的是()A.PH3分子呈三角锥形B.PH3分子是极性分子C.PH3沸点低于NH3沸点,因为P—H键键能低D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N—H键键能高解析:选C。
NH3分子呈三角锥形,故PH3分子呈三角锥形,选项A正确。
PH3分子呈三角锥形,而不是平面结构,故PH3为极性分子,选项B正确。
PH3的沸点低于NH3的沸点与分子间作用力及氢键有关,与化学键无关,选项C错误。
键能越高,键越不容易断裂,分子越稳定,选项D正确。
2.N2的结构可以表示为,CO的结构可以表示为,其中椭圆框表示π键,下列说法中不正确的是()A.N2分子与CO分子中都含有叁键B.CO分子中有一个π键是配位键C.N2与CO互为等电子体D.N2与CO的化学性质相同解析:选D。
由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间均通过2个π键、一个σ键,即叁键结合,其中,CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤对电子,C原子提供空轨道通过配位键形成。
N2化学性质相对稳定,CO具有比较强的还原性,两者化学性质不同。
3.下列关于粒子结构的描述不正确的是()A.H2S 和NH3均是价电子总数为8的极性分子B.HS-和HCl 均是含一个极性键的18 电子粒子C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D.NCl3是含极性键的极性分子解析:选C。
CH2Cl2不是正四面体形分子,为极性分子。
4.(2016·江西南昌模拟)CH+3、—CH3、CH-3都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是()A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化B.CH-3与NH3、H3O+互为等电子体,立体构型均为正四面体形C.CH+3中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面D.CH+3与OH-形成的化合物中含有离子键解析:选C。
A项,CH+3为8e-,—CH3为9e-,CH-3为10e-;B项,CH+3为平面三角形,—CH3、CH-3均为三角锥形;C项,CH+3中C 的价电子对数为3,为sp2杂化,平面三角形;D项,CH3OH 中不含离子键。
2017版高考化学一轮复习 第3章 常见金属及其化合物 专题讲座二 无机化工流程题解题方法指导试题 鲁科版
无机化工流程题解题方法指导一、解题策略化工流程中常见的操作与名词化工流程题目在流程上一般分为3个过程:原料处理―→分离提纯―→获得产品(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词①加快反应速率②溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸:与水接触反应或溶解浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(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④控制反应条件的方法(2)分离提纯阶段的常见考点①调pH值除杂a.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Mn2+提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。
例如,若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂③加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动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。
如侯氏制碱中的NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动⑤萃取(3)获得产品阶段的常见考点①洗涤(冰水、热水):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。
②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以防其水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。
④蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。
⑤重结晶。
(4)其他常见考点①化学方程式②实验仪器③计算④信息二、热点题型探究热点1 碱金属及其矿物的开发利用[例1] 难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K 2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H22++2K++Mg2++4SO2-4+2H2O为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
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专题专项训练(二)无机化工流程1.(2016·南通模拟)ZrO 2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO 4,也可表示为ZrO 2·SiO 2,还含少量Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2等杂质)通过如下方法制取。
已知:①ZrO 2能与烧碱反应生成可溶于水的Na 2ZrO 3,Na 2ZrO 3与酸反应生成ZrO 2+。
(1)熔融时ZrSiO 4, 滤渣Ⅰ的化学式为________。
(2)为使滤液Ⅰ的杂质离子沉淀完全,需用氨水调pH =a ,则a 的范围是________;继续加氨水至pH =b 时,所发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)向过滤Ⅲ所得滤液中加入CaCO 3粉末并加热,得到两种气体。
该反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)为得到纯净的ZrO 2,Zr(OH)4需要洗涤,检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是 ________________________________________________________________________。
解析:(1)锆英砂在NaOH 熔融下,生成Na 2ZrO 3、Na 2SiO 3、Na[Al(OH)4],Fe 2O 3不溶,再加入HCl 酸浸时,Fe 2O 3溶解生成Fe 3+,Na 2ZrO 3转化成ZrO 2+,Na 2SiO 3转化成H 2SiO 3沉淀,Na[Al(OH)4]转化成Al 3+,ZrSiO 4与NaOH 反应为非氧化还原反应,根据元素守恒可配平反应。
(2)加入氨水,使Fe 3+、Al 3+杂质除去,但不可使ZrO 2+沉淀,所以pH 的范围为5.2~6.2。
继续加入氨水,使ZrO 2+转化为Zr(OH)4沉淀,根据电荷守恒知,产物有2 mol NH +4生成,根据N 守恒知,反应物有2 mol NH 3·H 2O 参加反应,根据H 、O 元素守恒知,反应物需要补充1 mol H 2O 。
(3)NH +4水解显酸性,加入CaCO 3可生成CO 2,同时促进了NH +4水解,生成NH 3。
(4)过滤Ⅲ处的滤液为NH 4Cl ,Zr(OH)4沉淀是否洗涤干净,只要检验滤液中是否含有Cl -即可。
答案:(1)ZrSiO 4+4NaOH=====高温 Na 2SiO 3+Na 2ZrO 3+2H 2OH 2SiO 3(或H 4SiO 4)(2)5.2~6.2 ZrO 2++2NH 3·H 2O +H 2O===Zr(OH)4↓+2NH +4(3)2NH +4+CaCO 3=====△Ca 2++2NH 3↑+CO 2↑+H 2O(4)取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr(OH)4洗涤干净2.(2015·安徽高考)硼氢化钠(NaBH 4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO 2)为主要原料制备NaBH 4,其流程如下:已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 ℃)。
