高考专题:无机化工流程题目
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 。
高考专题 无机化工工艺流程
专题工艺流程2018年高考题1.(2018江苏,19,15分) 以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3,其主要实验流程如下:②N2H4·H2O沸点约118 ℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度超过40 ℃, Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取的措施是。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。
NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110 ℃继续反应。
实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是。
(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示,Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。
实验中确定何时停止通SO2的实验操作为。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案:,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。
1.(1)3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3- +3H2O(3分)〓缓慢通入Cl2(2分)(2)NaClO碱性溶液(2分)减少水合肼的挥发(2分)(3)①测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2(2分)②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34 ℃条件下趁热过滤(4分)【解析】本题考查物质制取的实验知识,考查的化学核心素养是科学探究与创新意识。
(1)由题给条件,反应物为Cl2和NaOH,生成物为NaClO3、NaCl、H2O,根据离子方程式书写规则、原子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该离子反应为:3Cl2+6OH-===5Cl-+ClO3-+3H2O;Cl2与碱反应放热,所以要控制温度还要控制通入氯气速度。
无机化工流程题(5) (附答案解析)-高考化学大题
无机化工流程题(5)1.绿矾被广泛用于医药和工业领域,工业上两种制备绿矾(FeSO4·7H2O)的方法如下:方法一:利用黄铜矿粉(主要成分为CuFeS2)制取绿矾(流程如图1所示)(1)试剂a和试剂b分别为________________(填名称),操作1的名称为________(2)有一种细菌在有氧气存在的稀硫酸中可以将CuFeS2氧化成硫酸盐,写出该反应的化学方程式:___________方法二:利用工业废铁屑制取绿矾(流程如图2所示)(3)加入适量Na2CO3溶液的作用是______________(4)实验室进行操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器的名称为____________________(5)可通过检验CO2-3判断操作Ⅰ是否洗涤干净,检验方法为__________________________________________(6)测定绿矾产品中FeSO4·7H2O含量的方法如下:a.称取3.72 g绿矾产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中c.用硫酸酸化的0.010 0 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器名称为_______________________________________②样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________×100%(用分数表示)③上述测定中,若滴定管规格为50 mL,则步骤a中称取样品的质量不能超过_______g(保留小数点后四位)2.某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料,制备MgCO3·3H2O。
实验流程如下图所示:(1)为了加快废渣的酸溶速率,可采取的办法有________________________________(任写一点),酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为___________________________________(2)加入30%H2O2的目的是______________________________________________(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+①加入30%H2O2后,检验溶液中是否含有Fe2+的最佳试剂是_____________________②萃取分液完成后,检验水相中是否含有Fe3+的最佳试剂是_______________________(4)室温下,除去MgSO4溶液中的Al3+(使Al3+浓度小于1×10-6 mol·L-1)而不引入其他杂质,应加入的试剂X为____________,应调节pH的范围为________________________(已知:①K sp[Al(OH)3]=1.0×10-33;②pH=8.5时,Mg(OH)2开始沉淀)(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤,确认沉淀洗净的操作及现象是______________________________________________________________________________________________3.精制硅藻土因为颗粒小(直径仅几微米)、吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。
第十二讲铜及其重要化合物无机化工流程(习题)-2024年高考化学大一轮复习课件习题
9.()硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
A.“药金”实质上是铜锌合金B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌
C.用王水可区别黄金和“药金” D.用火焰灼烧不能区别黄金和“药金”
【答案】A
【解析】 冶炼“药金”的相关反应的化学方程式为ZnCO3 ZnO+CO2↑、2ZnO+C 2Zn+CO2↑、2Cu2O+C 4Cu+CO2↑,A项正确、B项错误;王水可以溶解黄金和“药金”,C项错误;用火焰灼烧可以区别黄金和“药金”,因为高温下黄金跟空气不反应,而“药金”可以与空气反应,生成的CuO是黑色的,ZnO是白色的,D项错误。
A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
【答案】C
3.我国古代“药金”的冶炼方法是将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800 ℃,即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是()
4.人类最早冶金的历史年代曲线图如图所示(-1000表示公元前1000年)。下列说法正确的是()
A.金属越活泼,冶炼的年代一定越晚
B.冶炼金属的历史:电解氯化物比电解氧化物早
C.自然界中铜元素以游离态形式存在,故铜的冶炼年代最早
D.金属氧化物(如Al2O3、Cu2O)也属于金属材料
高考化学题型分类练习 第二篇 二 无机化工流程综合题
A组1.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称为保险粉,常作还原剂,能溶于冷水,难溶于乙醇,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.用甲酸钠(HCOONa)生产保险粉的工艺流程如图:回答下列问题:(1)Na2S2O4中硫元素的化合价为____________。
(2)“滤液”中可以循环利用的物质是__________________。
(3)“洗涤”所用试剂最好为____(填字母)。
a.冰水b.热水c.无水乙醇d.90%乙醇水溶液(4)“反应”在70 ℃条件下进行,写出发生反应的化学方程式:________________________。
(5)在包装保存“保险粉”时加入少量的Na2CO3固体,目的是_________________________。
Ⅱ.探究保险粉的性质(6)现将0.05 mol·L-1 Na2S2O4溶液在空气中放置,其溶液的pH与时间(t)的关系如图所示:①t1时溶液中含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为________________________________。
②t2→t3段发生反应的离子方程式为_______________________________________________。
(7)取少量连二亚硫酸钠在隔绝空气的条件下加强热使其完全分解,得到Na2SO3、Na2S2O3和一种气体(STP),该反应中氧化产物、还原产物的物质的量之比为__________。
2.(2022·河南洛阳三模)碳酸锶(SrCO3)具有屏蔽X射线的功能,广泛应用于彩色显示装置、等离子显色装置的荧光屏玻璃中。
工业上以天青石(主要成分为SrSO4,含少量BaSO4和CaSO4)和煤为原料生产碳酸锶。
