完整)高考化学工艺流程(解析版)
高考化学二轮备考高频热点特训:化学工艺流程题 (解析版)
化学工艺流程题1.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:回答下列问题:(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。
“电解”中阴极反应的主要产物是______。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。
此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为____。
(计算结果保留两位小数)〖〖答案〗〗(1)+3;(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;(3)NaOH溶液;Na2CO3溶液;ClO2−(或NaClO2);(4)2:1; O2; (5)1.57。
〖〖解析〗〗(1)在NaClO2中Na为+1价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl的化合价为+3。
(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化剂,还原产物为NaCl,根据得失电子守恒和原子守恒,此反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。
(3)食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+,可利用过量NaOH溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+;向NaCl溶液中加入ClO2,进行电解,阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑,反应产生Cl2,阴极发生反应产生NaClO2,可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2;(4)根据图示可知:利用含有过氧化氢的NaOH溶液吸收ClO2气体,产物为NaClO2,则此吸收反应中,氧化剂为ClO2,还原产物为NaClO2,还原剂是H2O2,氧化产物是O2,每1 mol的H2O2转移2 mol电子,反应方程式是:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,该反应中氧化产物为O2。
2021届高考化学临考押题训练:化学工艺流程(解析版)
化学工艺流程【原卷】1.(2021·山东昌乐县昌乐二中高三模拟)锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料,在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO2)制备锰酸锂,生产流程如下:已知:①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。
②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:(1)软锰矿水磨浆化处理的作用是________。
(2)SO2的吸收率与温度及烟气流速的关系如图,为提高含硫烟气中SO2的吸收率,可以采取的措施_______(举一例)。
(3)滤液1中所含金属阳离子有Mn2+、________(填离子符号)。
(4)在实际生产中,Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4,反应过程如下:①升温到515℃时,Li2CO3开始分解产生CO2,同时生成固体A,此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多,可能原因是______________________________;②升温到566℃时,MnO2开始分解产生另一种气体X,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B。
请写出此过程反应的化学方程式___________________;③升温到720℃时,第三阶段反应开始,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。
请写出该阶段反应的化学方程式__________________。
(5)请补充完整由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案[Al(OH)3在pH≥12时溶解]:边搅拌边向滤液1中_______________________________________。
(实验中须用到的试剂有:NaOH溶液、H2O2、CO2)2.(2021·江苏连云港市高三模拟)以AlCl3、工业V2O5(纯度为96%)为原料,低温提纯制备高纯V2O5,其主要实验流程如下:已知:①无水AlCl3升华温度约170℃,在空气中会吸水部分水解。
高三化学 化学工艺流程题(含答案
高高高高高高高高高高—高高高高高高高01高高高VIB高高高高高高高一、单选题(本大题共2小题,共4分)1.以铬铁矿为原料[Fe(CrO2)2]可制备K2Cr2O7和金属铬。
实验流程如下:下列说法中,不正确的是()A. 焙烧时不能使用陶瓷容器B. Na2S的作用是调节溶液的酸碱度和将重铬酸钠还原为氢氧化铬C. 在酸性溶液中CrO42−比Cr2O72−稳定D. 操作①包括过滤和洗涤。
实验室洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸没沉淀,待水自然滤出,重复2∼3次【答案】C【解析】【分析】本题考查实验制备方案设计,为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力、实验能力,注意把握实验的原理以及物质的性质,把握实验操作的方法,难度中等。
【解答】A.高温下二氧化硅与碳酸钠反应,生成硅酸钠和二氧化碳,则焙烧时不能使用陶瓷容器焙烧,故A正确;B.Na2Cr2O7溶液中加入Na2S,发生氧化还原反应生成Cr(OH)3,同时调节溶液的pH,故B正确;C.在酸性溶液中Cr2O72−比CrO42−稳定,故C错误;D.实验室洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸没沉淀,待水自然滤出,重复2∼3次操作正确,故D正确。
故选C。
2.某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量金等,某小组设计如下资源综合利用的方案:已知:碲和硫位于同主族,煅烧时Cu 2Te 发生的反应为,滤渣中TeO 2溶于稀硫酸发生的反应为TeO 2+H 2SO 4=TeOSO 4+H 2O 。
