2020届高三工艺流程题考前冲刺二
2020届高三工艺流程题考前冲刺二
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2020届高三工艺流程题考前冲刺二1.三氧化二铬可用作搪瓷、陶瓷、人造革、建筑材料的着色剂。
由高碳铬铁合金(含Cr、Fe 及C)制备三氧化二铬的工艺流程如下:已知:Cr(OH)3是两性氢氧化物,草酸亚铁为微溶物。
回答下列问题:(1)步骤Ⅰ浸取时,为提高浸取速率,除将高碳铬铁合金制成粉末外,还可采取的措施是________________(写一点);浸取铬时反应的离子方程式为________________________。
(2)步骤Ⅱ滤渣返回再次浸取的目的是________________________________________。
(3)步骤Ⅲ除铁时,溶液的pH对铁的去除率影响如图所示:pH小于2.3时,铁去除率低,其原因是_______________________________________。
(4)步骤Ⅳ能说明沉淀已洗涤干净的操作是___________________________。
(5)步骤Ⅴ沉铬时,生成Cr(OH)3的化学方程式为_____________________________;沉铬时,溶液pH与铬的回收率关系如图所示,当pH>8.5时,pH越大,铬的回收率越低,其可能原因是____________________________________________。
2.CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。
一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式。
2020年高考化学专题复习 化学工艺流程题
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2020年高考复习化学工艺流程题题型特点本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、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。
突破点一化工工艺流程题的分析【解题策略】1.粗读试题(1)读题头,得目的。
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(包括副产品),以及提供需要用到的信息。
(2)读题干、析过程。
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。
题干信息有三个层次:读得懂的;读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的;完全读不懂的。
关键是突破第二层次,对于读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的部分需要学生运用已有的基础知识,根据学习过的化学反应原理,联系实际工业生产及题目信息等进行知识的整合,最终得到结论。
(3)读题尾、看措施:题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成系列问题,构成一道完整的化学试题。
阅读题尾时要将设问中的提示性信息,用笔画出来,以便在后面精读试题时随时提醒自己与之联系。
2.精读试题在粗读试题的基础上,结合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,在流程图上随手画出相关信息,以便在解题时随时进行联系和调用;同时思考几个问题: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,杂质或副产物用什么方法除去等等,体会出题者设问的角度、意图。
只要掌握了这一题型的一般特点和解题策略,无论流程如何陌生复杂,在高考中即使遇到情境陌生的流程图题,也能够驾驭自如,迎刃而解。
1[2019·全国卷Ⅲ]高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图G2-1所示。
2020届高三化学二轮复习 化学工艺流程题
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2020届高三化学二轮复习化学工艺流程题(知识梳理与训练)知识梳理1.解题要领必备解答工艺流程综合题的关键是分析流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,需要宏观把握整个流程,可针对问题分析细节,不必把每个环节的原理都弄清。
总体方法: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)。
2.识记化工术语关键词研磨、雾化灼烧(煅烧)浸取浸出率酸浸水浸过滤滴定蒸发结晶蒸发浓缩水洗酸作用碱作用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、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、碱溶、醇溶等固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少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与水接触反应或溶解固体与液体的分离定量测定,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除去部分溶剂,提高溶液的浓度用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等溶解、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)3.