工艺流程如下:已知:①Sr(OH)2、Ba(OH)2、Ca(OH)2在不同温度下的溶解度(g):温度/℃2040608090100Sr(OH)2 1.77 3.958.4220.244.591.2Ba(OH)2 3.898.2220.94101.4——Ca(OH)20.1730.1410. 1210.0940.0860.076②浸取时发生反应:2SrS+2H2O===Sr(HS)2+Sr(OH)2,硫化锶的溶解度主要受氢氧化锶的溶解度影响。
无机化工流程题(4) (附答案解析)-高考化学大题
无机化工流程题(4)1.NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。
操作步骤如下:(1)向滤液Ⅰ中加入FeS是为了生成难溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质,则除去Cu2+的离子方程式为 (2)根据对滤液Ⅱ的操作作答:①往滤液Ⅱ中加入H2O2发生反应的离子方程式为_____________________________________________②调滤液ⅡpH的目的是__________________③检验Fe3+是否除尽的操作和现象是_____________________________________________(3)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这两步操作的目的是______________________________________________________(4)得到的NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到NiSO4·6H2O晶体①在进行蒸发浓缩操作时,加热到___________________________(描述实验现象)时,则停止加热②为了提高产率,过滤后得到的母液要循环使用,则应该回流到流程中的_____(填“a”、“b”、“c”或“d”)位置③如果得到产品的纯度不够,则应该进行________________(填操作名称)操作2.氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下:已知:①菱锰矿石主要成分是MnCO3,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素②相关金属离子[c(M n+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀时的pH如下:金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.510.68.19.6沉淀完全的pH 5.2 3.79.712.610.111.6③常温下,CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×10-10、7.42×10-11回答下列问题:(1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为__________________________(2)分析下列图1、图2、图3,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是:焙烧温度_________,氯化铵与菱锰矿粉的质量之比为________,焙烧时间为__________________________(3)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为_________________;然后调节溶液pH使Fe3+、Al3+沉淀完全,此时溶液的pH范围为_________,再加入NH4F沉淀Ca2+、Mg2+,当c(Ca2+)=1.0×10-5 mol·L-1时,c(Mg2+)=_______mol·L-1(4)碳化结晶时,发生反应的离子方程式为__________________________________________(5)流程中能循环利用的固态物质是___________3.钒具有广泛用途。
01无机化工流程题的解题策略(附答案解析)-2023年高考化学大题逐空突破
无机化工流程题的解题策略1.无机工艺流程试题的结构模型流程图一般三大部分:原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯 呈现模式识图方法箭头的意义 图1: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)图2:箭头表示反应物分步加入和生成物出来图3:返回的箭头一般是“循环利用”的物质2.设问角度(1)原料预处理方法及反应(2)加入试剂判断及加入试剂的作用 (3)陌生化学(离子)方程式的书写 (4)分离、提纯的仪器、操作及操作目的 (5)滤渣、滤液成分判断(6)实验条件的选择,温度或pH 调节(7)图表、图像分析 (8)物质循环利用 (9)计算 2.(1)审题“四角度”审题干 ①明确原料的主要成分和杂质成分 ②明确目的审信息①寻找信息再流程中的作用 ②寻找信息与某设问的对立关系审流程 ①明确三线:主线产物,分支副产物,回线为循环物②结合设问的问题细审流程中转化原理,找出进料物质(反应物)和出去物质(生成物)的主产物和副产物审设问明确答什么,答的问题与哪步流程有关,考查的什么知识等(2)破题“三方法”(3)第一步:读题头,得目的,找原料,明产品,解决“干什么”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,通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素第二步:读题干,析过程,看措施,推用意,解决“怎么做”题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。
分析流程中的每一步骤的反应物是什么?发生了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)?该反应造成了什么后果?(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的?如何体现绿色化学思想?)每一步操作进行到什么程度最佳?在此过程中抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务,在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。
化学工艺流程题-----物质的分离与提纯(原卷版)--2025届高考化学微专题
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于-5-110mol L ⋅,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
-36-22-21K (CuS)=6.310,K (ZnS)=2.510,K (CoS)=4.010×××化学工艺流程题-----物质的分离与提纯考情分析真题精研规律·方法·技巧经典变式练核心知识精炼原料对原料的预处理核心化学反应产品的提纯和分离目标产物基础测评加入氨水中和调节溶液pH的范围是。
已知:①NiS 在“焙烧”过程中转化为NiO ;②钼酸铵()NH MoO 为白色晶体,具有很高的水溶性,不溶于乙醇。
A .电负性:C S O >> B .离子半径:22O Na S −+−<< C .第一电离能:Na N O <<D .基态2Ni +中成对电子数与未成对电子数之比为12:1 (4)()442NH MoO 中存在的相互作用有__________(填标号)。
A .分子间作用力 B .金属键 C .共价键D .离子键(5)经过结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到()442NH MoO ,洗涤时所选用的最佳试剂为 。
3.(2024·重庆·模拟预测)含有少量CaO、MgO、K如表所示。
已知:25℃时,各物质的sp回答下列问题:(1)“酸浸”中提高反应速率的可行措施有 (任答一条);酸浸渣的主要成分是 (填化学式)。
H O的目的是氧化 (填离子符号),写出该离子被氧化生成沉淀的离子方程式:。
(2)加入22CaF与浓硫酸在加热的条件下反应的化学方程式(3)回收的沉淀可与浓硫酸反应生成能腐蚀玻璃的气体,2能力提升A .浸出产生的2Fe +最终氧化为3Fe +存在于溶液中B .[]24PbCl −的空间构型是正四面体C .可以向含[]24PbCl −的溶液中加入适量的冷水结晶获得PbCl 2 D .工业上主要通过电解熔融PbCl 2制金属Pb(4)设计实验,验证结晶后过滤得到的滤液中含有Fe 元素 。
无机化工流程综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练含答案
压轴题 无机化工流程综合分析命题预测本专题考查类型主要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,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图的创新。
试题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、分离或提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,具有较强的实用性和综合性,是近几年新高考地区常考题型。
预计2024年命题重点考查涉及除杂和分离等环节,特别是通过调节溶液的pH 达到除杂或分离的目的,常涉及除杂及离子的检验等体现能力立意和化学知识的应用,综合性增强,考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。