(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100 ℃以上并通入氩气,该操作的目的是______________________,原料中的金属钠通常保存在________中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有________、________、玻璃片和小刀等。
(2)请配平第①步反应的化学方程式:NaBO2+SiO2+Na+H2——NaBH4+Na2SiO3(3)第②步分离采用的方法是________;第③步分出NaBH4并回收溶剂,采用的方法是________。
(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4 (s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是_______________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)通入氩气后排净反应器中的水蒸气和空气,防止Na、NaBH4与水和空气中的O2反应;金属钠通常保存在煤油中;在取用钠时,应用镊子将钠从煤油中取出,并用滤纸吸干表面的煤油。
(2)在该反应中,金属Na由0价升高到+1价,而H2中的H由0价降低到-1价,其余元素的化合价都未改变,可设NaBH4的系数为1,根据H守恒可知H2的系数为2,根据电子守恒可知,Na的系数为4,根据B守恒可知NaBO2的系数为1,根据Na守恒可知Na2SiO3的系数为2,根据Si守恒可知SiO2的系数为2。
(3)经过第②步后得到溶液和固体,故该操作为过滤;由于异丙胺的沸点较低,故第③步可以采用蒸馏的方法分离出NaBH4并回收溶剂。
(4)NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,3.8 g NaBH4的物质的量为0.1 mol,故1 mol NaBH4与水反应时放出216.0 kJ热量,由此可写出热化学方程式。
答案:(1)除去反应器中的水蒸气和空气煤油镊子滤纸(2)1 2 4 2 1 2 (3)过滤蒸馏(4)NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g)ΔH=-216.0 kJ·mol-13.(2016·文登市二模)MnO2是重要化学物质,某学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:按要求回答下列问题(1)第②步操作中,氧化性强弱顺序:ClO-3________MnO2(填“>”或“<”),当NaClO3转移2 mol电子时,生成的氧化产物的物质的量为________mol。
NaClO3在常温下能够与盐酸反应生成氯气,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________。
(2)第④步操作中,最终得到的固体除NaClO3外,还一定含有下列物质中的________。
a.NaCl B.NaClO c.NaClO4d.NaOH(3)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料,则碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是________________________________________________________________________。
(4)为得到纯净的MnO2,须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤,判断是否洗涤干净可选用的试剂是__________________________(填写一组即可)。
工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰,该反应的阳极反应式为_______________________________。
解析:粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品中加入过量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,过滤得滤液为硫酸锰溶液,加入NaClO3发生反应为5Mn2++2ClO-3+4H2O===5MnO2+Cl2↑+8H+,再过滤得到滤液和二氧化锰固体,而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为3Cl2+6NaOH===NaClO3+5NaCl +3H2O。
(1)已知5Mn2++2ClO-3+4H2O===5MnO2+Cl2↑+8H+,ClO-3作氧化剂,MnO2作氧化产物,则氧化性:ClO-3>MnO2;当NaClO3转移2 mol电子时,消耗NaClO3为0.4 mol,则生成MnO2为1 mol;NaClO3在常温下与盐酸反应生成氯气,其反应的离子方程式为ClO-3+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O。
(2)第④步操作中NaOH过量,发生的反应为3Cl2+6NaOH===NaClO3+5NaCl+3H2O,则最终得到的固体除NaClO3外,还有NaOH和NaCl。
(3)原电池中负极失去电子,正极得到电子,因此碱性锌锰电池放电时,正极是二氧化锰得到电子,则电极反应式为MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-。
(4)若沉淀没有洗涤干净,则滤液中含有硫酸根离子,检验硫酸根离子选用氯化钡溶液;电解时,Mn2+在阳极失电子生成MnO2,其电极方程式为Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+。
答案:(1)> 1 ClO-3+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O(2)ad (3)MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-(4)氯化钡溶液Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+4.(2015·山东高考)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是________________________。
实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a.烧杯B.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管(2)加入NH3·H2O调pH=8可除去________(填离子符号),滤渣Ⅱ中含________(填化学式)。
加入H2C2O4。
已知:K sp(BaC2O4)=1.6×10,sp(CaC2O4)=2.3×10(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。
已知:2CrO2-4+2H+===Cr2O2-7+H2OBa2++CrO2-4===BaCrO4↓步骤Ⅰ:移取x mL 一定浓度的Na 2CrO 4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b mol·L -1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V 0 mL 。
步骤Ⅱ:移取y mL BaCl 2溶液于锥形瓶中,加入x mL 与步骤Ⅰ相同浓度的Na 2CrO 4溶液,待Ba 2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L -1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V 1 mL 。