下列说法错误的是( )A. “高温煅烧”电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化B. “酸化”时可向溶液中加入硫酸C. “固体1”的主要成分为CuD. “滤液3”可以循环利用【答案】C【解析】【分析】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、混合物分离提纯方法、流程中发生的反应、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
化学工艺流程题-----原料的预处理(解析版)(全国版)
化学工艺流程题-----原料的预处理考情分析真题精研回答下列问题:(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是;“滤渣1”中金属元素主要为。
(2)“过滤1”后的溶液中加入2MnO 的作用是 。
取少量反应后的溶液,加入化学试剂 检验 ,若出现蓝色沉淀,需补加2MnO 。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的3Co +浓度为 1mol L −⋅。
【答案】(1) 增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率 Pb(2) 将溶液中的2Fe +氧化为3Fe +,以便在后续调pH 时除去Fe 元素 []36K Fe(CN)溶液 2Fe +(3) 2+42323Co MnO 7H O 3Co(OH)MnO 5H +−++=↓+↓+ 24223Mn 2MnO 2H O 5MnO 4H +−+++=↓+ (4) 4ZnSO 、24K SO 16.710−【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含有Co 、Zn 、Pb 、Fe 的单质或氧化物的废渣,得到含有2Co +、2Zn +、2Fe +、3+Fe 、24SO −等离子的溶液,Pb 的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的4PbSO ,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的4PbSO ;向滤液中加入2MnO 将2Fe +氧化为3+Fe ,然后加入ZnO 调节pH=4使3+Fe 完全转化为3Fe(OH),则“滤渣Ⅱ”的主要成分为3Fe(OH),滤液中的金属离子主要是2Co +、2Zn +和2Mn +;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂4KMnO ,将溶液中2Co +氧化为3Co +,在pH 5=时3Co +形成()3Co OH 沉淀,而4KMnO 则被还原为2MnO ,4KMnO 还会与溶液中的2Mn +发生归中反应生成2MnO ,得到3Co(OH)和2MnO 的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO 4、K 2SO 4,据此解答。
高考化学 工艺流程专题复习 化学工艺流程(一)化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系
化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系1.从海水中提取镁的流程 (1)流程:(2)主要化学反应:①制石灰乳:CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑、CaO +H 2O===Ca(OH)2;②沉淀Mg 2+:Mg 2++2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca 2+;③制备MgCl 2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O ;④电解MgCl 2:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。
2.工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。
铝土矿的主要成分是Al 2O 3,此外还含有少量SiO 2、Fe 2O 3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al 2O 3的提纯。
由于Al 2O 3是两性氧化物,而杂质SiO 2是酸性氧化物,Fe 2O 3是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一:碱溶法讨论回答下列问题: (1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
答案 ①Al 2O 3+2OH -===2AlO -2+H 2O ,SiO 2+2OH -===SiO 2-3+H 2O③AlO -2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3,SiO 2-3+2CO 2+2H 2O===H 2SiO 3↓+2HCO -3(2)步骤③中不用盐酸(或H 2SO 4)酸化的理由是________________________________________________________________________。
答案 因为AlO -2与酸反应生成的Al(OH)3具有两性,可溶于强酸,不易控制酸的量;CO 2廉价而且生成的副产物NaHCO 3用途广泛,经济效益好(3)步骤④中得到较纯的Al 2O 3,可能含有________杂质,在电解时它不会影响铝的纯度的原因:________________________________________________________________________。
重难点11 化学工艺流程(解析版)
重难点11 化学工艺流程一、工艺流程题的一般解题思路工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类题目的基本思路:(1)先粗读,从题干中获取有用信息,理清思路。
先不必把每个环节的原理都搞清楚。
(2)针对问题再精读,分析细节,根据问题去研究某一步或某一种物质。
(3)要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范性。
2.工艺流程题的解题方法(1)明确目的,提取有用信息。
通过阅读题头,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,进而明确生产目的——制备什么物质,找到制备物质时所需的原料及所含杂质,提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。
(2)分析流程,弄清各步作用。
对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品),找出原料与产品之间的关系,联系问题有针对性地思考:原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质是否要除去,采用什么操作方法除去?(3)看清问题,准确规范作答。
