(word完整版)高考化学无机工艺流程题
2020届高考化学二轮复习专题八无机化工流程(含解析)
精品文档,欢迎下载如果你喜欢这份文档,欢迎下载,另祝您成绩进步,学习愉快!专题八 无机化工流程1、工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰,其工艺流程如下:已知:①菱锰矿的主要成分是3MnCO ,还含有少量的Fe 、Al 、Ca 、Mg 等元素。
②氢氧化物沉淀的条件:3Al +、3+Fe 完全沉淀的pH 分别为4.7、3.2;2+Mn 、2Mg +开始沉淀的pH 分别为8.1、9.1。
③“焙烧”过程的主要反应:34MnCO +2NH Cl 2322MnCl +2NH +CO +H O ↑↑。
④常温下,几种难溶物的sp K 如下表所示: 难溶物2Mn(OH) 3MnCO 2CaF 2MgFsp K132.010-⨯ 112.010-⨯ 102.010-⨯ 117.010-⨯1.分析图1、图2、图3,推测最佳的焙烧温度、焙烧时间、4(NH Cl)()m m 菱锰矿粉分别为__________、__________、__________。
2.“除杂”过程如下:①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为3+42282222(NH )S O >H O >Cl >MnO >Fe ,则氧化剂X 宜选择___________(填字母序号)。
A.4228(NH )S O B.2MnO C.22H O D.2Cl②调pH 时,pH 可取的最低值为 _____________。
③当2CaF 、2MgF 两种沉淀共存时,若溶液中2+5(Ca ) 1.010mol/L c -=⨯,则2+(Mg )c =___________mol/L 。
3.“沉锰”过程中,不能用碳酸钠溶液代替43NH HCO 溶液的可能原因是__________。
4.测定碳酸锰粗产品的纯度。
实验步骤如下:①称取0.5000g 碳酸锰粗产品于300mL 锥形瓶中,加少量水润湿。
再加入25mL 磷酸,移到通风橱内加热至240℃。
②将上述锥形瓶中的溶液加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol/L 的硫酸亚铁铵4242[(NH )Fe(SO )]标准溶液滴定,发生的反应为3-2+2+3+3-424[Mn(PO )]+Fe =Mn +Fe +2PO 。
2021届高考一轮(人教版)化学:无机化工工艺流程附答案
2021届高考一轮(人教版)化学:无机化工工艺流程附答案一轮复习:无机工艺流程【试一试】KNO3是重要的化工产品,下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤:(1)反应Ⅰ中,CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1∶2,该反应的化学方程式为___________________________________________________。
(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是__________________________________________________________;从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是_________________________________________________________________。
(3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法:取少量K2SO4样品溶解于水,__________________________________________________________。
【答案】(1)CaSO4+2NH4HCO3===CaCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑(2)分离NH4Cl与K2SO4,加快化学反应速率防止KNO3结晶,提高KNO3的产率(3)加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,静置,向上层清液中滴加AgNO3溶液,若有沉淀生成,说明K2SO4中混有KCl【解析】(1)反应Ⅰ中,CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1∶2,由流程图可知生成CaCO3、(NH4)2SO4和CO2,由质量守恒可知反应的化学方程式为CaSO4+2NH4HCO3===CaCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑。
(2)(NH4)2SO4加入KCl,在干态、加热的条件下进行,可生成易分解的氯化铵,加热时氯化铵分解生成氯化氢和氨气,温度降低又生成氯化铵,以此可分离出氯化铵,得到硫酸钾,且能加快反应的速率;从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是防止KNO3结晶,提高KNO3的产率。
高考化学工艺流程题
高考化学工艺流程题一、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、原因能力考察:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点:根本理论、元素化合物、实验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,表达能力立意的命题指导思想,能够综合考察各方面的根底知识与将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。
【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与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响是:控制条件,调节PH ,使Mg 2+全部沉淀1. 解题思路明确整个流程与每一局部的目的 → 仔细分析每步发生的反响与得到的产物 → 结合根底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:前一问答复不了,并不一定会影响答复后面的问题。
分析流程图需要掌握的技巧是:Ⅱ别离提纯 Ⅰ预处理 Ⅱ别离提纯Ⅲ 复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〕,比照原料与产物;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,并在下一步分析与解题中随时进展联系与调用;③ 解析流程图并思考:从原料到产品依次进展了什么反响?利用了什么原理〔氧化复原?溶解度?溶液中的平衡?〕。
每一步操作进展到什么程度最正确?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,对于比拟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。
