2020高考化学专题突破训练辑 专题突破训练2 化学工艺流程试题的突破方略
2020年高考化学一轮复习化学工艺流程题的突破策略课件(20张)
一、题型结构 化工流程线路示意图如下:
(1)箭头:箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物 (包括主产物和副产物)。
(2)三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线 表示该物质循环使用。
(3)规律:主线主产品,分支副产品,回头为循环。 二、解题方法 (1)首尾分生产工序)试题,首先对比分析流程图中的第一种物质(原材料) 与最后一种物质(产品),从此分析中找出它们的关系,弄清原 料转化的基本原理和除杂、分离、提纯的化工工艺,再结合题 设问题,逐一解答。
0.049bc (6) a
2Ca5(PO4)3(OH) +3H2O +10H2SO4 10CaSO4·0.5H2O + 6H3PO4
①该反应体现出酸性关系:H3PO4__________H2SO4(填“>” 或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P 和 S 电子层数相同, _________________________________________________。 (3)酸浸时,磷精矿中 Ca5(PO4)3F 所含氟转化为 HF,并进 一步转化为 SiF4 除去。写出生成 HF 的化学方程式: _________________________________________________。
除去还原性或氧化性杂质
加热灼烧法
除去受热易分解或易挥发的杂质
调节 pH 法
如除去酸性铜溶液中的 Fe3+等
角度4 考查混合物的分离方法 (1)过滤(趁热过滤或抽滤):分离难溶物和易溶物,根据特 殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 (2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不 同提取分离物质,如用 CCl4 萃取溴水中的溴。 (3)结晶:蒸发结晶、冷却热饱和溶液。 (4)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分 离乙醇和甘油。 (5)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工 业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。
2020届高考化学一轮总复习专题突破08---化学工艺流程(【命题揭秘】、【核心透析】
2020届高考化学一轮总复习专题突破08---化学工艺流程【命题揭秘】1.难度:难。
2.考查形式:流程图、表格、图象。
3.考查点:(1)陌生的方程式的书写(转化观、守恒观)。
(2)物质的类别和价态(分类观)。
(3)物质的净化除杂(转化观、分类观)。
(4)物质的分离提纯(分类观)。
(5)原料的循环使用(绿色化学、价值观)。
(6)滴定法测定产品纯度、计算产率(转化观、守恒观)。
(7)与基本原理的结合(平衡移动、溶度积等知识结合、平衡观)。
4.关注点:与实际工农业生产相关的重要物质的制备、分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、三废处理及能量的综合利用等。
【方法规律】反应温度控制1.控制反应温度方法——水浴、油浴、冰水浴等。
2.控制反应温度的目的——如何快速思考?有序思考?(1)控制(加快)反应速率;(2)平衡移动——促进水解、溶解、平衡移动,控制反应方向;(3)考虑物质性质——控制固体的溶解与结晶(如热过滤可以防止某些固体析出);(4)升温,促进溶液中气体的逸出,或者使某些物质达到沸点挥发;(5)升温——副反应是否增多,是否使催化剂活性降低;(6)降温——分离提纯应用,趁热过滤,减少因降温而析出的溶质的量;(7)降温,防止物质高温分解或者挥发,降温或者减压可以减少能源成本,降低对设备的要求。
【核心透析】核心一工业流程——“学术理性”与“社会中心”的集合体【命题点】一、工业流程的十个常用关键词1.浸出:固体加入水或酸(碱)溶解得到离子。
2.酸浸:指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去溶解的过程。
3.水洗:水洗通常是为了除去水溶性的杂质。
冷水洗涤:减少洗涤过程中晶体的溶解损失。
有机物洗涤:减少晶体损失,且有利于晶体干燥。
4.灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转为容易提取的物质,如海带中提取碘等。
5.酸的作用:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)。
6.碱的作用: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)。
2020版高考化学新课标大二轮专题辅导与增分攻略讲义:2-2-2大题突破二 化学工艺流程 含答案
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH +V 4O4-12离子交换洗脱R 4V 4O 12+4OH -(ROH 为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH 4VO 3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式________________________________________。
[解析] (1)V 2O 5与H 2SO 4反应生成VO +2,反应的离子方程式为V 2O 5+2H +===2VO +2+H 2O ;废钒催化剂中只有SiO 2与H 2SO 4不反应,故“废渣1”的主要成分为SiO 2。
(2)3 mol VO 2+变为VO +2失3 mol 电子,根据K Cl +5O 3→K Cl -1,则需要KClO 336mol ,即0.5 mol 。