这一步很关键,历年的高考评卷分析都指出考生的简述能力比较差,特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。
所以答题时要看清问题,不能答非所问,要注意语言表达的科学性和准确性,如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。
二、以物质制备为目的的化学工艺流程1.原料处理阶段的常见考查点(1)加快反应速率(2)溶解:通常用酸溶。
如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。
(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.分离提纯阶段的常见考查点(1)调pH除杂①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如若要除去Al3+、Mg2+溶液中含有的Fe2+,先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH。
①调节pH所需的物质一般应满足两点:一能与H+反应,使溶液pH增大;二不引入新杂质。
2024高考化学工艺流程专题
②还原焙烧:指在低于炉料熔点和还原气氛条件下,使矿石中的金属氧化物转变为相应 低价金属氧化物或金属的焙烧过程。 该焙烧过程中,一般要在矿石中附加细小的炭粒作还原剂。 还原焙烧目前主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料。
产物 ②控制反应速率 ③控制反应物转化率和产品产率 ④控制环境温度 ⑤抑制(促进)离子 的水解 ⑥降低生产成本酸浸时酸过量的目的:为了提高矿石中某金属元素的浸取率;抑制**离 子的水解等。对有多种反应物的体系,增大便宜、易得的反应物的浓度目的是:提高其他物质 的利用率,使反应充分进行;降低生产成本等。如:增大浓度可以加快反应速率,使平衡发生 移动等。(应结合具体问题进行具体分析)。(2)控制加料的方法:逆向接触、加料顺序、缓 慢加料、间歇性加料等。
(2023·全国甲卷第26题)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下 列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。(2)“焙烧”后固体产物 有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。
“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。 (1)“焙烧”步骤中,BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS 和CaS,BaSO4被还原为BaS,因此,碳粉的主要作用是做还原剂,将BaSO4还原。(2)S2-易发生 水解生成HS-,
4.研磨:增大固体样品与溶液的接触面积,加快反应(浸取)速率或使反应更充分。
真题思演维练模型和方法模型
专题02 化学工艺流程与反应原理(解析版)
(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:
【技巧点拨】近几年高考化学工艺流程题属于热点体系。工艺流程题,顾名思议,就是将化工生产过程中的主要生产阶段与生产流程中有关的化学知识紧密联系起来。该类试题的答题关键是要明确实验目的,理解装置的作用以及工艺流程的原理,吸收题目新信息并且能加以灵活运用,在高考中就一定会大获全胜。化学工艺流程常涉及的化学反应原理有:⑴沉淀溶解平衡的相关应用:①沉淀的最小浓度控制;②沉淀转化的条件。⑵反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用:①反应速率控制;②化学平衡移动;③化学平衡常数的应用;④反应条件的控制。⑶氧化还原反应的具体应用:①强弱规律;②守恒规律;③选择规律。⑷盐类水解的具体应用:①水解规律;②水解反应的控制(抑制或促进)。
减压 蒸馏
减小压强,降低液体的沸点,防止(如浓HNO3、NH3.H2O、H2O2、NH4HCO3等)物质分解;
2.PH的控制
术语
功能
控制溶液的PH
(1)目的:调节pH值实质上是利用沉淀溶解平衡把某些离子转化成沉淀。(2)原则:不管是调高 还是调低,原则都是加过量的除杂剂而不引进新的杂质,这里分两种情况①如果要得到滤液,可加固体沉淀剂消耗H+或OH—,如除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+,可通过加入CuO、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3等;②要得到滤渣,则需加入碱性溶液,如氨水或氢氧化钠溶液。调低PH值的原则与调高PH的原则相同。⑶题目呈现方式:题中通常会以表格数据形式,或“已知信息”给出需求的“适宜PH范围”的信息;⑷解题步骤:①判断溶液呈酸(或碱)性;②判断调高还是调低;③选择合适的调节剂。
[全]高考化学全国卷-工艺流程综合题-考点详解
高考化学全国卷-工艺流程综合题-考点详解【解题策略】审题时要弄懂流程图中涉及的反应原理、反应条件的控制以及物质的分离等。
明确流程图中箭头方向和含义。
流程图中箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物),返回的箭头一般是"循环利用"的物质。
图中一般会出现陌生知识,要读懂题给文字、表格信息以及设问中的提示性信息,并分析和解题中随时进行联系、调用。
术语简答解题策略【题型归类】题型一物质制备类工艺流程例题1硼镁泥是一种工业废料,主要成分是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如图所示。
已知,某些氢氧化物沉淀的pH如表所示。
请回答下列问题:(1)在"酸解"过程中,欲加快"酸解"时的化学反应速率,请提出两种可行的措施:______。
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应:Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H ++Cl-,还有一种离子也会被NaClO氧化,并发生水解,该反应的离子方程式为_________________________。
(3)"滤渣"的主要成分除Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有____________。
(4)已知不同温度下MgSO4、CaSO4的溶解度如表所示。
"除钙"是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据表中数据,简要说明操作步骤:蒸发浓缩、______。
