江苏省宝应县高考化学考前复习 自主整理清单(一)-人教版高三全册化学试题

自主整理清单（一）
16-1．（12分）工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂BAC[Al2(OH)n Cl6－n]的流程如下：
(1)滤渣Ⅰ的主要成分是________(填名称)。

(2)步骤①在煮沸的过程中，溶液逐渐由绿色变为棕黄色，相关反应的离子方程式为______ ________；步
骤①的煮沸装置上方需安装一长导管，长导管的作用是__________________________。

(3)步骤②中控制pH，要使Fe3+完全除去，（化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，沉淀就达完全）溶液的pH至少应升高到_____________。

（已知常温下K sp（Fe(OH)3=1×10-38）
(4)已知BAC的分散质粒子大小在1～100 nm之间，由此区别滤液Ⅰ与BAC两种液体的物理方法是
_______________ ________。

(5)若Ca(OH)2溶液过量，则步骤③得到的BAC产率偏低，写出导致其原因的离子方程式：
______________________________。

【参考答案】
（1）二氧化硅
（2）4Fe2+ +O2 +4H+ == 4Fe3+ + 2H2O，冷凝回流
（3）3
（4）用一束光分别照射两种液体，观察是否有丁达尔效应
（5）Al3+ + 3OH- == Al(OH )3↓或Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O
【试题解析】
本题以“煤矸石制备净水剂BAC[Al2(OH)n Cl6－n]”的工艺流程为命题背景，将铝和铁的化合物性质、胶体的性质、化学设备、生产条件的控制等知识融合在生产工艺中，一方面考查学生对新信息的处理能力，另一方面也考查了学生灵活运用化学知识，解决实际问题的能力和学生思维的全面性和深刻性。

煤矸石主要成分Al2O3、SiO2及铁的氧化物中，与酸不发生反应的是SiO2，滤渣的主要成分即为SiO2；溶液逐渐由绿色变为棕黄色，很明显是溶解后的亚铁离子被氧化为铁离子，在酸性环境中发生的离子反应应表达为：4Fe2++O2 +4H+== 4Fe3+ + 2H2O；要使铁离子完全沉淀，则C(Fe3+)·C(OH-)3=1×10-38，此时C(Fe3+)至少达到10-5mol/L，所以C(OH-)应为10-11mol/L，pH应升高到3。

BAC的分散质粒子大小在1～100 nm，所以BAC为胶体，区别胶体和溶液的方法为丁达尔现象；若Ca(OH)2溶液过量，根据过量的情况，铝离子与氢氧根可能发生反应Al3+ + 3OH- == Al(OH )3↓或Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O。

【典型错误】
问题（1）很多学生错写化学式，未看到“名称”这一要求。

对于问题（2）由绿色变为棕黄色，部分学生想不到氧化剂是氧气，或者书写离子方程式时酸碱性环境未弄清楚。

问题（3）中部分学生不能明确要使c（Fe3+）降至10-5mol/L和“使Fe3+完全除去”这一说法之间的关系，因此无法继续计算；另外在利用K sp（Fe(OH)3）时，计算出错。

问题（4）中部分学生联想不到Al3+转变为AlO2-的情况。

【要点归纳】
一、化学工艺流程一般可划分为前期的原料预处理、中期的核心反应和后期的产品分离提纯三个阶段，整个流程都需要控制反应条件为获取产品服务。

分析流程图的规律是：主线主产品，分支副产品，回头为循环(如下图所示)。

二、工业流程题常见考点：①生产的目的、设计的原理、生产流程的作用等；②化学反应条件控制的原理；③实验基本操作；④资源的回收和利用；⑤“绿色化学”生产、环境保护等。

具体有：
1、原料预处理阶段
①研磨、粉碎、喷洒：可增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率。

②溶解：通常用酸溶（如用硫酸、盐酸、浓硫酸等）、碱溶、水溶等
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，离子在溶液中的含量的多少(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。

2、分离提纯阶段
①调节溶液 pH 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。

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 增大；不引入新杂质。

如：若要除去 Cu 2＋溶液中混有的 Fe 3＋，可加入 CuO、Cu(OH)2、Cu 2 (OH) 2 CO 3等物质来调节溶液的 pH。

②控制温度：
加热：加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动(如促进水解生成沉淀)。

如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NaHCO3、NH 4 HCO3、H 2O 2、KMnO 4、AgNO 3、HNO 3 (浓)等物质。

降温：防止某物质在高温时会溶解或分解，或促进平衡向某个方向移动。

控制温度在一定范围内：综合多方面因素的考虑，如使反应速度不致于太慢、抑制或促进平衡的移动、防止反应物分解、防止副反应、使催化剂的催化活性最高等。

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，则要根据它们的溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法(蒸发结晶或浓缩结晶)。

3、获得产品阶段
①洗涤(冰水、热水、乙醇等有机溶剂)：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。