(3)废钒催化剂中含有Fe 2O 3、Al 2O 3,则KClO 3氧化后的溶液中含有Fe 3+、Al 3+,故“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)由4ROH +V 4O4-12离子交换洗脱R 4V 4O 12+4OH -知,洗脱时淋洗液中的c (OH -)应较大,故淋洗液呈碱性。
(5)由于废钒催化剂中K 2SO 4的含量较高,结合回收工艺路线中KClO 3、KOH 的加入,故“流出液”中阳离子最多的是K +。
(6)煅烧NH 4VO 3生成V 2O 5、NH 3及H 2O 。
[答案] (1)V 2O 5+2H +===2VO +2+H 2O SiO 2(2)0.5 (3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)碱 (5)K +(6)2NH 4VO 3=====高温V 2O 5+2NH 3↑+H 2O ↑[省市卷]1.(20xx·江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2,少量FeS 2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe 3O 4的部分工艺流程如下:[解析] (1)硫酸铵溶液中存在平衡:NH +4+H 2ONH 3·H 2O +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NH 3·H 2O NH 3+H 2O ,一水合氨浓度增大,促进NH 3·H 2O 分解产生NH 3。
2020年高考化学工艺流程试题突破策略与解题模型
高考化学工艺流程试题突破策略与解题模型工艺流程题是近年来高考化学热点专题,源自实际化工生产的主要阶段并以框图形式呈现以考查元素及其化合物知识和部分实验基础,文章介绍了“试剂—杂质—操作—产品”四线法可巧妙突破该题型,该法思路清晰,方向明确,帮助学生迅速构建模型认知,提炼化学核心素养,大大提高了解题效率。
“四线”真实呈现工艺生产需要考虑的四个核心方面,启发学生关注实际工艺生产,关注生产的经济效益、绿色化。
1 背景分析1.1 高考背景分析高考的功能——立德树人、为国家选拔人才,高考题以真实的问题的解决为背景考查所学知识,尤其是常常以实际生产工艺为背景,以元素化合物基础知识为线,着眼于学生接受、吸收、整合信息的能力考查。
新课改后的高考有很强的时代感和实践性,化工生产技术的“工艺流程题”已成为新亮点和主流题型,突出考查学生对元素化合物知识的运用,以能力与核心素养考查为根本,着眼于学生对化学信息的接受、吸收、整合的能力的考查,以化学核心知识、概念为题干,以知识模型建构为落脚点,跳出了让学生陷入题海战的桎梏。
2017年教育部公布的高考考纲发生了很大的变化,对化学而言,删去“化学与技术”模块,选考部分由原来的“三选一”改为“二选一”,不难发现工艺流程题有很大可能在必考题中考查,且在13、15、16、17年高考全国I卷中均有考查,近三年高考化学考查工艺流程题的情况,见表1。
1.2 学生学情分析学生面对应对高考,大多同学把“考点”作为复习依据,用“突破考点”、“狂练考点”、“强化训练”等为主要手段,进行大量的机械重复劳动,尽管花费了大量学习时间,但收效甚微。
具体存在以下困难:①阅读困难,迷思,审题过程不能迅速捕捉有用信息。
②答题语言不规范。
③元素化合物知识不扎实,不能够辨析微观反应。
④思考不全面,杂质选择性屏蔽。
⑤思维定式,死记硬背,不能灵活运用化学原理分析问题。
⑥流程的全面分析与题设解决的辩证与统一,有的时候,工艺流程并不需要各个阶段都详细分析,而应“粗”“细”结合,游刃有余。
2020版高考化学突破二轮复习 大题题型集训2 化学工艺流程(原卷)
大题题型集训(二) 化学工艺流程(建议用时:35分钟)1.碳酸锰(MnCO 3)是制造电信器材的软磁铁氧体,也用作脱硫的催化剂,瓷釉、涂料和清漆的颜料。
工业上利用软锰矿(主要成分是MnO 2,还含有Fe 2O 3、CaCO 3、CuO 等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示:已知:还原焙烧的主反应为2MnO 2+C=====焙烧2MnO +CO 2↑。
可能用到的数据如下: 氢氧化物Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀pH1.5 6.5 4.2 8.3 沉淀完全pH3.7 9.7 7.4 9.8 (1)在实验室进行步骤A 操作时,需要用到的主要仪器名称为________。
(2)步骤C 中得到的滤渣主要成分是CaSO 4和________,步骤D 中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。
(3)步骤E 中调节pH 的范围为________,其目的是__________________________________________________________________________。
(4)步骤G 发生的离子方程式为_____________________________________________________________________________________,若Mn 2+沉淀完全时测得溶液中CO 2-3的浓度为2.2×10-6 mol·L -1,则K sp (MnCO 3)=________。
(5)实验室可以用Na 2S 2O 8溶液来检验Mn 2+是否完全发生反应,原理为Mn 2++S 2O 2-8+H 2O ―→H ++SO 2-4+MnO -4,确认Mn 2+已经完全反应的现象是___________________________________________________________________________________________________________。
2020年高考化学三轮冲刺要点突破讲练 专题12 化学工艺流程