"操作Ⅰ"是将滤液继续蒸发浓缩、冷却结晶、________,便可得到MgSO4·7H2O。
(5)实验中提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O为172.2 g,计算MgSO4·7H2O的产率:________。
2024年高考化学总复习高中化学十大工艺流程汇总
2024年高考化学总复习高中化学十大工艺流程汇总1.从铝土矿中提炼铝流程Ⅰ:(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)①Al2O3+HCl = 2AlCl3+3H2OFe2O3+HCl = 2FeCl3+3H2O②AlCl3+NaOH = NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+NaOH = Fe(OH)3↓+3NaClHCl+NaOH = NaCl+H2O③NaAlO2+H2O+CO2 = Al(OH)3↓+NaHCO3NaOH+CO2 = NaHCO3④Al(OH)3△ Al2O3+3H2O⑤Al2O3 (熔融)电解 4Al+3O2↑(2)问题探讨(思考并回答问题)①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。
②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液?提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。
③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗?提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。
流程Ⅱ:(1)涉及反应①Al2O3+NaOH = 2NaAlO2+H2OSiO2+NaOH = Na2SiO3+H2O②Na2SiO3+HCl = H2SiO3↓+2NaClNaAlO2+HCl = NaCl+AlCl3+2H2ONaOH+HCl = NaCl+H2O③AlCl3+NH3·H2O = Al(OH)3↓+NH4ClHCl+NH3·H2O = NH4Cl+H2O(2)问题探讨①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么?提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO和AlO的目的。
②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗?提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。
③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?提示:不能;因为AlCl3属于共价化合物。
(完整)高考工艺流程题(含答案),推荐文档
1. 银铜合金广泛用于航空工业。
从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)(1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为。
(2)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:CuO + Al2O3CuAlO2 + ↑(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。
2.石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:(注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃)(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_________________。
(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体I中的碳氧化物主要为_______________,由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为______________。
(3)步骤①为:搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有_______________。
(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为___________________,100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成图19防腐示意图,并作相应标注。
3、(2014广州调研)锰是冶炼工业中常用的添加剂。
以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:物质Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnS CoS NiSK sp 2.1×10-13 3.0×10-16 5.0×10-16 1.0×10-11 5.0×10-22 1.0×10-22(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是。
(完整版)高考工艺流程题解题技巧答案
工艺流程题一、化工流程命题立意及考点工艺流程是近几年高考的热点,它是传统“无机框图题”的变革与创新。
以化工生产为背景,用框图的形式表述生产流程,是化学与生产、生活联系的重要体现,体系全,考点多 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、产品分离提纯等。
知识落点:信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。
能力考查:获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。
二、解题策略1、工艺流程题的结构规律是“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
2. 解答基本步骤(1)读题头,得目的,划原料,明产品,解决“干什么”(2)读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写”三、化工流程常见考点答题套路(1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施:搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强),增大气液或固液接触面积。
