(完整word版)高考化学工艺流程题
高考化学复习题型十八 化学工艺流程题.docx
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)题型十八化学工艺流程题通关演练(建议完成时间:30分钟)1.(2013·汕头二模,26)铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂,而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂,某课题小组设计如下方案制备上述两种产品:请回答下列问题:(1)若A为H2O(g),可以得到Fe3O4,写出H2O的电子式:________________。
(2)若B为NaClO3与稀硫酸,写出其氧化Fe2+的离子方程式(还原产物为Cl-)________________。
(3)若C为KNO3和KOH的混合物,写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾的化学方程式,并配平:(4)为测定溶液Ⅰ中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00 mL溶液Ⅰ于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI 充分反应后,再用0.1 000 mol·L -1 Na 2S 2O 3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL 。
已知:2Fe 3++2I -===2Fe 2++I 2 I 2+2S 2O 2-3===2I -+S 4O 2-6。
①写出滴定选用的指示剂________,滴定终点观察到的现象________________。
②溶液Ⅰ中铁元素的总含量为________g·L -1。
若滴定前溶液中H 2O 2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(5)设计实验方案,检验溶液Ⅰ中的Fe 2+________________________________________________________________ ________________________________________________________________。
2020_2022三年高考化学真题分项汇编(新高考专用)专题16工艺流程题(Word版 含解析)
专题16 工艺流程题1.(2022·浙江卷)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:化合物X在空气中加热到800℃,不发生反应。
请回答:(1)组成X的三种元素为_______;X的化学式为_______。
(2)溶液C的溶质组成为_______(用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式_______。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式_______。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体_______。
【答案】(1)Ba、Cu、O BaCu3O4(2)HCl、H2SO4(3)2NH3+BaCu3O4ΔBa(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3⋅H2O=3Cu(NH3)24++Ba2++8OH-+8H2O(4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3。
将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O【解析】化合物X由三种元素组成,在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A,A 和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是Cu,无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4,无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4,据此解答。
(1)根据以上分析可知Cu的物质的量是0.96g÷64g/mol=0.015mol,第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165g÷233g/mol=0.005mol,第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol =0.01mol,因此1.965gX中一定含有0.96gCu,Ba的质量是0.005mol×137g/mol=0.685g,二者质量之和是1.645g<1.965g,相差0.32g,根据原子守恒可知应该是氧元素,物质的量是0.32g÷16g/mol=0.02mol,则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1:3:4,所以组成X的三种元素为Ba 、Cu 、O ,X 的化学式为BaCu 3O 4。
高考化学工艺流程题
工艺流程题专题(教师版)考察形式:流程图、表格图像、文字叙述 问题类型: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、表达能力知识基础:基本生产理论,金属、非金属及其化合物、有机物的性质,实验基本操作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】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3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Mg 2+全部沉淀 解题技巧: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:1、要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。
2、再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
3、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。
一、分析流程图需要掌握的技巧是: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;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;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?Ⅱ分离提纯Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯Ⅲ 还原二、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。