12 化学工艺流程【难点突破】一、分析近几年全国卷可知,该题型考查的主要命题点如下:1.物质转化中“核心反应”方程式的书写2.转化操作的目的及原因分析3.物质转化中的产物判断4.转化过程中的原理分析与应用5.副产物的循环利用6.产品分离提纯的实验操作及原因分析二.流程题的结构图解◆物质转化中“核心反应”方程式的书写技巧:首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式,再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型:(1) 元素化合价有变化则为氧化还原反应,除遵循质量守恒外,还要遵循得失电子守恒规律。
最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(要遵循电荷守恒规律);(2) 元素化合价无变化则为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律。
【典例1】铬合金具有高硬度、耐腐蚀特性,广泛应用于精密仪器制造,由高碳铬铁合金废料粉末制取铬的简单流程如下:已知:Cr+H2SO4===CrSO4+H2↑。
请回答下列问题:(1)稀硫酸酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有________________________________(写一条即可)。
(2)用纯碱调节溶液酸度,若纯碱过量,则可能导致的后果是__________________________________,副产物中两种主要物质的化学式为________________。
(3)加入草酸发生反应的离子方程式为________________________________________;利用铝热反应冶炼铬的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)向滤液中通入空气,加入氨水后发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
高三化学二轮复习之突破工艺流程题(共18张PPT)
(1)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_将___F_e__2_+_氧__化___为___F_e_3_+_。 (2)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为 4.7 ~6之间;滤渣2是 Fe(OH)3、Al(OH)3 。 (3)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是 NiS和ZnS 。 (4)“除杂2”中MnF2的作用是 沉淀Mg2+ 。
可能含有的杂质离子为______________。
(4) 利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为 1.0mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是______________。
(5) 硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。出该反应的离子方程式
工业原料
原料的处理
酸碱水盐焙 浸浸浸浸烧
与酸碱盐发生反应 溶解或者高温焙烧
除杂与核心反应
目标产品
分离提纯与核心反应
调氧还沉 核 pH 化 原 淀 心 除除除除 反 杂杂杂杂 应
产品的获取
蒸降过洗干 发温 浓结 缩晶滤涤燥
原有杂质要除尽 不引入新的杂质
产品纯度要高 不造成原料浪费
二、再识流程--突破“分离提纯” 调pH除杂
(2)滤渣3是___C_d_____。
2020年高考化学全国一轮复习突破全国卷专题讲座:无机化学工艺流程题的解题策略
突破全国卷专题讲座(二)无机化学工艺流程题的解题策略一、化学工艺流程题充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系,体现其社会应用价值。
此外,这类题目能考查学生的化学基础知识和基本技能,又有较好的区分度,受到命题者的青睐。
该类试题有如下几个命题角度:原料预处理方式必考的反应条件反应条件条件作用或目的调节溶液的pH 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
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;不引入新的杂质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,使平衡向需要的方向移动使用催化剂加快反应速率,缩短达到平衡的时间趁热过滤防止某物质降温时会大量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提纯方法提纯方法目的水溶法除去可溶性杂质酸溶法除去碱性杂质碱溶法除去酸性杂质氧化剂或还原剂法除去还原性或氧化性杂质加热灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质调节pH法如除去酸性铜盐溶液中的Fe3+等分离方法(1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。
(2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。
(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O 等。
(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。
(6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。
二、解答无机化工流程题的策略1.粗读题干,挖掘图示图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定要关注题目的每一个关键字,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。
高考化学大二轮复习 突破高考大题2 化学工艺流程题课件
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程
式
。
-6-