无水乙醇的作用：减少产品的损耗；除去固体表面的杂质；使产品快速干燥（特别适合于带结晶水晶体等对热不稳定的晶体，其他晶体通常晾干、低温烘干）
判断沉淀（晶体）是否洗涤干净的方法：必须是沉淀（晶体）组成之外的离子。

可根据沉淀中可能存在的某一离子，
（1）取最后一次洗涤液少许于试管中——取样
（2）加入XX（试剂）——加试剂
（3）若无沉淀生成——现象
（4）则说明沉淀已洗涤干净——结论
②蒸发加热时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出 FeCl 3、AlCl 3 、MgCl 2等溶质时，应在HCl
的气氛中加热，以防其水解。

③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去 KNO 3中的少量 NaCl。

4、循环操作与副产物利用
物质的循环利用：提高原料的利用率，降低生产成本。

对可逆反应： 可将未转化的反应物分离出来后送入反应器重新反应。

如合成氨反应是可逆反应，分离氨后的尾气中还含有大量原料气N 2 和H 2 可送人合成塔，实施循环生产。

若某种物质在流程中既是辅助原料又是副产品(既流进又流出)，则考虑循环利用。

注意某些隐性存在物质；在循环操作中因累积导致浓度过高，可能会影响产品的纯度。

5、环境保护
尾气处理、废渣废液处理： 绿色化学，防止环境污染
16-2．（12分）氯化亚铜（CuCl ）是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，熔点422℃，沸点1366℃，在
空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。

以粗盐水（含Ca 2+
、Mg 2+
、SO 42-
等杂质）、Cu 、稀硫酸、SO 2等为原料合成CuCl 的工艺如下：
（1）A 的化学式为 。

（2）写出反应V 的化学方程式 。

（3）写出反应VI 的离子方程式为 。

（4）写出反应Ⅲ所需要的条件 。

（5）本工艺中可以循环利用的物质是（用化学式表示） 。

（6）反应VI 后，过滤得到CuCl 沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。

于70℃真空干燥的目的是 。

【参考答案】（1）Na 2CO 3 （2）2Cu+ O 2 + 2H 2SO 4= 2CuSO 4 +2H 2O （3）2Cu 2+
+2Cl -+SO 2+2H 2O=2CuCl↓+4H +
+ SO 4
2-
（4）电解或通电。

（5）NaOH 、H 2SO 4 （6）加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl 被空气氧化 【试题解析】
（1）中反应Ⅰ为粗盐的提纯，过量BaCl 2可以除去SO 42-，过量NaOH 可以除去Mg 2+
，A 一定是除去Ca
2+
O 2稀H 2SO 4
2
和过量Ba2+，所以选用纯碱；此反应后续过滤后在滤液中加入适量HCl，主要是除去食盐水中过量的Na2CO3和过量的NaOH，得到纯净的食盐水进入反应Ⅵ（2）中反应V中反应物为Cu、O2、稀硫酸，三者发生的必然是氧化还原反应，根据氧化还原反应规律可以写出反应方程式为2Cu+ O2 + 2H2SO4= 2CuSO4 +2H2O，得到的产物CuSO4也进入反应Ⅵ，所以在书写反应Ⅵ的方程式时，我们首先确定反应物为CuSO4、NaCl、SO2，由框图示意生成物中有CuCl，知此反应也属于氧化还原反应，根据化合价变化规律，判断反应物中SO2为还原剂，被氧化为硫酸根离子，根据氧化还原离子方程式书写步骤得到反应Ⅵ为
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++ SO42-；（6）中“于70℃真空干燥”的目的这句话中关键词中包含温度控制和真空条件，70℃高于常温，主要可以加快乙醇和水的蒸发，真空主要防止CuCl被空气氧化；（4）中反应Ⅲ应为电解食盐水，（5）本工艺中可以循环利用的物质从框图中可以找到明显的一个物质，即NaOH，反应Ⅰ加入，反应Ⅲ生成，但还包含一个隐性的H2SO4，反应Ⅴ加入，反应Ⅵ生成，这一物质依赖于我们对整体流程的分析。

【典型错误】
（3）忽略题干对氯化亚铜（CuCl）性质的描述（是白色粉末，不溶于水），离子方程式不打沉淀符号，该反应中参与反应的离子和生成物离子的判断存在一定障碍，很多学生空白；（5）易疏漏H2SO4，主要原因仍是对前面流程反应原理的判断不熟悉，导致疏漏；（6）答不全，大多数同学会注意“真空”而忽略70℃。

【要点归纳】
流程图题中新情景条件下氧化还原反应方程式、离子方程式的书写步骤：
①首先判断主要反应物和产物；
②若是氧化还原反应，根据电子得失守恒，配平相关反应物和产物；
③若是离子反应，根据离子电荷守恒，配平相关反应物和产物（添加H+或OH-平衡电荷时，应特别注意
反应的酸碱环境。

通常酸性环境下，方程式中不出现OH-；同样地，碱性环境下，方程式中不出现H+）；
④根据原子守恒，将反应方程式最终配平。

水通常最后配平。