2021届高考化学专题复习:工艺流程选择题专项训练(word版,含答案)
工艺流程选择题专项训练【1】以白云石(MgCO 3和CaCO 3的混合物)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如图所示:下列说法正确的是( ) A.(NH 4)2SO 4溶液pH <7 B.氨可用于制备化肥C.加入氨水时,发生反应的离子方程式为Mg 2++2OH -===Mg(OH)2↓ D.“轻烧”白云石的目的是生成CaO 和MgO【2】用“银—Ferrozine”法测室内甲醛含量的原理如下:下列有关说法正确的是( )A.HCHO 和CO 2都是既含有σ键又含有π键的非极性分子B.反应①的化学方程式为2Ag 2O +HCHO===4Ag +CO 2↑+H 2OC.理论上,吸收的HCHO 与消耗的Fe 3+的物质的量之比为1①4 D.每生成1.12 L CO 2时,反应①中一定对应生成11.2 g Fe 2+【3】某学习小组以废催化剂(主要成分:SiO 2、ZnO 、ZnS 和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。
设计的实验方案如下:下列说法正确的是( )A.步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO 、ZnS 和CuSB.步骤①①中发生的反应均为氧化还原反应C.步骤①涉及的离子反应可能为CuS +H 2O 2+2H +=====ΔCu 2++S +2H 2O D.步骤①和①,采用蒸发结晶,过滤后均可获取粗晶体【4】氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu 和Cu 2+,广泛应用于化工和印染等行业,某研究性学习小组拟热分解CuCl 2·2H 2O 制备CuCl ,并进行相关探究,下列说法正确的是( )A.途径1中产生的Cl 2可以回收循环利用,也可以通入饱和CaCl 2溶液中除去B.途径2中200 ①时反应的化学方程式为:Cu 2(OH)2Cl 2=====Δ2CuO +2HCl↑ C.X 气体是HCl ,目的是抑制CuCl 2·2H 2O 加热过程中可能的水解D.CuCl 与稀硫酸反应的离子方程式为:2CuCl +4H ++SO 2-4===2Cu 2++2Cl -+SO 2↑+2H 2O【5】锂离子电池广泛应用于智能手机、笔记本电脑等电子产品。
高考化学 化学工艺流程综合训练试题
冠夺市安全阳光实验学校化学工艺流程综合训练1. (2014·化州模拟改编)某科研小组以难溶性钾长石(K2O·Al2O3·6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:(1) 煅烧过程中有如下反应发生。
①钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3,写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式: 。
②钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2,写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式: 。
(2) 已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:Al-2O+2H2O Al(OH)3+OH-。
“浸取”时应保持溶液呈(填“酸”或“碱”)性。
“浸取”时不断搅拌的目的是。
(3) “转化”时加入NaOH的主要作用是(用离子方程式表示)。
(4) 上述工艺中可以循环利用的主要物质是、和水。
2. (2014·河源期末改编)化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)主要是以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产,其主要工艺流程如下:步骤①中主要反应的化学方程式如下:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2(1) ①中反应是在回转窑中进行的,反应时需不断搅拌,其作用是。
(2) 杂质Al2O3、SiO2在①中转化反应的化学方程式为、。
3) 用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是(用离子方程式结合文字说明),若调节pH过低产生的影响是。
(4) ⑤中酸化是使Cr2-4O转化为Cr22-7O,写出该反应的离子方程式: 。
(5) 工业上还可用电解法制备重铬酸钠,其装置示意图如右图。
阴极的电极反应式为 ;阳极的电极反应式为。
3. (2014·珠海模拟改编)锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。
高考化学真题分项解析《工艺流程》试题
目夺市安危阳光实验学校专题15:工艺流程1.【2015浙江理综化学】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe 2O 3、SiO 2、Al 2O 3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO 4·7H 2O),设计了如下流程:下列说法不正确...的是( )A .溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X 选用铁粉B .固体1中一定含有SiO 2,控制pH 是为了使Al 3+转化为Al(OH)3,进入固体2C .从溶液2得到FeSO 4·7H 2O 产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D .若改变方案,在溶液1中直接加NaOH 至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO 4·7H 2O【答案】D【考点定位】本题以流程图的形式考查离子反应、物质分离、实验流程、实验评价、实验条件控制等。
涉及试剂的选择、溶液pH 控制、硫酸亚铁性质、实验条件选择和控制等。
【名师点晴】离子推断题的发展主要以离子反应为前提,主要考查学生在熟练掌握阴阳离子性质的基础上,进行定性推断,考查方式为离子的判断、离子间的反应方程式,在此基础上会结合相关化学量的计算,还有综合推断型,主要考查学生定性分析和定量分析的综合能力,还会出现与元素化合物知识相结合。
考查学生的综合解题能力。
考查了学生对知识理解、综合运用能力及阅读材料接受信息的能力和思维能力,对相关知识的掌握情况,能够很好地考查考生所掌握的化学知识结构。
这道高考题为一道中高档题,能力要求较高。
【注】本题分类与专题5、152.【2015上海化学】实验室回收废水中苯酚的过程如右图所示。
下列分析错误的是( )A .操作I 中苯作萃取剂B .苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大C .通过操作II 苯可循环使用D .三步操作均需要分液漏斗 【答案】B【解析】A .苯酚容易溶于有机溶剂苯,而难溶于水,水与苯互不相溶,因此可用苯作萃取剂将含有苯酚的废水中的苯萃取出来,操作I 中苯作萃取剂,正确。