高频考法(1)废旧物资提纯回收(2)矿产资源物质制备(3)工艺流程与化学图像(4)工艺流程与晶胞结构1.原料预处理的方法及目的方法目的解题指导粉碎、研磨将块状或颗粒状的物质磨成粉末增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分,也是提高“浸出率”的方法之一浸取水浸与水接触反应或溶解(1)加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度,可以加快浸出速率;增加浸出时间可使样品充分溶解,可提高浸出率(2)酸溶时所加酸的量不能太多①过量的酸多消耗后续调节pH 所加的碱性试剂②如果实验过程有硫化物,酸过量会形成有毒气体硫化氢酸浸与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去碱浸除去油污,溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧(焙烧)1.除去可燃性杂质2.使原料初步转化①除去硫、碳单质②使有机物转化或除去有机物③高温下原料与空气中氧气反应等④使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土2.常见的流程中的条件控制无机化工流程综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练条件控制目的反应物用量或浓度①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率;②增大便宜、易得的反应物的浓度,可以提高其他物质的利用率,使反应充分进行;③增大物质浓度可以加快反应速率,使平衡发生移动等降温①防止某物质在高温时溶解(或分解);②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动;③使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离等;④降低某些晶体的溶解度,减少损失等控温①结晶获得所需物质;②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发;③使某物质达到沸点挥发出来;④使催化剂的活性达到最好;⑤防止副反应的发生等加入氧化剂(或还原剂)①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而后调溶液的pH,使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]加入沉淀剂①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等);②加入可溶性碳酸盐,生成碳酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去Ca2+、Mg2+pH控制①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的;②抑制盐类水解;③促进盐类水解生成沉淀,有利于过滤分离3.常考分离、提纯的方法及操作(1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法,实验过程为: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。
高考化学一轮复习微专题三无机化工流程解题方法指导(含解析)
微专题三无机化工流程解题方法指导一:无机化工流程解题指导1.无机化工流程题的特点无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景,将化学工艺进行简化,与化工生产成本、环境保护相结合,考察物质制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中应用问题,是近几年高考中一大亮点。
这类题常呈现的形式:流程图、表格、图像2.化工流程图意义(1)箭头:箭头进入是投料(反应物)、出去是生成物(包括主产品和副产品)(2)三线:① 主线:一般最长的流程,代表主要产品② 分支线:代表副产品③ 回头线:代表可循环利用3、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(1)反应速率与平衡理论的运用;(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;(3)化学反应的能量变化;(4)实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;(5)流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用(6)环境保护与绿色化学评价。
4.解答无机化工流程试题的程序基本步骤:①从题干中获取有用信息,了解生产的产品。
②然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
③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获得产品而服务。
④从问题中获取信息,帮助解题。
解题思路:二:解题策略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:研磨(粉碎)、增大浓度、升高温度(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)(3)灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,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控制较低温度:应想到挥发性物质、物质不稳定性、物质的转化加过量试剂:应想到反应完全或者增大转化率、产率能否加其他物质:应想到会不会引入杂质、是否影响产品纯度在空气中或者其他气体中:应想到O2、CO2、H2O或者其他气体是否参与反应或者达到防氧化、防氧化、防水解、防潮解目的2、分离提纯阶段的常见考点(1)提纯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。
高考 无机化工流程图题 较基础 简
无机化工流程图题要点介绍1.化工生产选择适宜条件的原则化工生产选择适宜条件的目的是尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度,依据外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律确定,其原则是:(1)对任一可逆反应,增大反应物浓度,能提高反应速率和转化率。
故生产中常使廉价易得的原料适当过量,以提高另一原料的利用率,如氮气与氢气的配比为1.07∶3。
(2)对气体分子数减少的反应,增大总压使平衡向增大生成物的的方向移动。
但压强太大,动力消耗,设备要求、成本增高,故必须综合考虑。
(3)对放热反应,升温,提高反应速率,但转化率降低,若温度太低,反应速率又太慢,故需使用适当的催化剂。
对吸热反应,升温,加快反应速率,又能提高转化率,但要避免反应物或生成物过热分解。
(4)使用催化剂可大大提高反应速率且不影响化学平衡,但使用时必须注意其活性温度范围,且防止催化剂“中毒”,延长使用寿命。
合成氨适宜条件:500℃、铁触媒、2×107~5×107、循环操作。
2.绿色化学(1)节省资源,提高原料转化率和利用率。
例如在合成氨工业,硝酸工业,接触法制硫酸,联合制碱法等工艺流程中采取了循环操作,体现了绿色化学中节省能源的基本原理。
(2)化工生产中均介绍了尾气回收方法和处理装置以防止或减少环境污染。
例如:氨氧化法制硝酸、接触法制硫酸、炼钢、炼铁等均介绍了尾气处理或尾气吸收装置。
★化学工艺流程题的结构、特点与解法1. 工艺流程题的结构、特点和作用工艺流程题的结构分题头、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形式将原料到产品的主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。
其特点与作用有三:一是源于生产实际,以解决化学实际问题作思路进行设问,情境真实,能培养学生理论联系实际,学以致用的学习观;二是内容丰富,涉及化学基础知识方方面面,能考查学生化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力;三是试题新颖,阅读量大,能考查学生的阅读能力和资料的收集处理能力。
高考复习无机工业流程题专题
高考复习——无机工艺流程专题化学工艺流程题是近年高考命题旳热点。
化学工艺流程题以化工生产、能源、材料、环境等方面旳常见化学事物为背景,规定明确,设问层次清晰,以无机或有机化合物旳构成、性质、变化等内容为载体,规定考生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或处理生产、生活实际中旳简朴化学问题。
解答所需知识、措施都是化学旳关键内容。
一、题设探究1、展现形式资料卡:物质旳理化性质,如易潮解、易水解、易与某些物质反应等;流程图:生产工艺流程;表格:熔沸点、溶解度、Ksp等;图像:溶解度、反应速率等。
2、设问方式:4、知识落点:基本理论、元素化合物、试验。
因此,我们需要运用有关物质旳性质和反应原理旳基本知识,还要掌握某些分离提纯物质旳基本试验技能,关键是还要具有分析生产工艺流程旳措施和能力。
二、解题思绪1、解题环节第一,浏览全题,确定该流程旳目旳(即由何原料获得何产物,有何副产物),记住资料卡中给出旳理化性质;第二,粗读流程图,尽量弄懂流程图每部旳目旳,宏观把握整个流程,但不必将每一种物质都推出;第三,精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
第四,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言体现旳科学性。
2、注意事项:答题时,不要力争把生产流程图中旳每个细节都弄清晰,只要把握住重要旳考察方向,理清每个环节旳目旳和成果,再根据题中旳详细设问,结合题中提取旳信息和头脑中原有旳知识和技能,进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中旳每个细节,把时间和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。
前一问回答不了,并不一定会影响回答背面旳问题。
三、解题措施1、工艺流程模板2、预处理旳措施及目旳(1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加紧反应(溶解)速率,增大原料旳转化率(或浸取率)。
