2020高考化学新领航大三轮讲义：题型二 化工工艺流程题 Word版含答案

回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 CO2 和一种清洁能源气体，该
反应的化学方程式为__________________________________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原
料”表面生成了难溶于水的______(填化学式)。
(3)根据 H3BO3 的解离反应：H3BO3＋H2O⇌H＋＋B(OH)－4 ，Ka＝5.81×10－10，可判断 H3BO3 是________ 酸；在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，目的是________________________________________________。
4.常考条件控制 (1)控制溶液的 pH ①调节溶液的酸碱性，使某些金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解)。 ②加入酸或调节溶液至酸性还可除去氧化物(膜)。 ③加入碱或调节溶液至碱性还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等。 ④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)。 (2)控制温度：主要从物质性质(热稳定性、水解、氧化性或还原性、溶解度、熔沸点、挥发性、胶体聚 沉等)和反应原理(反应速率、平衡移动、催化剂活性、副反应)两个角度思考。 (3)控制压强：改变速率，影响平衡。 (4)使用合适的催化剂：加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。 (5)趁热过滤：防止某物质降温时析出。 (6)洗涤：常见的洗涤方式有“水洗”和“乙醇洗”。“水洗”的目的是除去沉淀或晶体表面残留的杂 质，当沉淀物的溶解度随温度升高而增大时一般可用冰水洗；“乙醇洗”既可以除去沉淀或晶体表面残留 的杂质，又可以降低晶体的溶解度，减少损失，还可以利用乙醇易挥发的性质，加快除去沉淀或晶体表面 的水分。 (7)氧化：氧化剂的选择要依据试题设置的情境，常见的氧化剂有氯气、过氧化氢、氧气和次氯酸钠等， 为了避免引入新的杂质，通常选择的氧化剂有过氧化氢和氧气。
③沉淀器中反应的离子方程式为__________________________________。 (3)成品中 S2－的含量可以用“碘量法”测得。称取 m g 样品，置于碘量瓶中，移取 25.00 mL 0.100 0 mol·L －1 的 I2­KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过 量的 I2 用 0.100 0 mol·L－1Na2S2O3 溶液滴定，反应式为 I2＋2S2O23－===2I－＋S4O62－。测定时消耗 Na2S2O3 溶 液体积 V mL。终点颜色变化为____________________，样品中 S2－的含量为________________(写出表达
NH3===(NH4)2CO3。(2)二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液，滤渣 1 的主要成分是二氧化硅、氧
化铁、氧化铝。检验 Fe3＋的试剂可选用 KSCN。(3)由题给硼酸的解离反应方程式知，硼酸是一元弱酸。“过
滤 2”之前，调节 pH≈3.5，目的是将硼元素转化为硼酸，促进硼酸析出。(4)“沉镁”中，碳酸铵溶液与硫
酸镁溶液发生相互促进的水解反应生成碱式碳酸镁：2MgSO4＋2(NH4)2CO3＋H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋
2(NH4)2SO4＋CO2↑，或者反பைடு நூலகம்生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。母液含硫酸铵，可以将母液返回“溶浸”工序
循环使用，体现绿色化学理念和环境保护思想。碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁，联系碳酸镁、氢氧化镁受
列问题：
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，
钡的焰色为________(填标号)。
A．黄色
B．红色
C．紫色
D．绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为 ________________________________________________________________________。
25.00－V2×0.100
m×1 000
0×32 ×100%。
答案：(1)D (2)①BaSO4 ＋4C===BaS ＋4CO↑ CO ＋H2O===CO2 ＋H2 ②BaCO3 ③S2 －＋Ba2 ＋＋ Zn2 ＋＋SO42－
===ZnS·BaSO4↓ (3)浅蓝色至无色
25.00－V2×0.100
热都能分解生成氧化镁，也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，可知采用的方法是高温
焙烧法，化学方程式为 MgCO3·Mg(OH)2==高=温==2MgO＋H2O＋CO2↑。
答案：(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
(3)一元弱 转化为 H3BO3，促进析出
上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体 CO，即 CO 与 H2O 反应生成 CO2 和 H2。②所得“还原
料”的主要成分是 BaS，BaS 在潮湿空气中长期放置能与空气中的 H2O 反应生成具有臭鸡蛋气味的 H2S 气