答案:(1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h (2)FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOCl42-+2H2O (3)低于40 ℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 (4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=11..30××1100--252 mol·L-1=1.3×10-17 mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO43-)值为 0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2],因此不会生成 Mg3(PO4)2 沉淀 (6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑
二 化学工艺流程题
-2-
一、题型分析 该题型以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环 境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验 原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理、紧 扣信息、抓住关键、准确答题。这类试题具有较强的实用性和综 合性,能较好地考查学生信息获取能力、问题分析能力、语言表达 能力以及计算能力等。
1.3×10-22 1.0×10-5
mol·L-1=1.3×10-17 mol·L-1,因溶液的体积扩大了一倍,c(Mg2+)=0.01
mol·L-1,
Q[Mg3(PO4)2]=c3(Mg2+)·c2(PO43-)=0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<1.0 ×10-24
2020高考化学冲刺核心素养专题 化学工艺流程试题的解题策略含解析
核心素养微专题化学工艺流程试题的解题策略1.原料预处理的常用方法及其作用(1)研磨:减小固体颗粒度,增大物质间接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
(2)水浸或酸浸:与水接触反应或溶解;与酸接触反应或溶解,得可溶性金属离子溶液,不溶物过滤除去。
(3)浸出:固体加水(酸)溶解得到溶液(离子)。
(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。
(5)煅烧:改变结构,使一些物质能溶解或高温下氧化、分解。
2.制备过程中应注意的反应条件(1)溶液的pH:①控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水解程度。
②常用于形成或抑制某些金属离子的氢氧化物沉淀。
(2)温度:根据需要选择适宜温度,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,减少副反应的发生,确保一定的反应速率,控制溶解度便于提纯。
(3)浓度:①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。
②过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。
(4)趁热过滤:防止某物质降温时会大量析出。
(5)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体损耗。
3.无机化工流程中的分离方法(1)洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子;(2)过滤(热滤或抽滤):分离难溶物和易溶物;(3)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质;(4)蒸发结晶:提取溶解度随温度的变化不大的溶质;(5)冷却结晶:提取溶解度随温度的变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等;(6)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物;(7)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体。
4.化工流程氧化还原反应方程式的解答措施(1)写出题目中已经告知的反应物和生成物,并判断其中元素的化合价是否变化;(2)按照化合价变化规律补充并配平化学反应方程式。
(新课标)2020高考化学二轮复习第二部分高考大题突破题型二化工工艺流程题教学案
题型二化工工艺流程题1.近几年化工工艺流程题的考查特点近几年全国卷工艺流程题主要是以物质的制备、物质的分离提纯为考查素材,以工艺流程图为信息背景,以物质的性质、转化、分离等为考查点,将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合在一起的综合型试题。
通常会涉及陌生的化学工业工艺和化学反应,往往给考生较大的冲击力,考生不一定能完全理解整个流程的原理,但一般不会影响答题。
从试题给出的目的出发,主要可分为以物质制备为主要目的的工艺流程和以分离提纯为主要目的的工艺流程。
涉及物质的转化、物质的分离提纯、尾气等废弃物的处理等化学问题,体现了变化观念、证据推理以及科学态度与社会责任的学科素养。
2.解答化工工艺流程题的一般思路(1)读题干,找信息和目的。
找出题干中的“制备”或“提纯”等关键词,明确化工生产的原料、产品和杂质。
(2)看问题,根据具体的问题,找出流程中需重点分析的步骤或环节,重点抓住物质流向(进入与流出)、操作方法等。
(3)局部隔离分析,分析加入什么物质,得到什么物质,发生什么反应(或起到什么作用)。
(4)特别提醒:每个题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答。