高考化学工艺流程题汇总
高考化学工艺流程题汇总(2010安徽)27.(14分)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:⑴第②步反应得到的沉淀X的化学式为。
(2)第③步反应的离子方程式是。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:、。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL答案:27、(1)Al(OH)3(2)4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O(3)漏斗玻璃棒烧杯;滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等(其它合理答案均可)(4)6.4或6.36(2010北京)26.(14分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和的形式存在,该废水的处理流程如下:(1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用:。
②用化学平衡原理解释通空气的目的:。
(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成。
两步反应的能量变化示意图如下:①第一步反应是反应(选题“放热”或“吸热”),判断依据是。
②1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3—(aq)的热化学方程式是。
(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。
若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。
答案:(14分)(1)①NH4++OH-===NH3.H2O②废水中的NH3被空气带走,使NH3.H2O NH3+H2OD的平衡向正反应方向移动,利于除氨(2)①放热△H=-273kJ/mol<0(反应为的总能量大于生成物的总能量)②NH4+(aq)+2O2(g)===2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l)△ H=-346kJ/mol③5:6(2010广东)32.(16分)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Li2O·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值分别为3.2、5.2、9.7和12.4。
高考化学专题复习《化学工艺流程》真题练习题
高考化学专题复习《化学工艺流程》真题练习1.(2022•河北省选择性考试)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。
合成LiBr工艺流程如下:下列说法错误的是( )A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2OD.参与反应的n(Br2):n(BaS):n(H2SO4)为1:1:1【答案】A【解析】由流程可知,氢溴酸中含有少量的溴,加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫,再加入硫酸除杂,得到的滤渣为硫酸钡和硫;加入碳酸锂进行中和,得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。
A 项,还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质,若直接返回还原工序,则产品中会有一定量的溴化钠,导致产品的纯度降低,A错误;B项,除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫,硫属于非极性分子形成的分子晶体,而硫酸钡属于离子晶体,根据相似相溶原理可知,硫可溶于煤油,而硫酸钡不溶于煤油,因此可用煤油进行组分分离,B正确;C项,中和工序中,碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O,C正确;D项,根据电子转化守恒可知,溴和硫化钡反应时物质的量之比为1:1;根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知,n(BaS):n(H2SO4)为1:1,因此,参与反应的n(Br2):n(BaS):n(H2SO4)为1:1:1,D正确;故选A。
2.(2022•山东卷)已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。
实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。
下列说法正确的是( )A.苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应B .由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法C .苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得D .①、②、③均为两相混合体系【答案】C【解析】根据题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅰ,向有机相Ⅰ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅰ;向水相Ⅰ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。
高考化学工艺流程题
高考化学工艺流程题一、解读考试说明,探究命题思绪1、化学工艺流程题为什么取代传统无机框图题?传统无机框图题数年来一直是高考化学试卷中备受青睐的热门题型,但由于该类试题人为设计成分较多、问题编制模式过于单一、逻辑推理味道浓厚而化学味道淡薄,取而代之的是创新的工业生产流程题。
工业生产流程题取材于真实的、广阔的工业生产和平常生活,问题设计更加灵活,更有化学味,是贯彻新课程高考对考生素质和能力规定的具体体现,可以考察考生“将与化学相关的实际问题分解,综合运用相关知识和科学方法,解决生产、生活实际和科学研究中的简朴化学问题的能力”。
正是新课程突出化学是一门实用性、发明性的科学,化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系,化学工艺流程题便成为近年来北京高考的新亮点和主流题型。
2、化学工艺流程题考察三维目的1)知识和技能(1)由例题分析,初步结识工业生产流程题的特点。
(2)了解工业生产流程题的解题思绪和应具有的能力规定。
2)过程和方法采用例举、讨论、演绎、归纳等方式。
3)情感态度和价值观(l)通过对工业生产流程题“真实性”的分析,培养学生的化学素养。
(2)开展多种形式的讨论交流活动,培养学生的互助合作精神。