(2)煅烧或灼烧:不易转化旳物质转为轻易提取旳物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定旳杂质(3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调整pH增进水解(沉淀)(4)碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调整pH增进水解(沉淀)(5)控制温度:3、分离提纯旳措施及目旳①盐溶液旳分离提纯措施:结晶法:结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种措施,大多数同学通过一轮旳复习已经明白纯物质溶液要得到晶体旳措施,难点在于混合溶液得到晶体旳操作。
无机化工流程专题练习
无机化工流程题专题练习考点一操作流程式例1.过氧化钙可以用于改善地表水质,处理含重金属粒子废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等;工业上生产过氧化钙的主要流程如下:已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,加热至350 ℃左右开始分解放出氧气;1用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是________;2检验“水洗”是否合格的方法是________;3沉淀时常用冰水控制温度在0 ℃左右,其可能原因是写出两种:①____________;②____________;4测定产品中CaO2的含量的实验步骤:第一步:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI 晶体,再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液,充分反应;第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;第三步:逐滴加入浓度为c mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL;已知:I2+2S2O错误!===2I-+S4O错误!①CaO2的质量分数为____________用字母表示;②某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能________填“不受影响”、“偏低”或“偏高”,原因是_________;考点二物质变化流程例2.碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、催化剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等,也用于种子处理及作杀菌剂等;某化学兴趣小组在实验室利用Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备并检验碱式碳酸铜,实验步骤如下:错误!错误!错误!黏胶状错误!蓝绿色沉淀错误!错误!错误!蓝绿色晶体1写出制备碱式碳酸铜的化学方程式___________________________________;2用研钵分别研细Na2CO3·10H2O和CuSO4·5H2O的目的是___________________;3检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净的实验操作是______________________________;4碱式碳酸铜可以看成CuOH2·CuCO3,该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证产物中含有CuOH2、CuCO3;①各装置连接顺序为________________;②装置B中试剂的名称是__________,装置C中试剂的名称是__________;③证明含有CuCO3的实验现象是_________________________________________,证明含有CuO H2的实验现象是_________________________________________;考点三综合流程型例3.氯化亚铜在工业上应用广泛;氯化亚铜CuCl为白色晶体,微溶于水,能溶于氨水、浓盐酸,并生成配合物,不溶于硫酸、稀硝酸和醇;实验药品:铜丝20 g、氯化铵20 g、65%硝酸10 mL、36%盐酸15 mL、水;1反应①的化学方程式为_____________________________________________,用95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是____________________________________________________________________________________________________ ____;2工业化生产时,95%乙醇可通过__________的方法回收并循环利用,而NH4Cl、____________填化学式可直接循环利用;3实验室用下图装置制备CuCl;①实验时通入O2的速率不宜过大,为便于观察和控制产生O2的速率,最宜选择下列装置中的________填字母序号;②实验开始时,温度计显示反应液温度低于室温,主要原因是_____________________________________________________________________________________ ____;电炉加热升温至50 ℃时停止加热,反应快速进行,烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色,从环保角度考虑,当______________________________时才能停止通入氧气;待冷却至室温后,再打开瓶塞,沿________填字母口倾出棕色反应液于1 000 mL大烧杯,加水500 mL,即有大量白色沉淀析出;变式探究以黄铜矿主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾FeSO4·7H2O;其主要工艺流程如下:已知:部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表;沉淀物CuOH2FeOH3FeOH2开始沉淀pH完全沉淀pH1反应Ⅰ的化学反应方程式为___________________________________________;该反应中错误!被________填“氧化”或“还原”,其目的是____________________;2试剂a是__________,具体操作为____________,目的是__________________________________________________________________ ___;3反应Ⅲ的离子方程式为_______________________________________________;试剂c参与反应的离子方程式分别为______________________________________、__________________________________________________________________ ____;2016年高考真题专练1.2016年高考北京卷12分以废旧铅酸电池中的含铅废料Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用;其工作流程如下:1过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________;2过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:i:2Fe2++ PbO2+4H++SO42=2Fe3++PbSO4+2H2Oii: ……①写出ii的离子方程式:________________;②下列实验方案可证实上述催化过程;将实验方案补充完整;a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红;;3PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbOs+NaOHaq NaHPbO2aq,其溶解度曲线如图所示;①过程Ⅱ的目的是脱硫;滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是_____选填序号;A.减少PbO的损失,提高产品的产率B.重复利用氢氧化钠,提高原料的利用率C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率②过滤Ⅲ的目的是提纯,综合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作_______________________;2.2016年高考海南卷8分KAlSO42·12H2O明矾是一种复盐,在造纸等方面应用广泛;实验室中,采用废易拉罐主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质制备明矾的过程如下图所示;回答下列问题:1为尽量少引入杂质,试剂①应选用___填标号;A.HCl溶液B.H2SO4溶液C.氨水D.NaOH溶液2易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________;3沉淀B的化学式为________;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是__________;4已知:K w=×10-14,AlOH3AlO2-+H++H2O K=×10-13;AlOH3溶于NaOH 溶液反应的平衡常数等于_________;3.2016年高考江苏卷12分以电石渣主要成分为CaOH2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;氯化时存在Cl2与CaOH2作用生成CaClO2的反应,CaClO2进一步转化为CaClO32,少量CaClO2分解为CaCl2和O2;①生成CaClO2的化学方程式为▲;②提高Cl2转化为CaClO32的转化率的可行措施有▲填序号;A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料C.