工艺流程图:3.常考化工术语常考化工术语关键词释义研磨、雾化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)灼烧(煅烧) 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、硫铁矿浸取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,除去氧化物(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)(1)控制溶液的pH①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)。
2020高考化学工艺流程题解题策略(共27张PPT)
铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2 O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)
(2)利用_F_e_3O_4_ 的磁性,可将其从“浸渣”中分离。 “浸渣”中还剩余的物质是__S_iO__2和__C_a_S_O_4_(化学式)。 (3)“净化除杂”需先加H2O2溶液的作用是______ 将F_e_2_+氧__化__为_F_e_3_+ 然后再调节溶液的pH约为5,目的是_ _使__A_l3_+_与_F_e_3_+形__成__氢_氧__化__物__沉_淀__而__除__去___。
了解并初步实践化学 实验研究的一般过程, 掌握化学实验的基本 方法和技能
理论联 系实际
自主学 习能力
通过对事物、现象、 实物、模型、图表以 及自然界和社会生产 生活中化学现象的观 察,获取信息并进行 加工、吸收、有序储
将运用解的能分实用决力析际相简、问关单综题知化合分识学方解问,法题,采,在 过 法 并 学合了解 程 对理解决 中 化解化简 学,释学单 现运变化 象用化学 提科规问 出学律题 科方,
②时用间K保2持Fe稳O4定和的Zn放作电原电料压的。电其池总是反一应种可新写型成可:充电电池,该电池长 3Zn+2 K2FeO4 +8H2O ==== 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH, 则充电时的阳极反应是_______________。
Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
(5) (NH4)2SO3溶液可用于电厂产生的烟道气的脱氮,将氮氧化物转化为氮气, 同时生成一种氮肥,形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的离子方程式
高考化学工艺流程题解题模板及高考化学工艺流程题突破专题(2019-2020)
高考化学工艺流程题解题模板及高考化学工艺流程题突破专题(答案均附后)一、高考化学工艺流程题解题模板(一)、原料预处理的各种方法1、粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。
2、煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质3、酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)4、碱溶: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)【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,例题1.还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所粗硼酸回答下列问题:(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____ ________。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_____ ____(写出两条)【对点练习】1、步骤I前,β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是2.MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。
某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、SiO2等杂质。
从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下:第一不用硫酸浸出。
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出任意一条)。
(二)、调节溶液的PH:1、目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去2、需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,是PH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。
3、原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大PH4、PH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的PH例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。
2020届高考化学考前突破训练 化学工艺流程综合题(含解析)
2020届高考化学考前突破训练化学工艺流程综合题1.硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下所示:写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:________________________________________________________________。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有_____________ (写出两条)。