3、解流程题的环节和方法一方面,浏览全题,拟定该流程的目的;——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物。
另一方面,精读局部,明确反映原理——拟定各步的反映物、生成物。
第三,针对问题再读图,明确规定——科学表述、规范书写。
4、考察要点:1)物质性质及其互相转化关系2)元素及其化合物的转化网络3)物质的分离和提纯的方法结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发)过滤——固、液分离蒸馏——液、液分离分液——互不相溶的液体间的分离萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。
升华——将可直接气化的固体分离出来。
盐析——加无机盐使溶质的溶解度减少而析出4)电解质溶液基本理论弱酸、弱碱的电离、水的电离、盐类水解、沉淀平衡5)氧化还原反映原料→产品6)方法:应用三大守恒写出陌生方程式,并可以进行简朴计算电子守恒、电荷守恒、元素守恒法二、高考是怎么样考的?——研究试题,把握标高2023——2023年北京化学工艺流程题记录理的应用等2023西城一模26 无机 10分工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂 化学方程式的书写、化学平衡原理的应用、电化学、氧化还原原理的应用等 2023海淀二模25无机 10分从铝+矿中提取Al 2O 3的一种工艺流程离子方程式的书写、化学平衡原理的应用、电化学、氧化还原原理的应用等 2023西城一模26 无机 14分以铬铁矿为原料制备重铬酸钾的过程 物质的提纯与鉴别、无机物质的推断、离子方程式的书写、化学方程式的书写、物质性质的推断等2023海淀一模 27 无机 15分电镀铜厂有两种废水需要解决离子方程式的书写、水解平衡、沉淀转化原理的应用、氧化还原原理的应用等【例1】 (2023北京理综,26,15分)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO 4·7H 2O 。
高考化学工艺流程题
工艺流程图题型突破1.【2017新课标1卷】(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。
(2)“酸浸”后,钛主要以2TiOCl 形式存在,写出相应反应的离子方程4式__________________。
(3)TiO2·x H2O沉淀及双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:温度/℃3035404550TiO 2·x H 2O 转化率%9295 97 93 88分析40 ℃时TiO 2·x H 2O 转化率最高的原因__________________。
(4)Li 2Ti 5O 15中Ti 的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。
(5)若“滤液②”中21(Mg )0.02mol L c +-=⋅,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使3Fe +恰好沉淀完全即溶液中351(Fe ) 1.010mol L c +--=⨯⋅,此时是否有Mg 3(PO 4)2沉淀生成? (列式计算)。
FePO 4、Mg 3(PO 4)2的K sp 分别为22241.310 1.010--⨯⨯、。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO 4制备LiFePO 4的化学方程式 。
【答案】(1)100℃、2h ,90℃,5h (2)FeTiO 3+ 4H ++4Cl −= Fe 2++ 24TiOCl -+2H 2O(3)低于40℃,TiO 2·x H 2O 转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解及氨气逸出导致TiO 2·x H 2O 转化反应速率下降 (4)4 (5)Fe 3+恰好沉淀完全时,c (34PO -)=mol·L −1=1.3×10–17mol·L −1,c 3(Mg 2+)×c 2(34PO -)=(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40<K sp ,因此不会生成Mg 3(PO 4)2沉淀。
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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二、高考是怎么样考的?2009——2011年北京化学工艺流程题统计【例1】(2009北京理综,26,15分)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。
已知:NH 4HCO 3在热水中分解。
(1)Ⅰ中,加足量的铁屑除去废液中的Fe 3+,该反应的离子方程式是_________________。
(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸。
运用化学平衡原理简述硫酸的作用_____________。
(3)Ⅲ中,生成FeCO 3的离子方程式是_____________。
若FeCO 3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是_____________。
(4)Ⅳ中,通过检验-24SO 来判断沉淀是否洗涤干净。
检验-24SO 的操作是_____________。
(5)已知煅烧FeCO 3的化学方程式是4FeCO 3+O 22Fe 2O 3+4CO 2。
现煅烧464.0 kg 的FeCO 3,得到316.8 kg 产品。
若产品中杂质只有FeO ,则该产品中Fe 2O 3的质量是_________ kg 。
(摩尔质量/g·mol -1:FeCO 3 116 Fe 2O 3 160 FeO 72)【例2】 (2010北京理综,26.14分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH +4和NH 3·H 2O 的形式存在,该废水的处理流程如下:3HNO I ∏I∏−−→−−→−−→氨氮废水低浓度氨氮废水含废水达标废水(1)过程Ⅰ:加NaOH 溶液,调节pH 至9后,升温至30 ℃,通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH 溶液的作用:________。
②用化学平衡原理解释通空气的目的:________________________。
(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH 4+经过两步反应被氧化成NO-。
两步反应的能量变化示意图如下:3①第一步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是________。
②1 mol NH+(aq)全部氧化成NO3- (aq)的热化学方程式是4___________________。
(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。