加水使CaOH2完全溶解2氯化过程中Cl2转化为CaClO32的总反应方程式为6CaOH2+6Cl2=CaClO32+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤;①滤渣的主要成分为▲填化学式;②滤液中CaClO32与CaCl2的物质的量之比n CaClO32∶n CaCl2▲1∶5填“>”、“<”或“=”;3向滤液中加入稍过量KCl固体可将CaClO32转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100gL-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是▲;4.2016年高考四川卷16分资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用;磷尾矿主要含Ca5PO43F和CaCO3·MgCO3 ;某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、MgOH2、P4和H2,其简化流程如下:已知:①Ca5PO43F在950℃不分解;②4Ca5PO43F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4请回答下列问题:1950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________;2实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________;3NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________;4在浸取液II中通入NH3,发生反应的化学方程式是____________;5工业上常用磷精矿Ca5PO43F和硫酸反应制备磷酸;已知25℃,101kPa时:CaOs+H2SO4l=CaS O4s+H2Ol △H=-271kJ/mol5 CaOs+H3PO4l+HFg= Ca5PO43F s+5H2Ol △H=-937kJ/mol则Ca5PO43F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________;6在一定条件下COg+H 2Og CO 2g+H 2g,当CO 与H 2Og 的起始物质的量之比为1:5,达平衡时,CO 转化了5/6.若akg 含Ca 5PO 43F 相对分子质量为504的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b%的Ca 5PO 43F 转化为P 4,将产生的CO 与H 2Og 按起始物质的量之比1:3混合,则相同条件下达平衡时能产生H 2________kg;5.2016年高考新课标Ⅲ卷14分过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂;以下是一种制备过氧化钙的实验方法;回答下列问题:一碳酸钙的制备1步骤①加入氨水的目的是_______;小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于____;2右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是______填标号;a . 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b .玻璃棒用作引流c .将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁d .滤纸边缘高出漏斗e .用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度二过氧化钙的制备CaCO 3−−−−−−→稀盐酸、煮沸、过滤②滤液−−−−−→氨水和双氧水冰浴③−−−→过滤 白色晶体 3步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈____性填“酸”、“碱”或“中”;将溶液煮沸,趁热过滤;将溶液煮沸的作用是___________;4步骤③中反应的化学方程式为________,该反应需要在冰浴下进行,原因是_________;5将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是_______;6制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品;该工艺方法的优点是______,产品的缺点是_______;6.2016年高考新课标Ⅲ卷14分以硅藻土为载体的五氧化二钒V2O5是接触法生成硫酸的催化剂;从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用;废钒催化剂的主要成分为:物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/% ~ ~ 22~28 60~651~2<1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:1“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+;“废渣1”的主要成分是__________________;2“氧化”中欲使 3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol;3“中和”作用之一是使钒以V4O124形式存在于溶液中;“废渣2”中含有_______;4“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124R4V4O12+4OH 以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”“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____________;2015年高考真题专练1.2015浙江理综化学某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣主要成分为Fe 2O 3、SiO 2、Al 2O 3,不考虑其他杂质制取七水合硫酸亚铁FeSO 4·7H 2O ,设计了如下流程: 下列说法不正确...的是 A .溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X 选用铁粉B .固体1中一定含有SiO 2,控制pH 是为了使Al 3+转化为AlOH 3,进入固体2C .从溶液2得到FeSO 4·7H 2O 产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D .若改变方案,在溶液1中直接加NaOH 至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO 4·7H 2O2.2015天津理综化学18分废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍;湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品;某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:回答下列问题:1反应Ⅰ是将Cu 转化为CuNH 3 42+,反应中H 2O 2 的作用是 ;写出操作①的名称: ;2反应II 是铜氨溶液中的CuNH 3 42+与有机物RH 反应,写出该反应的离子方程式: ;操作②用到的主要仪器名称为 ,其NaOH 溶液 控制pH 试剂X 足量酸 烧渣 固体溶液固体FeSO 4·7H 2O 溶液目的是填序号;a.富集铜元素b.使铜元素与水溶液中的物质分离c.增加Cu2+在水中的溶解度3反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和;若操作③使用右图装置,图中存在的错误是;4操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液;阴极析出铜,阳极产物是;操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是;5流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是;循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是;3.2015四川理综化学16分为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣铁主要以Fe2O3存在转变成重要的化工原料FeSO4反应条件略;活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应;请回答下列问题:1第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是;2检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择填字母编号;A.KMnO4溶液B.K3FeCN6溶液C.KSCN溶液3第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质除尽;通入空气引起溶液pH降低的原因是;4FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料;已知25℃,101kPa时:4Fes + 3O2 g =2Fe2O3s