(2)加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。
(3)温度不高于××℃的原因:适当加快反应速率,但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H 2O 2、NH 4HCO 3)分解、(如Na 2SO 3)氧化或促进(如AlCl 3)水解等,影响产品的生成。
(4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法:蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。
(5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。
(6)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。
(7)控制某反应的pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀:调节pH 所用试剂为主要元原料预处理除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控原料循环利用排放物的无害化处理素对应的氧化物、碳酸盐、碱,以避免引入新的杂质;pH分离时的范围确定、范围过小的后果(导致某离子沉淀不完全)或过大的后果(导致主要离子开始沉淀)。
完整高考化学工艺流程解析版
专题15 :工艺流程从近几年高中课改实验省区及上海高考化学试题来看,新课程改革后的高考化学试题,己非常重视与生产、生活的紧密联系。
化学生产技术的“工艺流程题”已成为新课改后的高考新亮点和主流题型。
该类型题目的特点是:1.试题源于生产实际,以解决课堂互动探究化学实际问题为思路进行设问,充分体现了理论与实践相结合的观点。
2.试题内容丰富,涉及基础知识较为全面,较好地考查学生对“双基”的掌握情况。
3.题目难度为中等以上,分值较大,区分度强。
要解好这•类题,学生最重要的是要克服畏惧心理,认夏审题,找到该实验的目的。
一、无机工艺流程题的结构、分类及解题技巧等1、无机工艺流程题的结构和分类无机化学丁艺流程题。
顾名思义。
就是将无机化匚生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图或生产装置形式衣示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化上生产紧密联系的化上工艺试题。
无机匸艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分■=题头•般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括附产品):题干部分主要用框图(或生产装置)形式将原料到产品的丰樊生产工艺流程农示出来:题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题,构成•道完整的化学试懸。
无机工艺流程题是新课程改革后才被引起髙度重视的, 因此,市而上流传的试题并不很多。
就目前已存在的试题来看,从主耍化匸工艺来分可以分为基础化工工艺题和精细化工工艺题:以生产过程中主要匸序可分为除朵提纯工艺流程题(如海水纯化工艺流程题)、原材料化学转化丁艺流程题、电解流程题、有机合成题和资源能源综合利用工艺生产流程题等:按资源的不同,可将工艺流程题分为利用夸气资源生产的工艺流程题(如合成氨工艺流程题)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水制盐、氯碱工业、海水捉漠碘、海水提镁等)、利用矿产资源生产的丄艺流程题(工业制硫酸、冶铁炼钢等)、利用化石燃料生产的上艺流程题(如有机合成工艺题)等。
2018-2020高考工艺流程题汇编【解析版】
2018-2020年高考化学工艺流程题汇编1.[2020新课标Ⅰ]钒具有广泛用途。
黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO 2、Fe 3O 4。
采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH 4VO 3。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示: 金属离子 Fe 3+Fe 2+ Al 3+ Mn 2+ 开始沉淀pH 1.97.0 3.0 8.1 完全沉淀pH3.2 9.04.7 10.1 回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中,VO +和VO 2+被氧化成2VO +,同时还有___________离子被氧化。
写出VO +转化为2VO +反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为252V O H O x ⋅,随滤液②可除去金属离子K +、Mg 2+、Na +、___________,以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中,252V O H O x ⋅转化为钒酸盐溶解。
滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH ”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出NH 4VO 3晶体时,需要加入过量NH 4Cl ,其原因是___________。
2.[2020新课标Ⅲ]某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni 、Al 、Fe 及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。
采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO 4·7H 2O ):溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH 沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH 7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。
备战2021届高考化学(全国通用)考前大题01化学工艺流程题(一)解析版