答案:Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=====△2H3BO3+2MgSO4提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径2.某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:试回答在“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有____________ (两条即可)。
答案:增大硫酸浓度、加热升高温度、边加硫酸边搅拌3.(2019·广东惠州模拟)稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。
一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:已知:废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)成分含量/% Y2O3ZnO Al2O3PbO2MgO预处理前24.28 41.82 7.81 1.67 0.19预处理后68.51 5.42 4.33 5.43 0.50。
答案:除去ZnO和Al2O 34.碲(Te)位于元素周期表第ⅥA族,由该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂,电镀液的光亮剂,玻璃的着色材料,合金材料的添加剂等。
精炼铜的阳极泥主要含Cu2Te、Au、Ag等,利用下列工艺流程可回收碲:已知:TeO2的熔点为733 ℃,微溶于水,可溶于强酸和强碱。
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化学工艺流程试题的突破方略(建议用时:35分钟)1.(2019·成都模拟)碲是发展高科技产业、国防与尖端技术不可或缺的原料。
H2TeO3是一种比草酸酸性弱的二元酸,工业上常用铜阳极泥[主要成分是碲化亚铜(Cu2Te),含少量的Ag、Au]回收碲,其工艺流程如下:已知:CuC2O4的K sp为2.2×10-8;离子浓度不大于1×10-5 mol·L-1时,离子即完全沉淀。
(1)Cu2Te中Te的化合价是________。
(2)滤渣的成分是________,滤液①中含有的氧化酸浸时的氧化产物为________。
氧化酸浸时温度过高会使碲的浸出率降低,原因是___________________________________________________。
(3)要使Cu2+完全沉淀,应控制C2O2-4的浓度不低于________。
(4)还原反应的离子方程式为____________________________。
[解析](2)由于Ag、Au与硫酸不反应,故滤渣的主要成分为Ag和Au;铜阳极泥进行氧化酸浸时发生氧化还原反应:Cu2Te+4H2O2+2H2SO4===2CuSO4+H2TeO3+5H2O,其中氧化产物为H2TeO3和CuSO4;由于H2O2高温时会发生分解,使氧化酸浸不充分,从而造成碲的浸出率降低。
(3)根据K sp(CuC2O4)=[Cu2+][C2O2-4],当铜离子完全沉淀时,[C2O2-4]=K sp(CuC2O4)[Cu2+]≥2.2×10-81×10-5mol·L-1=2.2×10-3 mol·L-1。
[答案](1)-2(2)Ag、Au H2TeO3、CuSO4温度过高H2O2分解增多,使氧化酸浸不充分(3)2.2×10-3 mol·L-1(4)H2TeO3+2SO2-3===2SO2-4+Te↓+H2O2.(2019·银川模拟)三氧化二钴主要用作颜料、釉料及磁性材料,利用铜钴矿石制备Co2O3的工艺流程如图1:图1已知:铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。
请回答下列问题:(1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是_____________________________________________________(写出2种即可)。
(2)“浸泡”过程中,加入Na2SO3溶液的主要作用是____________________________________________________。
(3)向“沉铜”后的滤液中加入NaClO3溶液,写出滤液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式______________________________________。
(4)温度、pH对铜、钴浸出率的影响如图2、图3所示:图2图3①“浸泡”铜钴矿石的适宜条件为_______________________。
②图3中pH增大时铜、钴浸出率下降的原因可能是___________________。
(5)CoC 2O 4·2H 2O 在空气中高温煅烧得到Co 2O 3的化学方程式是_____________________________________________________。
[解析] 往铜钴矿石中加入过量稀硫酸和Na 2SO 3溶液,“浸泡”后溶液中含有Co 2+、Cu 2+、Fe 2+、Mg 2+、Ca 2+,加入Na 2SO 3溶液主要是将Co 3+、Fe 3+还原为Co 2+、Fe 2+,“沉铜”后先加入NaClO 3将Fe 2+氧化为Fe 3+,再加入Na 2CO 3溶液调节pH ,可以使Fe 3+沉淀,过滤后所得滤液A 主要含有Co 2+、Mg 2+、Ca 2+,再用NaF 溶液除去钙离子、镁离子,过滤后,向滤液B 中加入浓Na 2CO 3溶液使Co 2+转化为CoCO 3固体,向CoCO 3固体中先加盐酸,再加草酸铵溶液得到二水合草酸钴,煅烧后制得Co 2O 3。
(1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法有升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等。
(2)Na 2SO 3具有较强的还原性,加过量的Na 2SO 3溶液可将CoO(OH)、Fe 2O 3分别与硫酸反应得到的Co 3+和Fe 3+还原为Co 2+及Fe 2+。