H=-1648kJ/molCs+O2g=CO2g∆=-393kJ/molH2Fes+2Cs+3O2g=2FeCO3s∆=-1480kJ/molHFeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是;5FeSO4在一定条件下可制得FeS2二硫化亚铁纳米材料;该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2S,正极反应式是;6假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%;将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计;按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3 kg;4.2015山东理综化学19分毒重石的主要成分BaCO3含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:1毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是;实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的;a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管2Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH加入NH3·H2O调节pH=8可除去填离子符号,滤渣Ⅱ中含填化学式;加入H2C2O4时应避免过量,原因是;已知:KspBaC2O4=×10-7,KspCaC2O4=×10-93利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行;已知:2CrO42—+2H+=Cr2O72—+H20 Ba2++CrO42—=BaCrO4↓步骤Ⅰ移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0mL;步骤Ⅱ:移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL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b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL;滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的填“上方”或“下方”;BaCl2溶液的浓度为mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将填“偏大”或“偏小”;5.2015福建理综化学15分无水氯化铝在生产、生活中应用广泛;1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;2工业上用铝土矿主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/℃180升华300升华1023①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是只要求写出一种;②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 ;③已知: Al 2O 3s+3Cs=2Als+3COg ΔH 1=+ ·mol -12AlCl 3g=2Als+3Cl 2g ΔH 2=+ ·mol -1由Al 2O 3、C 和Cl 2反应生成AlCl 3的热化学方程式为 ;④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH 冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为 ________;⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 ;6.2015安徽理综化学14分硼氢化钠NaBH 4在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO 2为主要原料制备NaBH 4,其流程如下:已知:NaBH 4常温下能与水反应,可溶于异丙酸沸点:13℃;1在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是_____,原料中的金属钠通常保存在____中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____,_____,玻璃片和小刀等;2请配平第①步反应的化学方程式:□NaBO 2+□SiO 2+□Na+□H 2==□NaBH 4+□Na 2SiO 33第②步分离采用的方法是______;第③步分离NaBH 4并回收溶剂,采用的方NaBO 2sH 2g NaBH 4s Na SiO s 溶液 异丙酸lNaBH 4s 循环使用① ③ ②法是______;4NaBH4s与水l反应生成NaBO2s和氢气g,在25℃,101KPa下,已知每消耗克NaBH4s放热,该反应的热化学方程式是_______;7.2015广东理综化学16分七铝十二钙12CaO·7Al2O3是新型的超导材料和发光材料,用白云石主要含CaCO3和MgCO3和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:1煅粉主要含MgO和,用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶, 若溶液I中cMg2+小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于MgOH2的Ksp=5×10-12;该工艺中不能用NH42SO4代替NH4NO3,原因是;2滤液I中的阴离子有忽略杂质成分的影响;若滤液I中仅通入CO2,会生成,从而导致CaCO3产率降低;3用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为;4电解制备AlOH3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为;5一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4—和Al2Cl7—两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为;8.2015江苏化学12分以磷石膏只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等为原料可制备轻质CaCO3;匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和cSO42-随时间变化见由右图;清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________;能提高其转化速率的措施有____填序号A.搅拌浆料B.加热浆料至100℃C.增大氨水浓度D.减小CO2通入速率2当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体;滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________填化学式;检验洗涤是否完全的方法是_________;3在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中cCa2+增大的原因___________;2014年高考真题专练1.2014年高考海南卷锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌;某含锌矿的主要成分为ZnS还含少量FeS等其他成分,以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:回答下列问题:1硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为____;2焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的_______操作.3浸出液“净化”过程中加入的主要物质为________,其作用是__________________;4电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是____;5改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质;“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为___________________;6我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌;明代宋应星着的天工开物中有关于“升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也;”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为____;注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌2.2014年高考山东卷工业上用重铬酸钠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;通过冷过结晶析出大量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;3.2014年高考新课标Ⅰ卷磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3PO42·H2O〕和磷灰石〔Ca5OHPO43〕等形式存在;图a为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸;图b是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程;部分物质的相关性质如下:熔点沸点备注/℃/℃44白磷PH难溶于水,具有还原性3SiF-90 -86 易水解4回答下列问题:1世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的℅;2以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5FPO43反应的化学方程式为:;现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石,最多可制得85℅的商品磷酸吨;3如图b所示,热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷;炉渣的主要成分是:填化学式冷凝塔1的主要沉积物是:冷凝塔2的主要沉积物是:4尾气中主要含有,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,可除去再通入次氯酸钠溶液,可除去均填化学式5相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是:;4.2014年高考新课标Ⅱ卷将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一;一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品;回答下列问题:1下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是填序号;①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量③优化提取产品的品种④改进钾、溴、镁的提取工艺2采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用纯碱吸收;碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O NaBr+N aBrO3+NaHCO3,吸收1m ol Br2时,转移的电子数为mol;3海水提镁的一段工艺流程如下图:浓海水的主要成分如下:离子Na+Mg2+Cl-SO42-浓度/g/L该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为,产品2的化学式为,1L浓海水最多可得到产品2的质量为g;4采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式;。
第三章 第6讲 无机化工工艺流程题-2025年高中化学高考备考
第三章金属及其化合物第6讲无机化工工艺流程题无机化工工艺流程题是以真实的工艺生产流程为情境,考查元素化合物的性质、实验基本操作、化学平衡原理、溶液中的离子反应、物质制备和分离等知识,具有情境新颖、信息丰富、灵活多变的特点,能够很好地考查考生在陌生情境中提取信息,利用所学知识分析问题、解决问题的能力,对考生化学学科核心素养的要求较高,故在高考试题中备受命题人的青睐,需引起考生的足够重视。
1.根据试题整体特点分析分类特点命题趋势及热点分析物质制备类一般以矿物或废料为原料,有时也以化学品为原料,经过一系列转化、除杂等步骤,得到目标产品物质制备类工艺流程题是主流考查形式,比较典型,备考时需加大训练力度。
结合理论的综合类工艺流程题近两年在地方卷中大量出现,其综合性强、考查角度广,预测是未来工艺流程题的命题新方向。
尤其2022年湖南卷的工艺流程题考查了化学反应的热效应,打破常规,值得引起考生注意物质提纯类从混合矿物或矿渣中经分离提纯得到目标产品结合理论的综合类以工艺流程为载体,侧重考查溶液中的离子反应与平衡(图像、计算等)、电化学知识2.近四年高考化学工艺流程题考查热点分析考查热点考频热点剖析全国卷地方卷原料预处理10卷6考50卷14考考查原料预处理的方法、目的等化学(离子)方程式书写10卷9考50卷35考考查元素化合物模块知识,核心是物质的转化,关键在于厘清工艺流程,难点是对所给陌生信息的理解与应用。
高频考查的元素有Fe 、Cr 、Mn 、Ni 、Mg 、Al 、V 、Ti 、Ca 等(常见元素、第四周期金属元素居多),近年来还考查陌生元素,如Mo 、Ce 等。
对于非课标要求的元素,试题中会给出对应的性质、反应等信息,考物质推断10卷5考50卷22考查考生对新信息的提取、理解、分析、应用能力循环利用10卷4考50卷11考引导考生将所学知识应用于生产实际,需考虑经济性、环保性,体现科学态度与社会责任化学学科核心素养生产条件的选择与优化10卷4考50卷21考实验仪器与操作—50卷11考将化学工艺流程与实验相结合,主要考查分离提纯及检验的相关操作化学平衡常数相关计算10卷4考50卷20考将化学工艺流程与化学平衡相结合,考查沉淀溶解平衡,常根据K sp计算溶液pH等,近两年地方卷开始融合沉淀转化、电离平衡、水解平衡等进行考查电化学10卷1考50卷5考将化学工艺流程与电化学相结合,考查电极反应式书写及电化学的相关计算注:本表格以近四年具有代表性的全国卷及新高考地方卷为蓝本,全国卷共10套(2020年3套、2021年2套、2022年2套、2023年3套),新高考地方卷共50套(2020年8套、2021年15套、2022年15套、2023年12套)。
高三化学无机化工流程图题专题练习
湖南省湘潭市凤凰中学高三化学无机化工流程图题专题练习24.以软锰矿(主要成分MnO2)和硫铁矿(主要成分FeS2)为原料制取高纯度MnO2,可提高矿产资源的附加值。
工艺设计流程如下:回答下列问题:(1)MnO2在酸性条件下具有强氧化性,它可以将FeS2氧化,而本身被还原成Mn2+,反映复杂且速率缓慢。
①下列物质在上述反映中弗成能生成的是A、Fe3+B、H2SC、SO42-D、S②下列法子不能提高反映速率的是A、使矿粉更碎B、提高浸泡温度C、适当提高硫酸浓度D、改变软锰矿粉与硫铁矿的比例(2)加入物质X调节滤液①的pH=5.4以除去Fe3+离子,物质X不宜采用的是A、MnCO3B、Na2CO3C、氨水(3)滤液②中含有杂质Zn2+,加入MnS可除去,反映方程式为:MnS+Zn2+=ZnS+Mn2+。
反映完全后,滤液③中的Mn2+与Zn2+离子的浓度比是。
(已知Ksp(MnS)=2.0×10-10,Ksp(ZnS)=4.0×10-22)(4)副产品的化学式是(5)已知:2MnO(s)+O2(g)=2MnO2(s)ΔH1=a kJ•mol-1;MnCO3(s)=MnO(s)+CO2(g) ΔH2=b kJ•mol-1。
写出焙烧碳酸锰的热化学方程式:(6)高温焙烧后仍有部分MnCO3不能转化为MnO2,还需加入热稀硫酸和KClO3溶液进行氧化处理,反映如下:MnCO3+ClO3-+H+――MnO2+Cl2↑+CO2↑+ H2O(未配平),该反映中MnCO3与ClO3-的物质的量之比为。
25.(15分)利用染化厂的废料铁泥(主要成分是Fe2O2、FeO和铁)制备可用于隐形飞机涂层的纳米四氧化三铁的生产流程为:请回答:(1)在物质分类中,纳米四氧化三铁的主要成分属于。
(2)过程①主要反映的离子方程式为。
(3)已知氢氧化亚铁的Ka p=1×10-13,氢氧化铁的Kap=1×10-26,通过计算所得数据说明过程②调节pH=9的原因是。
高考化学复习专题练习02---无机综合——化工流程综合题的研究真题调研
n( 2)过量=12×0.1000V×10-3 l, 根据 系式 S2-
2 可知,n(S2-)=
mo - mo - mo 则样品 0.1000×25.00×10-3 l 12×0.1000V×10-3 l=(25.00 V2)×0.1000×10-3 l,
中
V
- (25.00 % S2-的含量为
2)×0.1000×32
入 适 除去 溶液中含 Fe2+,“氧化”中加 的 量 MnO2 能将 Fe2+氧化为 Fe3+。(3)“调 pH” Fe3+和 Al3
时 结 表格 数 信息 需控 7~ 间 除杂 入 + , 合 中 据 可知 制溶液的 pH 在 4. 6 之 。(4)“ 1”中加 Na2S
除去 故 除杂 能将 Zn2+和 Ni2+分别转化为沉淀 , “滤渣 3”的主要成分为 NiS 和 ZnS。(5)“ 2”
达 滴 终点时 I 完 观察 浅蓝 变 ZnS·BaSO4 的离子方程式。(3) 到 定
2 全反应,可 到溶液颜色由 色
无 且半 钟内 再 变 滴 I 消耗 积 关 成 色, 分 颜色不 发生 化;根据 定过量的 2
Na2S2O3 溶液的体 和 系式
I ~ 得 I mo 再 关 ~I 2 2S2O23-,可
+
H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) 溶浸 高温焙烧
解析 (1)硫酸铵溶液中存在平衡: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 溶液吸收氨气,发生的反应为 NH4HCO3
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无机化工专题
1、从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐,从而得到纯净的硫酸锌,实验流程如下:
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH 参见下表,请回答下列问题:
(1)、“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出率,可采取的措施有 。
“酸浸”时适当补充少量水的原因是 。
(2)、滤液I 加入酸性KMnO 4所发生反应的离子方程式为 。
加入ZnO 的原因是 。
(3)滤渣III 的成份主要是 。
(4)、从滤液III 得到晶体的操作过程为 、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。
2、实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。
大理石的主要杂质是氧化铁,以下是提纯大理石的实验步骤:
(1)、溶解大理石时,用硝酸而不同硫酸的原因是 。
(2)、操作Ⅱ的目的是 ,溶液A (溶质是共价化合物)是 。