大题01 化学工艺流程题(一)工艺流程题解题要领必备(1)识记化工术语关键词释义将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴,增大反应物接触面研磨、雾化积,以加快反应速率或使反应更充分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、灼烧(煅烧)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、浸取碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少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与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分离滴定定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂,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浓缩蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污、去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH、促进水解(沉淀)(2)常见操作的答题考虑角度常见的操作答题要考虑的角度1.废旧锂离子电池经处理得到的正极活性粉体中含有Li 2O 、NiO 、Co 2O 3、MnO 2、Fe 、C 、Al 、Cu 等。
采用以下工艺流程可从废旧锂离子电池中分离回收钴、镍、锰,制备正极材料的前驱体(NiCO 3·CoCO 3·MnCO 3)。
+回答下列问题:(1)“酸浸”温度为85℃,粉体中的钴(以Co 2O 3表示)还原浸出的化学方程式为_______,H 2O 2的用量比理论用量多一倍的原因是_______。
(2)“除铁”时需将溶液的pH 调至3左右,加入的化合物X 是________填化学式) (3)“除铜”时获得萃余液的操作名称是_______。
(4)“除铝”时反应的离子方程式为_______。
萃余液中Co 2+的浓度为0.33mol·L -1,通过计算说明,常温下除铝控制溶液pH 为4.5,是否造成Co 的损失_______?(列出算式并给出结论)已知:(K sp [Co(OH)2]=5.9×10-15)(5)从滤液④中可提取_______(任写一种)用作_______。
高考化学工艺与流程(名师总结)
高考化学工艺与流程讲解1:探究解题思路呈现形式:流程图、表格、图像 设问方式: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 知识落点:基本理论、元素化合物、实验【例题】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 讲解2:解题思路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:首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。
其次,再精读试题,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,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。
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;③ 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?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。
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。
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完整)高考化学工艺流程(解析版)首先仔细阅读题目,理解生产流程和化学原理;其次,根据题目要求,画出生产流程图或装置图,明确每个步骤的目的和化学反应;然后,根据题目设问,结合所学知识,逐步解答问题;最后,检查答案是否合理、完整,注意单位和精度。
2)注意细节在解答无机工艺流程题时,需要注意以下细节:一是认真审题,理解每个步骤的目的和化学反应;二是注意化学计算,包括物质的摩尔质量、反应的摩尔比、反应热等;三是注意单位和精度,特别是涉及到浓度、质量和体积等计量单位时,要进行转换和计算;四是注意环保和安全,避免产生有害物质和事故。
二、有机工艺流程题的结构、分类及解题技巧等1、有机工艺流程题的结构和分类有机工艺流程题是指将有机化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图或生产装置形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化学生产紧密联系的化学工艺试题。
有机工艺流程题的结构和无机工艺流程题类似,也分为题头、题干和题尾三部分。
题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括附产品);题干部分主要用框图(或生产装置)形式将原料到产品的丰要生产工艺流程表示出来;题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题,构成一道完整的化学试题。
有机工艺流程题的分类,可根据生产原料的不同,分为石油化工工艺题、天然气化工工艺题、煤化工工艺题、生物质化工工艺题等;可根据生产过程中的主要工序分为有机合成题、萃取分离题、蒸馏精制题等;也可根据产品的不同,分为有机酸、醇、醛、酮、酯、芳香化合物等有机化合物的工艺流程题。
2、解题技巧1)解题思路有机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为目标有机化合物的反应途径;二是分离提纯目标有机化合物;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。
命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:首先仔细阅读题目,理解生产流程和化学原理;其次,根据题目要求,画出生产流程图或装置图,明确每个步骤的目的和化学反应;然后,根据题目设问,结合所学知识,逐步解答问题;最后,检查答案是否合理、完整,注意单位和精度。
2)注意细节在解答有机工艺流程题时,需要注意以下细节:一是认真审题,理解每个步骤的目的和化学反应;二是注意化学计算,包括物质的摩尔质量、反应的摩尔比、反应热等;三是注意单位和精度,特别是涉及到浓度、质量和体积等计量单位时,要进行转换和计算;四是注意环保和安全,避免产生有害物质和事故。
1.读懂流程图,从生产目的出发,结合内外分析,逐步深入解答问题。
2.分析流程中每个步骤,了解反应物、反应、后果对产品的影响,抓住关键点:一切操作都是为了获得产品。
3.从问题中获取信息,对反应条件进行分析,考虑反应速率、平衡转化率、综合生产效益等方面。
4.熟练掌握元素化合物的通性和特性,判断物质间反应生成物。
5.掌握控制反应条件的方法,如蒸发、气氛控制、调节溶液酸碱度等,以及分离、提纯的实验技能。
6.熟练掌握化工生产原理和常用名词,如浸出、浸出率、酸浸、水浸、水洗等。