全国新课标卷化学二轮复习-题型训练:高考题型2无机综合与化学工艺流程答案含答案.doc
高考题型2无机综合与化学工艺流程1.(1) N/SOMaCOyHC甦Na2C03+CaS+4C0T(2)®Ca(OH) 2(或CaO) N加CO* ②NH:rH20+NaCl+C02一NaHCOd+NH&l 常温下,NaHCO:i x NH£1、NIIJICO?v NaCl四种物质中,NoIICO,溶解度最小CO?、Nib③D④Naim未完全析岀,母液中的NaCl 随废液排放NHX1⑶(旳是样品质量,加是样品受热分解后的质量)解析(2)①除去要加入碱,除去C屮要加入碳酸盐,结合生产实际加入氢氧化钙或氧化钙、碳酸钠。
②步骤II的反应物是一水合氨、氯化钠、二氧化碳,生成物是碳酸氢钠和氯化钱,该反应能发生的原因是碳酸氢钠的溶解度最小,易于析岀;碳酸氢钠分解生成的二氧化碳以及处理母液得到的氨气都可以循环利用。
③沸腾炉是硫酸工业中需要的设备,该工业不需要。
④氯化钠的利用率低的原因主要是碳酸氢钠不能完全析出,母液中含有一定量的氯化钠,随废液排放;向上述工艺的“母液〃中通入NH:,’并加入食盐固体,促进NaHCO:;析出,同时生成副产物NHXlo (3)假设加热前纯碱的质员为叭加热后的质显为血则加热损失的质量为例-滋则纯碱中碳酸氢钠的质量为,故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为。
2.(1) 3MnO2 +KC10s +6K0H—3K2MnOi + KC1 +3H20(2)3Mn+4CH:Q00H—2Mn+Mn02xb+2H20+4CH3C00_(3)蒸发浓缩(或加热浓缩)冷却结晶(或降温结晶)过滤(4)Mn02(5)KC1 CH^COOK反应生成K2SO4,而血SO。
在常温下的溶解度也较小,析岀后导致产品的纯度降低(或硫酸酸性太强,导致Mn将C「氧化,产生有毒的CI2, KMr©损失且纯度降低)解析(1)软镒矿中的二氧化猛和加入的氯酸钾、氢氧化钾熔融发生氧化还原反应生成猛酸钾、氯化钾和水,结合原子守恒和得失电子守恒书写配平化学方程式。
高考化学无机工艺流程练题含答案
(人教版)高考化学:无机工艺流程二轮练题含答案*无机工艺流程*1、我国电池的年市场消费量约为80亿只,其中70%是锌锰干电池,利用废旧锌锰干电池制备硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)和纯MnO2的工艺如下:已知:①锌皮的主要成分为Zn,含有少量Fe;炭包的主要成分为ZnCl2、NH4Cl、MnO2、炭粉等,还含有少量的Cu、Ag、Fe等。
②K sp[Zn(OH)2]=2.0×10-16;K sp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
(1)除去炭包中炭粉的操作为__________(填字母)。
A.酸浸B.过滤C.焙炒D.焙烧(2)粗MnO2转化为MnSO4时,主要反应的离子方程式为___________________________。
(3)焙烧时发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(4)制备硫酸锌晶体流程中,用ZnO 调节pH 的目的是________________________________________________________________________,若溶解时不加H 2O 2带来的后果是________________________。
(5)“草酸钠高锰酸钾返滴法”可测定MnO 2的纯度:取a g MnO 2样品于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,再加入V 1 mL c 1 mol ·L -1 Na 2C 2O 4溶液(足量),最后用c 2 mol ·L -1 KMnO 4溶液滴定剩余的Na 2C 2O 4,达终点时消耗V 2 mL 标准KMnO 4溶液。
①MnO 2参与反应的离子方程式为__________________________________________。
2020届高考化学二轮复习大题精准训练 制备类无机工艺流程题.docx
2020届高考化学二轮复习大题精准训练——制备类无机工艺流程题1.氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业,随着工业的飞速发展,我国对氧化锌的需求量日益增加,成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。
用工业含锌废渣(主要成分为ZnO,还含有铁、铝、铜的氧化物,Mn2+、Pb2+、Cd?+等)制取氧化锌的工艺流程如图所示:已知:相关金属离子[c(M n+) = 0.1 mol/L]生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:回答下列问题:⑴为调节溶液的pH,则试剂X为(填化学式),(2)除杂时加入高*孟酸钾的作用是,发生反应的离子方程式为O(3)“过滤”所得滤渣的主要成分是(填化学式)。
(4)写出“碳化合成”的化学方程式:;“碳化合成”过程需纯碱稍过量,请设计实验方案证明纯碱过量:2.钛被称为继铁、铝之后的第三金属。
工业上常用硫酸酸解钛铁矿(主要成分为FeTiO3, 还含有部分Fe2O3)的方法制取金红石(TiO2),再还原Ti()2制取金属钛。
工业制取TiC)2的工艺流程图如下:回答下列问题:⑴钛酸亚铁(FeTQ)中Ti的化合价为(2)钛液1中钛以TiO2+的形式存在,则FeTiO3与硫酸反应的离子方程式为(3)为提高钛铁矿的酸解率,可添加适量氧化剂,依据下图判断,添加的最佳氧化剂为(填化学式)。
100j ▲▲90- ---------- "o o o o 8 7 6 5 la®*KMnO4 -^NaClO -*-KClC>3• I I I I I I I I I I20 30 40 50 60 70时间/min不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响(4)钛液1中加入的A物质是,流程中的操作a是(5)制取金红石过程中,需要测定TiO?+的含量。
取lOOmL钛液1,加铝粉,使其发生反应3TiO2+ +Al + 6H+ = 3Ti3+ + Al3+ + 3H2O,反应消耗铝1.35g,则钛液1 中TiO2+的物质的量浓度为。
高考化学江苏专版二轮专题复习三维讲义十六、无机化工流程 Word版含答案
十六、无机化工流程高考题组(一)——江苏卷1.(2017·江苏高考)铝是应用广泛的金属。
以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_______________________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是________________________。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如下图所示。
阳极的电极反应式为____________________________,阴极产生的物质A的化学式为________。