(3)、写出检验滤液中是否含铁离子方程式: 。
(4)、写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式:。
写出滤液B 的一种用途: 。
(5)、
CaO 2中一般含CaO 。
试按下列提示完成CaO 2含量分析的实验设计。
试剂:氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞 仪器:电子天平、锥形瓶、滴定管 实验步骤:① ;②加入 ;③加入酚酞,用氢氧化钠标准溶液滴定。
(6)、若理论上滴定时耗用标准溶液20.00mL 恰好完全反应,实际操作中过量半滴(1mL 溶液为25滴),则相对误差为 。
调pH 至5-5.4 加入ZnO 混合液 趁热过滤 煮沸数分钟
趁热过滤
3、聚合氯化铝是一种新型高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态碱式氯化铝[Al 2(OH)n Cl 6-n ]。
本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。
其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al 2O 3(25%~34%)、SiO 2(40%~50%)、Fe 2O 3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分。
已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。
制备碱式氯化铝的实验流程如下:
[Al 2(OH)n Cl 6-n ]。
根据流程图回答下列问题:
⑴、“煅烧”的目的是_______________________________________________。
⑵、配制质量分数15%的盐酸需要200 mL 30%的浓盐酸(密度约为1.15 g·cm -3
)和_______ g 蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。
⑶、“溶解”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________。
⑷、加少量铝粉的主要作用是_____________________________________。
⑸、“调节溶液pH 在4.2~4.5”的过程中,除添加必要的试剂,还需借助的实验用品是_______;“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制温度的实验方法是__________。
4、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。
其主要流程如下:
(1)、反应I 前需在FeSO 4 溶液中加入 (填字母),以除去溶液中的Fe 3+
A.锌粉
B.铁屑
C.KI 溶液
D.H 2
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是 (3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是
(4)、反应Ⅳ常被用于电解生产4228(
)NH S O (过二硫酸铵)。
电解时均用惰性电极,阳极发生地电极反应可表示为
FeSO 44Cl 溶液
2SO 4(s) 4)2S 2O 8溶液
(g) 3(s)
2(OH )n Cl 6-n
5、最近,我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。
具体生产流程如下:
;在实验室中操作b 的名称是_____________。
(2)、装置a 中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是____________________________ 。
(3)、依题意猜测固体A 中一定含有的物质的化学式是__________(结晶水部分不写)。
(4)、热交换器是实现冷热交换的装置。
化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的,气、液热交换时通常使用的仪器是____ ________。
(5)、制硫酸所产生的尾气除了含有N 2、O 2外,还含有SO 2、微量的SO 3和酸雾。
能用于测定硫酸尾气中SO 2含量的是 。
(选填字母)
A. NaOH 溶液、酚酞试液
B. KMnO 4溶液、稀H 2SO 4
C. 碘水、淀粉溶液
D. 氨水、酚酞试液
7、医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。
以工业碳酸钙(含有少量Na +、Al 3+、Fe 3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl 2·2H 2O 的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下:
(1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH 为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al 3+、Fe 3+。
检验Fe(OH)3
是否沉淀完全的实验操作是 。
(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH 约为4.0,其目的有:①防止Ca 2+在蒸发时水解;
② 。
(3)测定样品中Cl -含量的方法是:a.称取0.7500 g 样品,溶解,在250 mL 容量瓶中定容;b.量取25.00
mL 待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol·L -1 AgNO 3溶液滴定至终点,消耗AgNO 3溶液体积的平均值为20.39 mL 。
①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。
②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。
③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),
其可能原因有;。
8、某厂排放的废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还含有少量的Ca2+、Mg2+、SO2-4。
某研究性学习小组拟取这种工业废水来制取较纯净的氯化钾晶体及液澳,他们设计了如下的流程:
可供试剂a、b、c选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、苯、CCl4、H2O2溶液、KMnO4(H+)溶液。
根据以上流程回答相关问题:
(1)试剂a、b分别是、。
(2)操作①、②、③、④的名称是(填字母序号)
a过滤、分液、过滤、蒸发结晶b分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶
c分液、过滤、过滤、蒸发结晶d分渣、分液、过滤、蒸发结晶
(3)除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO-24离子,选出e所代表的试剂,按滴加顺序依次是(只填化学式)。
(4)调节pH的作用是;操作方法是。
(5)操作④中用到的瓷质仪器名称是____ 。
9、高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。
其制备路线如下:
试回答下列问题
(1)操作①搅拌的目的是:。
(2) 操作②与操作③相同,该操作名称是:___________________。
(3)反应器中,NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反应的离子方程式为:_______________________。
(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响,当高铁酸钾产率最高时,NaClO的物质的量浓度约为_________。
(计算结果保留一位小数)
(5)从环境保护的角度看,制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,则阳极的电极反应式为。
10、某固体混合物可能由Si、NH4C1、MgCl2、FeC12、Al2(SO4)3中的一种或几种组成,现对该混合物作如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况
下的体积)。
回答下列问题:
(1)发生反应⑤后,仍存在的白色沉淀的化学式为。
(2)填写下表中的空白(若混合物中不存在该成分,则“质量”栏中填“0”;画斜线的空格不需填写)。
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的化学方程式为__________。
(2)混合①中使用冰水的目的是_______________。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_________、________。
操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。
(选填编号)
a.固体和液体b.固体和固体c.互不相溶的液体d.互溶的液体
(4)混合②中加入Na2SO3的目的是________________________________。
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。
于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为_____________,若假设成立可观察到的现象为__________________。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_______,其用于证明该假设所用的试剂为_____________。