体，“还原料”的水溶性变差，表明其表面生成了难溶性的 BaCO3。③结合立德粉的成分可写出沉淀器中 S2 －、Ba2＋、Zn2＋、SO42－反应生成 ZnS·BaSO4 的离子方程式。(3)达到滴定终点时 I2 完全反应，可观察到溶液
(1)对反应速率有何影响。 (2)对平衡转化率是否有利。 (3)对综合效益有何影响。如原料成本、原料来源(是否广泛、可再生)、能源成本、对设备的要求、环境 保护(从绿色化学方面作答)等。
【高考真题再现】
1．(2019·高考全国卷Ⅰ，T26，14 分)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥 料等工业。一种以硼镁矿(含 Mg2B2O5·H2O、SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工 艺流程如下：
(4)在“沉镁”中生成 Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为_____________________，母液经加热后 可返回______________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是______________。
2．(2019·高考全国卷Ⅱ，T26，13 分)立德粉 ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下
颜色由浅蓝色变成无色，且半分钟内颜色不再发生变化；根据滴定过量的 I2 消耗 Na2S2O3 溶液的体积和关
系式 I2～2S2O23－，可得 n(I2)过量＝12×0.100 0V×10－3 mol，再根据关系式 S2－～I2 可知，n(S2－)＝0.100
0×25.00×10－3 mol－12×0.100 0V×10－3 mol＝25.00－V2×0.100 0×10－3 mol，则样品中 S2－的含量为
式)。
1 解析：(1)硫酸铵溶液中存在水解平衡：NH＋4 ＋H2O NH3·H2O＋H＋，硼酸镁能与水解出的 H＋反应，
促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，因溶液中存在平衡 NH3·H2O NH3＋H2O，一水合氨浓度
增大，促进 NH3·H2O 分解产生 NH3。用 NH4HCO3 溶液吸收氨，发生反应的化学方程式为 NH4HCO3＋
m×1 000
0×32 ×100%
【题组模拟演练】
1．(2018·高考全国卷Ⅱ，T26，14 分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS，
3．常考化工术语
化工术语
研磨、雾化
灼烧(煅烧)
浸取
酸浸 过滤 滴定 蒸发结晶 蒸发浓缩 水洗 酸作用 碱作用
释义 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应(溶解) 速率或使反应更充分，增大原料的转化率(或浸取率) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、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溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇 溶等 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
回答下列问题：
(1)在 95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。
(2)“滤渣 1”的主要成分有________。为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3＋离子，可选用的化学 试剂是__________。
固体与液体的分离 定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出
蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度 用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等 溶解，除去氧化物(膜)，抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节 pH、促进水解(形成沉淀等)
物质制备型 【题型方法技巧】 明确题目要制备什么物质，给的原料是什么，利用已有化学知识并结合题干给出的提示信息勾勒出原 料到目标产物的化学转化路径。流程中药品、各种条件的选择都是为了能更多地获得产品，核心是提高反 应物的转化率。围绕这个核心分析药品、操作、条件的作用，做到有的放矢。 1．如果在制备过程中出现或用到受热易分解的物质，则要注意对温度的控制。如侯德榜制碱中的 NaHCO3，还有 H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 2．如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来抑制水解。 如制备 FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2 等物质，要蒸发其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性 气流中进行来抑制其水解。 3．如果产物是一种强氧化性物质或强还原性物质，则要防止它们被其他物质还原或氧化。如产物是含 Fe2＋、SO23－、I－等离子的物质，要防止反应过程中 O2 的介入。 4．如果产物是一种易吸收空气中的 CO2 或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如 NaOH 固体等)，则要 注意在制备过程中对 CO2 或水的去除，也要防止空气中的 CO2 或水进入装置中。 5．当题目中给出多种物质的沸点、溶解度信息，则意味着需要用蒸馏、高温(或低温)过滤来进行分离。 6．在回答题目中条件的选择原因时主要可从以下几个方面分析：