(5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。
在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是__________________________________________。
解析:(1)Al2O3为两性氧化物,在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2。
(2)加入的NaHCO3与过量的NaOH反应,导致溶液的pH减小。
(3)电解Al2O3时阳极上生成O2,O2会氧化石3。
墨。
(4)阳极上OH-失去电子生成O2,由H2O电离出的H+可以与CO2-3反应生成HCO-阴极上H2O放电生成H2。
答案:(1)Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化3+2H2O-4e-===4HCO-3+O2↑H2(4)4CO2-(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜2.(2016·江苏高考)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 ℃左右进行。
2021届(人教版)高考一轮化学:无机(化工)工艺流程练习题含参考答案
2021届(人教版)高考一轮化学:无机(化工)工艺流程练习题含参考答案*无机(化工)工艺流程*1、利用自然资源制备相关化学物质,下列化工生产不可行的是( )A .FeS 2――→O 2高温SO 2――→H 2O H 2SO 3――→O 2H 2SO 4 B .石英砂――→焦炭高温粗硅――→Cl 2粗SiCl 4――→分馏提纯H 2/高温高纯硅 C .提取食盐后的母液――→Cl 2含Br 2的液体――→热蒸气――→冷凝粗Br 2 ――→NaBr (s )蒸馏Br 2 D .铝土矿――→1)NaOH (aq )2)过滤NaAlO 2(aq)――→1)CO 22)过滤Al(OH)3――→煅烧Al 2O 3――→冰晶石电解Al 【答案】 A【解析】 A 项不可用于化工生产,应为FeS 2――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4。
2、锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO 2)可以制造耐高温纳米陶瓷。
我国有丰富的锆英石(ZrSiO 4),含Al 2O3、SiO 2、Fe 2O 3等杂质,生产锆流程之一如下:试回答下列问题:(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO):_______________。
(2)写出ZrOCl 2·8H 2O 在900 ℃生成ZrO 2的反应方程式:__________________。
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是 ( )。
A .二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料B .1纳米=10-10米C .锆合金的硬度比纯锆要高D .日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气 爆炸引起的(4)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷;电解质是掺杂氧化钇(Y 2O 3)的二氧化锆(ZrO 2)晶体,在熔融状态下能传导O 2-。
在熔融电解质中,O 2-向________(填“正”或“负”)极移动。
(完整版)无机化工流程题
无机化工流程题解题方法一、解题策略化工流程中常见的操作与名词化工流程题目在流程上一般分为3个过程:原料处理―→分离提纯―→获得产品(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词①加快反应速率②溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸:与水接触反应或溶解浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程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④控制反应条件的方法(2)分离提纯阶段的常见考点①调pH值除杂a.控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示若要除去Mn2+提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂③加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。
如:侯氏制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动⑤萃取(3)获得产品阶段的常见考点①洗涤(冰水、热水):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。
②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以防其水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。
④蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。
⑤重结晶(4)其他常见考点①化学方程式②实验仪器③计算④信息二、热点题型探究热点1碱金属及其矿物的开发利用例1(2012·广东理综,32)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO2-4+2H2O为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
高考化学二轮专题复习 专题15:无机化工流程题
高考化学二轮专题复习专题15:无机化工流程题姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、综合题 (共12题;共85分)1. (5分) (2016高一上·六安期末) 榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成.工业上对其进行综合利用的流程如下:(1)溶液Ⅰ中除了Ca2+外,还可能含有的金属阳离子有________;(2)步骤③中NaOH参加反应的离子方程式________,鼓入空气并充分搅拌的目的是(用化学方程式表示)________;(3)在工业生产中,步骤④通入过量CO2而不加入盐酸的原因是________.2. (8分)根据问题填空:(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产________为基础的工业体系.