若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是________。
【例3】(2010海淀二模25.10分)从铝+矿(主要成分是Al 2O3,含RO2、Fe2O3等杂质)中提取Al2O3的一种工艺流程如图13所示:(1)元素R位于周期表中的第三周期,其最高正化合价和负化合价的绝对值相等。
RO2的用途有(写出1条即可)。
(2)铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为①。
②。
(3)工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝。
已知电极材料为惰性材料,阳极反应式为。
(4)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AIN与一种中学常见气体X。
已知每转移3 mol e-,有1.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式。
【例4】(2010、西城一模26.(10分)工业上以锂辉石(Li2O·A12O3·4SiO2,含少量Ca、Mg元素)为原料生产碳酸锂。
其部分工艺流程如下:已知:①Li2O·Al2O3·4SiO2 +H2SO4(浓)锂辉石2223①石灰乳调pH至11 饱和Na2CO3溶液②Na2CO3溶液250℃~ 300℃Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O↓②某些物质的溶解度(S)如下表所示。
(1)从滤渣1中分离出Al2O3流程如下图所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得到的物质。
则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是______。
(2)已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。
向滤液1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述)。
(3)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是。
(4)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液,过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中,阳极的电极反应式是。
②b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是。
【例5】2010崇文一模27.(14分)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。
“绿色自由”构想技术流程如下:(1)分解池中发生分解反应的物质是。
(2)在合成塔中,若有2.2kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5 kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式。
(3)①从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,而实际生产中采用300℃的温度,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是。
②从合成塔中分离出甲醇的原理与下列哪个相符(选填字母)。
a.过滤b.分液c.蒸馏③“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外,还包括 。
(4)右图是甲醇燃料电池的结构示意图。
已知电池总反 应为:2CH 3OH+3O 2=2CO 2+4H 2O 。
通入a 一端的电极是 (填“正极”或“负极”),负极发生的电极反应是 。
【例6】 2010朝阳一模26.(14分)工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如下:某课外小组模拟上述部分过程设计了如下实验装置制备硝酸(所有橡胶制品均已被保护)。
(1)工业上用氨气制取NO 的化学方程式是 。
(2)连接好该装置后,首先进行的操作O 2 NH 3 NO 吸收塔O 2 O 2 H 2O Na 2CO 3溶液冷水 a 气体是。
(3)通入a气体的目的是。
(4)盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置,该装置中反应的化学反应方程式是2NO2 + Na2CO3 == NaNO2 + +(5)已知:温度低于21.15℃时,NO2几乎全部转变为N2O4。
工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率。
N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是。
(6)一定条件下,某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.50mol/L、c(N2O4)=0.125 mol/L。
则2NO 2(g)N2O4(g)的平衡常数K= 。
若NO2起始浓度为 2 mol/L ,相同条件下,NO2的最大转化率为。
三、优秀试题模拟与预测【预测】1(2011苏锡常镇模拟一)(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。
工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:3NaClO + 2Fe(NO3)3+ 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2ONa2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH主要的生产流程如下:(1)写出反应①的离子方程式。
(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下K sp(K2FeO4) K sp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳..时,NaClO 浓度对K2FeO4生成率的影响。
图1图2①工业生产中最佳温度为℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为。
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:。
若Fe(NO 3)3加入过量,在碱性介质中K 2FeO 4与Fe 3+发生氧化还原反应生成K 3FeO 4,此反应的离子方程式: 。
(4)K2FeO 4 在水溶液中易水解:4FeO 42—+10H 2O 4Fe(OH)3+8OH —+3O 2↑。
在“提纯”K2FeO 4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。