常见操作的答题考虑角度常见的操作分离、提纯答题要考虑的角度过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作;从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)提高原子利用率在空气中或在其他气体中进行的反应或操作判断沉淀是否洗涤干净控制溶液的pH控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)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)要考虑O 、H O、CO或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、潮解等目的取最后洗涤液少量,检验其中是否还有某种离子存在等①调节溶液的酸碱性,抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)①防止副反应的发生②使化学平衡移动;控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶④控制反应速率:使催化剂达到最大活性⑤升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离⑦趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量⑧降温:防止物质高温分解或挥发;降温(或减压)可以减少能源成本,降低对设备的要求①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗洗涤晶体③用特定的有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度有利于析出,减少损耗等④洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3 次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等强化训练1、(2020届北京朝阳一模)无水氯化锰MnCl2在电子技术和精细化工领域有重要应用。
2020届高三考前冲刺工艺流程题专项训练(含答案)
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(6)从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 _____________________(写两种)。 7.亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、 印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后 设计生产 NaClO2 主要流程如下:
(1)Ⅰ中发生反应的还原剂是___________,气体 a 的名称是 ___________ (2) Ⅱ 中 反 应 的 离 子 方 程 式 是 _________________________________________ (3)A 的化学式是___________ (4)Ⅲ中电极 X 是___________,(填“阴极”“阳极”),其上 发生的电极反应为 ____________________________。离子交换膜 N 是____(填“阴” “阳”)离子交换膜。(5)ClO2 是一种高效水处理剂,可用亚氯 酸钠和稀盐酸为原料制备: 5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,该反应中氧化剂和还原剂
(1)反应①的尾气可以再利用,写出应用该尾气制得的两种重 要化学试剂:____________。(2)如果在实验室模拟操作 1 和 操作 2,则需要使用的主要玻璃仪器有:_______________。 (3)钼在空气中灼烧生成三氧化钼,三氧化钼溶于氢氧化钠溶 液生成钼酸钠;三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式 为_______________。 (4)工业上制备还原性气体 CO 和 H 2 的反应原理为 CO 2+CH 42CO +2H 2,CH 4+H 2O CO +3H 2。含甲烷体积分数为 80%的 a L(标准状况)天然气与足 量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应,甲烷转化率为 90%,用产生的还原性气体(CO 和 H 2)还原 MoO 3 制钼,理论上 能生产钼的质量为____________。 5.二氟磷酸锂(LiPO 2F 2)作为电解液添加剂能够有效提升锂电 池的循环性能。在氮气气氛下,在 PFA(全氟烷氧基树脂)烧瓶中 加入高纯 LiPF 6 和 Li 2CO 3 固体,以碳酸二甲酯作溶剂制备 LiPO 2F 2,其流程如下:
2020届高考化学考前冲刺提分训练:以化工工艺流程综合考查元素化合物知识【答案+详解、课后复习总结】
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——以化工工艺流程综合考查元素化合物知识【提分训练】1.工业上用铬铁矿(主要成分可表示为FeO ·Cr 2O 3,还含有Al 2O 3、MgCO 3、SiO 2等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体和绿矾的流程如下:已知:Ⅰ.常见离子沉淀的pH 范围Fe 3+ Al 3+ Mg 2+ SiO 2-3AlO -2 开始沉淀 1.9 4.2 8.1 9.5 10.2 沉淀完全3.25.39.48.08.52323237NaNO 3===4Na 2CrO 4+Fe 2O 3+4CO 2↑+7NaNO 2。
回答下列问题:(1)绿矾的化学式为FeSO 4·7H 2O 。
(2)滤液1中除含有Na 2CrO 4、NaNO 2和过量的Na 2CO 3、NaNO 3外,还含有NaAlO 2和Na 2SiO 3,则熔融Na 2CO 3条件下发生的副反应有Na 2CO 3+Al 2O 3=====高温 2NaAlO 2+CO 2↑和Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑(用化学方程式表示)。
(3)滤渣2的主要成分为H 2SiO 3和Al(OH)3(填写化学式)。
(4)用醋酸调节pH 2=5的目的为将CrO 2-4转化为Cr 2O 2-7;若pH 调节的过低,NO -2可被氧化为NO -3,其离子方程式为Cr 2O 2-7+3NO -2+8H+===2Cr 3++3NO -3+4H 2O 。
(5)调节pH 2后,加入KCl 控制一定条件,可析出K 2Cr 2O 7晶体的可能理由是在该条件下K 2Cr 2O 7的溶解度最低,更易分离。