(2)电解前,为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42﹣等杂质离子,下列加入顺序合理的是.A . 碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡B . 碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠C . 氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡D . 氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠(3)“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”.某工厂的盐泥组成如下:成分NaCl Mg(OH)2CaCO3BaSO4其他不溶于酸的物质质量分数(%)15~2015~205~1030~4010~15为生产七水硫酸镁,设计了以下工艺流程:生产七水硫酸镁工艺流程图1﹣反应器 2﹣过滤器 3﹣蒸发浓缩器 4﹣结晶槽 5﹣洗涤槽 6﹣真空干燥器装置1中加入的酸应选用________,加入的酸应适当过量,控制pH为5左右,反应温度在50℃左右.持续搅拌使之充分反应,以使Mg (OH)2充分溶解并转化为MgSO4,在此过程中同时生成CaSO4.其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是________.装置2中滤渣的主要成分为________.装置3中通入高温水蒸汽并控制温度在100~110℃,蒸发结晶,此时析出的晶体主要是________.用装置6(真空干燥器)干燥七水硫酸镁晶体的理由是________.3. (5分)(2015·崇州模拟) 工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7),工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为________,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是________.(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是________.(3)固体A主要为________(填化学式),固体B主要为________(填化学式).(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗最低.4. (8分) (2016高一上·天水期中) 选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上.A、萃取分液法;B、加热分解;C、结晶法;D、分液法;E、蒸馏法;F、过滤法(1) ________分离饱和食盐水和沙子的混合物;(2) ________从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾;(3) ________分离水和苯的混合物;(4) ________分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃),已知四氯化碳和甲苯互溶.5. (9分)写出图中序号①~④仪器的名称:(1)①________;②________;③________;④________;(2)分离碘的四氯化碳溶液应选择装置________,操作名称________(3)分离水和汽油的混合物应选择装置________,操作名称________(4)仪器①~④中,使用时必须检查是否漏水的________(填序号)6. (6分)除杂质:所选试剂都填化学式(1)除去混入NaCl溶液中少量NaHCO3杂质的试剂是________,离子方程式为________.(2)除去FeCl2溶液中混入的FeCl3溶液杂质用试剂是________,离子方程式为________.(3)除去Mg粉中混有的少量Al杂质的试剂是________,离子方程式为________.(4)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3杂质的试剂是________,离子方程式为________.7. (6分)根据所学知识完成填空:(1)如图为常见仪器的部分结构:请写出仪器名称:A________,B________,C________,D________(2)指出在使用下列仪器(已经洗涤干净)或用品时的第一步操作:①石蕊试纸(检验气体)________.②容量瓶________.③酸式滴定管________.④集气瓶(收集HCl气体)________8. (9分)(2019·定远模拟) 三氧化二铬可用作搪瓷、陶瓷、人造革、建筑材料的着色剂。
高考化学复习:(6)无机化学工艺流程题
无机化学工艺流程题化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,一般具有如下环节:原料→对原料的预处理→核心化学反应→产品的提纯分离→目标产物它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,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问。
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,是新课标全国卷命题的热考题型。
(2017·海南卷)以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H 2O 的过程如图所示:硼镁泥的主要成分如下表:(1)“酸解”时应该加入的酸是________,“滤渣1”中主要含有________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是____________________、____________________。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是__________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。
2021届高考(一轮)化学:无机工艺流程训练题附答案
2021届高考(一轮)化学:无机工艺流程训练题附答案*无机工艺流程*1、从某含有FeCl2、 FeCl,、CuCl 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:则下列说法正确的是( )A.试剂a 是铁、试剂b 是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用的仪器完全相同C.试剂c 是氯气,相应的离子反应为2Fe 2++Cl 22Cl -+2Fe 3+D.用KSCN 溶液可检验溶液W 中是否有Fe 2+答案:C解析:试剂a 是铁,加入过量的铁,可把铜全部置换出来,并把FeCl 3还原为FeCl 2,则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X 为FeCl 2溶液,滤渣Y 为铜和过量的铁;由于最终得到的产品是FeCl 3晶体,故试剂b 是稀盐酸,铜不与盐酸反应,铁与盐酸反应生成FeCl 2,故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质,滤液Z 为FeCl 2溶液,在两次过滤得到的FeCl 2液中通入氯气.