(3)由图1可知,“沉铜”后加入NaClO 3溶液时,Co 2+并未被氧化,被氧化的是Fe 2+,反应的离子方程式为ClO -3+6Fe 2++6H +===Cl -+6Fe 3++3H 2O 。
(4)①根据图2、图3可知,“浸泡”铜钴矿石的适宜条件是温度为65 ℃~75 ℃及pH 为0.5~1.5。
②图3反映的是pH 变化对铜、钴浸出率的影响,“浸泡”过程是利用H +和CoO(OH)、CoCO 3、Cu 2(OH)2CO 3发生反应以浸出金属离子,当pH 逐渐增大时,H +的浓度减小,铜、钴浸出率降低。
(5)CoC 2O 4·2H 2O 在空气中高温煅烧得到Co 2O 3的化学方程式为4CoC 2O 4·2H 2O +3O 2=====高温2Co 2O 3+8CO 2+8H 2O 。
[答案] (1)升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等(写出2种即可)(2)将Co 3+、Fe 3+还原为Co 2+、Fe 2+(3)ClO -3+6Fe 2++6H +===Cl -+6Fe 3++3H 2O(4)①温度为65 ℃~75 ℃、pH 为0.5~1.5 ②pH 升高后溶液中[H +]下降,溶解CoO(OH)、CoCO 3、Cu 2(OH)2CO 3的能力降低 (5)4CoC 2O 4·2H 2O +3O 2=====高温2Co 2O 3+8CO 2+8H 2O3.(2019·开封模拟)三氧化二钴(Co 2O 3)常用作制滤光眼镜的添加剂、催化剂和氧化剂。
以含钴废料(主要成分为CoO 、Co 2O 3,含有少量MnO 2、NiO 、Fe 3O 4杂质)为原料制备Co 2O 3的流程如下:(1)研磨的目的是________________________________________________, 滤渣的主要成分为________(填化学式)。
(2)酸浸时加入H 2O 2的作用有_________________________________。
不能用盐酸代替硫酸,因为Co 2O 3与盐酸反应生成Cl 2,污染环境,该反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________。
(3)在实验室里,萃取操作要用到的玻璃仪器主要有________。
有机相再生利用时提取出的Ni 2+可用于制备氢镍电池,该电池充电时的总反应为Ni(OH)2+M===NiOOH +MH ,则放电时正极的电极反应式为______________。
(4)沉钴时发生反应的离子方程式为_____________________________。
煅烧时发生反应的化学方程式为__________________________________。
[解析] 含钴废料的主要成分为CoO 、Co 2O 3,含有少量MnO 2、NiO 、Fe 3O 4杂质,研磨可增大固体与液体的接触面积,加硫酸、H 2O 2进行酸浸能够分离出MnO 2,同时加入的H 2O 2能够氧化亚铁离子、还原Co 3+,酸浸分离出的溶液中含Ni 2+、Fe 3+、Co 2+,调pH 使Fe 3+转化为Fe(OH)3沉淀而从溶液中分离出来,加萃取剂萃取,将有机相(含Ni 2+)和水相(含Co 2+)分离,向水相中加入碳酸氢铵、氨水生成Co 2(OH)2CO 3,Co 2(OH)2CO 3经煅烧转化为Co 2O 3。
(2)酸浸时,加入了H 2O 2,一方面可以将溶液中的Fe 2+氧化为Fe 3+,另一方面可将Co 3+还原为Co 2+。
在反应中不能用盐酸代替硫酸,因为Co 2O 3具有氧化性,可将Cl -氧化为Cl 2而对环境造成污染,其离子方程式为Co 2O 3+6H ++2Cl -===2Co 2++Cl 2↑+3H 2O 。
(3)实验室中萃取操作所用的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯;电池充电时的总反应为Ni(OH)2+M===NiOOH +MH ,则放电时总反应为NiOOH +MH===Ni(OH)2+M ,放电时正极发生还原反应,其电极反应式为NiOOH +e -+H 2O===Ni(OH)2+OH -。
[答案] (1)增大固体与液体的接触面积,加快酸浸速率,提高钴的浸出率 MnO 2(2)还原Co 3+,氧化Fe 2+ Co 2O 3+6H ++2Cl -===2Co 2++Cl 2↑+3H 2O(3)分液漏斗、烧杯 NiOOH +e -+H 2O===Ni(OH)2+OH -(4)2Co 2++HCO -3+3NH 3·H 2O===Co 2(OH)2CO 3↓+3NH +4+H 2O2Co 2(OH)2CO 3+O 2=====高温2Co 2O 3+2CO 2+2H 2O4.(2019·石家庄模拟)磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车,其正极是通过将磷酸铁锂(LiFePO 4)、导电剂、黏结剂和乙炔黑等按比例混合,再涂于铝箔上制成。
一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下:已知:①常温下,K sp [Fe(OH)3]=10-39 ②Li 2CO 3的溶解度,0 ℃为1.54 g ;100 ℃为0.72 g请回答:(1)向滤液1中加入硫酸,可得到Al(OH)3,该反应的离子方程式为_____________________________________________________。
(2)“酸浸”时,有磷酸生成,则磷酸铁锂在该过程中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________;所加H 2SO 4和H 2O 2也可用HNO 3代替,但缺点为_____________________。
(3)“沉铁”时,溶液的pH 与金属元素的沉淀百分率(w )的关系如表: pH3.5 5 6.5 8 10 12 w (Fe)/%66.5 79.2 88.5 97.2 97.4 98.1 w (Li)/% 0.9 1.3 1.9 2.4 4.5 8.0则该过程应调节pH=________,其原因为____________________________;假设该过程在常温下进行,则此时溶液中[Fe3+]=________。