化学工艺流程

化学工艺流程

【高考考纲】

.环节设置

―→―→―→―→

.命题考查

()陌生物质化合价的判断以及电子式的书写。

()化学方程式或离子方程式的书写。

()根据流程中的转化，正确选择试剂，判断中间产物。

()实验操作方法的正确选择、语言的规范描述。

()化学平衡、电化学原理在化工生产中的应用。

()样品中质量分数及产率的相关计算。

.解答要领

关注箭头的指向(聚焦局部，箭头指入——反应物，箭头指出——生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反应实际(物质性质、试剂用量)。

【真题感悟】

例、(·高考全国卷Ⅱ)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(，含有和少量、、杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子[(＋)＝·－]形成氢氧化物沉淀的范围如下：

金属离子＋＋＋＋

开始沉淀的

沉淀完全的

回答下列问题：

()焙烧过程中主要反应的化学方程式为。

()滤渣的主要成分除外还有；氧化除杂工序中的作用是，若不通入氧气，其后果是。

()溶液中的＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为。

()电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为；沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。

解析：()在焙烧过程中和反应生成和。()溶液中的＋与不能共存生成沉淀，不溶于，即滤渣中含和。氧化除杂过程中能将溶液中＋氧化生成＋，加入能调节溶液的，促进＋完全水解。由题表知＋、＋开始沉淀和沉淀完全时的非常接近，若不通入使＋氧化为＋，加入后无法除去＋，会影响的纯度。()根据题中信息可知还原除杂工序中涉及的离子反应为＋＋＋＋。()结合图示可知电解溶液时生成，即电解时＋在阴极被还原，电极反应式为＋＋－。沉积后的电解液中主要含有，可返回溶浸工序中继续使用。

答案：()＋＋

() 调节溶液的无法除去杂质＋

()＋＋＋＋

()＋＋－溶浸

【名师点睛】物质制备型

．原料预处理的六种常用方法

.制备过程中控制反应条件的六种方法

()调节溶液的。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节所需的物质一般应满足两点：

①能与＋反应，使溶液变大；

②不引入新杂质，如若要除去＋中混有的＋，可加入、()或()等物质来调节溶液的，不可加入溶液、氨水等。

()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。

()控制压强。改变速率，影响平衡。

()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。

()趁热过滤。防止某物质降温时析出。

()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。

【变式探究】(·高考全国卷Ⅲ)是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：()的化学名称是。

()利用“氧化法”制备工艺流程如图所示：

“酸化反应”所得产物有()、和。“逐”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是。“调”中发生反应的化学方程式为。

()也可采用“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式：。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为，其迁移方向是。

③与“电解法”相比，“氧化法”的主要不足之处有(写出一点)。

解析：()的名称为碘酸钾。()是一种易挥发且溶解度不大的气体，可通过加热法去除溶液中溶解的。加入溶液“调”使()转化为：()＋＋。()①电解法制备时，在阴极得到电子，发生还原反应：＋－－＋↑。②电解池中阳离子向阴极移动，即由电极向电极迁移，阳离子交换膜只允许阳离子通过，故主要是＋通过阳离子交换膜。③根据工艺流程分析，氧化法生成的有毒，且在调时加入的量不易控制，另外，生成的中杂质较多。

答案：()碘酸钾

()加热()＋＋(或＋＋)

()①＋－－＋↑

②＋由到

③产生易污染环境等

例、(·高考全国卷Ⅰ)焦亚硫酸钠()在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：()生产，通常是由过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：

。

()利用烟道气中的生产的工艺为

①＝时，Ⅰ 中为溶液(写化学式)。

②工艺中加入固体、并再次充入的目的是。

()制备也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中碱吸收液中含有和。阳极的电极反应式为。

电解后，室的浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到。

()可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中残留量时，取葡萄酒样品，用·－的碘标准液滴定至终点，消耗。滴定反应的离子方程式为，

该样品中的残留量为·－(以计)。

解析：()结晶脱水生成。()①向饱和溶液中通入，可能生成、，因溶液呈碱性，Ⅰ中溶液呈弱酸性，所以生成的是。②审题时抓住“生产，通常是由过饱和溶液经结晶脱水制得”，则工艺中加入固体，并再次充入的目的是得到过饱和溶液。()阳极发生氧化反应：－－＋＋↑，阳极室＋向室迁移，室中的转化成。阴极发生还原反应，析出，－增多，＋由室向室迁移，则室中浓度增加。()作氧化剂，将氧化成。计算样品中的残留量时以计，则()＝()＝·－× ＝，()＝，则该样品中的残留量为)＝·－。

答案：()＋

()①②得到过饱和溶液

()－－＋＋↑

()＋＋＋－＋＋

【举一反三】(·高考全国卷Ⅲ)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为·，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

回答下列问题：

()步骤①的主要反应为

·＋＋＋＋＋

上述反应配平后·与的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是

。

()滤渣中含量最多的金属元素是，滤渣的主要成分是及含硅杂质。

()步骤④调滤液的使之变(填“大”或“小”)，原因是

(用离子方程式表示)。

()有关物质的溶解度如图所示。向“滤液”中加入适量，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体。冷却到(填标号)得到的固体产品最多。

．℃．℃

．℃ ．℃

步骤⑤的反应类型是。

解析：() ·参与反应共失去电子，而参与反应得到电子，根据得失电子守恒，二者的系数比为∶。由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应，所以该步骤不能使用陶瓷容器。()步骤①中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣，所以滤渣中含量最多的金属元素是。结合流程图可知，滤渣的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。()滤液中存在平衡：＋＋＋，氢离子浓度越大(越小)，越有利于平衡正向移动，所以步骤④应调节滤液的使之变小。()根据题图，可知温度越低，的溶解度越小，析出的重铬酸钾固体越多，故项正确。步骤⑤中发生的反应为＋↓＋，其属于复分解反应。

答案：()∶陶瓷在高温下会与反应