酸洗是一种清洁金属表面的方法,常用于电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理步骤。
该方法通过将制件浸入硫酸等酸的水溶液,以除去金属表面的氧化物等薄膜。
在实验中,为了达到分离的目的,需要调节溶液的pH值,抑制某些离子的水解,防止某些离子的氧化等。
同时,需要控制体系的温度,包括控制低温和采取加热,以确保催化剂的催化效果,兼顾速率和转化率,追求更好的经济效益,防止副反应发生等。
常用的物质分离或提纯方法包括溶解法、沉淀法和洗涤法。
其中,溶解法利用特殊溶剂把杂质溶解而除去,沉淀法则需要加合适的沉淀剂并调节溶液的酸碱性,洗涤法则包括水洗、冰水洗和有机溶剂洗等,旨在洗去目标物表面的杂质离子,减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量,防止目标物形成结晶水合物,使晶体快速干燥。
在判断可循环物质时,需要注意流程图中回头箭头的物质和生产流程中后面新生成或新分离的物质,可能是前面某一步反应的相关物质。
针对某同学制取七水合硫酸亚铁的流程,正确的说法是:溶解烧渣应选用足量硫酸,试剂X应选用铁粉;固体1中一定含有SiO2控制pH是为了使Al3转化为Al(OH)3进入固体2;从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中,需要控制条件防止其氧化和分解。
的目的是(填写目的)。
3)将滤液加热至90℃,加入BaCl2溶液,过滤得到BaCl22H2O晶体。
该操作中需要使用的仪器为(填写仪器)。
4)将BaCl22H2O晶体加入Na2CO3溶液中,过滤得到BaCO3沉淀。
该反应的化学方程式为(填写方程式)。
5)将BaCO3沉淀加入HCl溶液中,得到BaCl2溶液,可以用于下一步实验。
该操作中需要注意的是(填写注意事项)。
解析:1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,以增加表面积,加快反应速率。
实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸,需要使用容量瓶。
2)根据表格可知,Ca2+的pH范围为11.9-13.9,Mg2+的pH范围为9.1-11.1,Fe3+的pH范围为1.9-3.2.加入NH 3H2O调节pH=8可除去Fe3+离子,滤渣Ⅱ中含CaCO3加入H2C2O4的目的是除去Ca2+和Mg2+离子。
所以填写的答案为除去Ca2+和Mg2+离子。
3)将滤液加热至90℃,加入BaCl2溶液,过滤得到BaCl22H2O晶体。
该操作中需要使用的仪器为烧杯。
4)BaCl2和Na2CO3反应生成BaCO3和2NaCl,化学方程式为BaCl2Na2CO3BaCO32NaCl。
5)将BaCO3沉淀加入HCl溶液中,得到BaCl2溶液,可以用于下一步实验。
该操作中需要注意的是要加入足够的HCl,以保证BaCO3完全溶解。
1.过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少。
因此应避免过量。
2.工业上用铝土矿制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:首先进行焙烧,使固体水分挥发、气孔数目增多,增大接触面积从而使反应速率加快。
然后进行氧化铝还原,最后进行氯化反应得到无水氯化铝。
3.利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。
步骤Ⅰ是将一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为VmL。
步骤Ⅱ是将BaCl2溶液于锥形瓶中,加入与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用盐酸的体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的上方。
若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将偏小。
4.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为Al3+ + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3H+。
工业上用铝土矿制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:首先进行焙烧,使固体水分挥发、气孔数目增多,增大接触面积从而使反应速率加快。
然后进行氧化铝还原,最后进行氯化反应得到无水氯化铝。
如果步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是铝。
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为2Al(s) + 3C(s) + 3Cl2(g) → 2AlCl3(g) + 3CO(g) ΔH = -326.9kJ ·mol-1.步骤一:将NaBO2和异丙酸混合,加热至异丙酸沸腾,使NaBO2溶解。
这个步骤的化学反应方程式为NaBO2 +2CH3CH(OH)CH3 → NaCH3CH(OH)CH3 + B(OCH(CH3)2)3.步骤二:将步骤一得到的混合物冷却至室温,加入硅胶,搅拌均匀。
硅胶的作用是吸附异丙酸中的水分,防止NaBH4在此步骤中水解。
该步骤不涉及任何化学反应。
步骤三:向步骤二中加入钠,反应生成NaBH4和Na2SiO3.该步骤的化学反应方程式为2Na + B(OCH(CH3)2)3 + 8CH3CH(OH)CH3 → 2NaCH3CH(OH)CH3 + Na2SiO3 + 4H2 + B。
最终得到的产物为NaBH4和Na2SiO3.NaBH4在常温下能与水反应,可溶于异丙酸。
这个流程中的硅胶用于吸附异丙酸中的水分,防止NaBH4水解。
该流程的优点是使用的原料价格便宜,而且步骤简单,易于操作。
10、氯化亚铜广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:1.海绵铜经过酸洗、水洗后,放入反应釜中。
2.加入硝酸铵溶液,控制反应温度和时间,使得海绵铜被氧化分解成Cu(NO3)2和CuO。
3.加入氯化氢,使得Cu(NO3)2和CuO反应生成CuCl和水。
4.过滤得到CuCl固体,再用水洗涤和干燥。
问题:1.CuCl在哪些体系中可溶?答:CuCl可溶于氯离子浓度较大的体系。
2.CuCl易发生什么反应?为什么?答:CuCl易水解氧化,在潮湿空气中会与水反应生成Cu(OH)Cl。
3.CuCl的生产工艺包括哪些步骤?答:生产工艺包括酸洗、水洗、硝酸铵氧化分解、加入氯化氢反应、过滤、洗涤和干燥等步骤。
4.CuCl的原料是什么?采用什么技术进行分解?答:CuCl的原料是海绵铜,采用硝酸铵氧化分解技术进行分解。
5.CuCl的固体如何得到?得到后需要进行哪些处理?答:CuCl固体通过过滤得到,得到后需要进行水洗涤和干燥处理。