发生反应: 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3,将FeCl 2转化为FeCl 3,然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶)便可得到氯化铁晶体,蒸发结晶与过滤所使用的仪器不完全相同,故A 、B 项错误,C 项正确:KSCN 溶液不可用来检验Fe 2+,D 项错误2、利用自然资源制备相关化学物质,下列化工生产不可行的是( )A .FeS 2――→O 2高温SO 2――→H 2O H 2SO 3――→O 2H 2SO 4 B .石英砂――→焦炭高温粗硅――→Cl 2粗SiCl 4――→分馏提纯H 2/高温高纯硅 C .提取食盐后的母液――→Cl 2含Br 2的液体――→热蒸气――→冷凝粗Br 2 ――→NaBr (s )蒸馏Br 2 D .铝土矿――→1)NaOH (aq )2)过滤NaAlO 2(aq)――→1)CO 22)过滤Al(OH)3――→煅烧Al 2O 3――→冰晶石电解Al【答案】 A【解析】A项不可用于化工生产,应为FeS2――→O2SO2――→O2SO3――→H2OH2SO4。
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(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(4)试配平氧化还原反应方程式: Na2Cr2O7+ SO2+ H2O===
Cr(OH)(H2O)5SO4+ Na2SO4;每生成1molCr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为____________。
(三)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:
典例导悟2(2010·江苏,20)以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:
→ → → → → →
(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11mol3·L-3,若溶液中c(OH-)=3.0×10-6mol·L-1,则溶液中c(Mg2+)=________。
(二)某工厂对制革工业污泥中Cr元素的回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子
Fe3+
Fe2+
Mg2+
Al3+
Cu2+
Cr3+
开始沉淀时的pH
1.9
7.0
-
-
4.7
三、知识贮备
1.熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下)
化学工业
化学工业
2.熟练掌握分离、提纯的实验技能,如溶解、过滤、蒸馏、结晶、重结晶等。
3.熟练掌握化学计算的方法技巧,如守恒法、关系式法、差量法等。
四、解题思路
无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产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;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:
一、题目特点
无机工艺流程题已逐渐成为高考试卷的主角,尤其是2010年的高考中,全国14套理综(化学)试卷,纯粹的无机工艺流程题有6道(其中江苏卷18题、20题都是无机工艺流程题),实验室模拟的有3道。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。
二、题目类型
从化工工艺分,可分为基础化工工艺题和精细化工工艺题;从生产过程中的主要工序分,可分为除杂提纯工艺流程题(如海水提纯)、原材料化学转化工艺流程题、电解工艺流程题、资源(能源)综合利用工艺流程题;按资源的不同,分为空气资源生产的工艺流程题(如合成氨)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水提溴、镁、氯碱工业等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(如工业制H2SO4、炼铁、炼钢等)、化石燃料生产的工艺流程题等。
(一)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO ,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去NO 的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)从问题中获取信息,帮助解题,了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。
五、典例导悟
典例导悟1利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
①_________________________________;
②________________________________________________________________________;
③过滤。(提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)。
典例导悟3(2010·福建理综,24)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是
________________________________________________________________________。
(1)从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
(2)分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.发生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了获得产品。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
Fe(OH)2+ ________+ ________===
Fe(OH)3+ Cl-
-
沉淀完全时的pH
3.2
9.0
11.1
8
6.7
9(>9溶解)
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是________(至少写一条)。
(2)调pH=8是为了除去__________(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。
(3)钠离子交换树脂的原理为Mn++nNaR―→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是____________(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。