(6)流程中的一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
解析:(1)绿矾的化学式为FeSO 4·7H 2O 。
(2)生成NaAlO 2和Na 2SiO 3的化学方程式为Na 2CO 3+Al 2O 3=====高温2NaAlO 2+CO 2↑和Na 2CO 3+SiO 2=====高温 Na 2SiO 3+CO 2↑。
2020届高三化学二轮冲刺——化学工艺流程大题精炼8【侧重(废)电极材料回收提纯处理工艺】
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2020届届届届届届届届届——届届届届届届届届8届届届届届届届届届届届届届届届届届届届1.从废旧磷酸亚铁锂电池正极片(含铝箔)中再生磷酸亚铁锂和回收铝,其流程如下:已知:①磷酸亚铁锂难溶于水,溶于稀酸。
②磷酸铁:加热时易溶于盐酸,但难溶于其它酸,几乎不溶于水。
③已知碳酸锂的溶解度:温度/℃20406080溶解度/g 1.33 1.17 1.010.85(1)提高铝元素浸出率的措施有______________(答出一条措施即可)。
(2)写出磷酸亚铁锂与硫酸和H2O2反应的化学方程式_______________________________。
(3)在滤渣X中除含有炭黑外还有_____________。
(4)向滤液A中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是__________________________________________________________________。
(5)Li2CO3与过量碳粉、磷酸铁制备出31.6g LiFePO4,该反应转移电子_________mol。
(6)下面电池工作时的总反应简化为:xLiFePO4+6C xFePO4+Li x C6;电池中的固体电解质可传导Li+。
则放电时,正极的电极反应式为_____________________。
充电时,Li+迁移方向为_________(填“由左向右”或“由右向左”),图中聚合物隔膜应为_________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
【答案】(1)适当升高温度,适当增大NaOH浓度,或粉碎废旧正极片(答出一条措施即可,其它合理答案也可)(2)2LiFePO4+H2SO4+H2O2=2FePO4+Li2SO4+2H2O(3)FePO4(4)由表中数据可知,Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,故通过热水洗涤可减少碳酸锂的损失(5)0.4(6)FePO4+Li++e−=LiFePO4;由左向右;阳【解析】【分析】本题考查化学工艺流程、二次电池工作原理、常用化学用语、氧化还原反应的相关计算等,题目难度中等,理解工艺流程是解题的关键。
2020届高考化学——化学工业流程大题专题练习(二)
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2020届高考化学——化学工业流程大题专题练习(二)1.以废旧铅酸电池中的含铅废料、PbO、、及炭黑等和为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用其工作流程如下:过程Ⅰ中,在催化下,Pb和反应生成的化学方程式是______ .过程Ⅰ中,催化过程可表示为:i:ii:写出ii的离子方程式:______ .下列实验方案可证实上述催化过程将实验方案补充完整.向酸化的溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红._________________________________________ .溶解在NaOH溶液中,存在平衡:,其溶解度曲线如图所示.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.减小PbO 的损失,提高产品的产率B.重复利用NaOH,提高原料的利用率C.增加浓度,提高脱硫效率过程Ⅲ的目的是提纯,结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:______________________________________________________________。
2.《天工开物》有言“两土相合,瓷器即成”,两土之一便是高岭土又名观音土,是制作陶瓷的材料之一,主要成分为,还含有少量的杂质,下列为利用高岭土获取铝盐来沉淀卤水中的锂离子的上业流程,回答下列问题:已知: 高岭土的八面体结构的难溶于酸; 常温下,。
煅烧高岭上的目的是________。
酸浸后得到的滤渣A的主要成分是________。
除杂主要目的是除去Fe元素,除杂后溶液的,此时________。
填“是”或者“否”已经沉淀完全当溶液中的离子浓度小于则认为沉淀完全。
铝浸出液能沉淀锂离子的实质是铝盐与NaOH反应得到无定形的,将之放于卤水中可与LiCl形成难溶性锂铝沉淀物,这一个过程发生的化学方程式为________。
下图为NaOH用量对锂沉淀率的影响示意图从图中看出最佳的比为________,当大于时,锂离子的浸出率反而降低了,可能的原因是________用离子方程式表示。
2020版高考化学二轮复习大题题型集训2化学工艺流程(含解析)
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大题题型集训(二)化学工艺流程(建议用时:35分钟)(对应学生用书第170页)1.(2019·广西名校联考)碳酸锰(MnCO3)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MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、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2MnO2+C错误!2MnO+CO2↑。
可能用到的数据如下:氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH1.5 6.5 4.28。
3沉淀完全pH3.79.77。
49。
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CaSO4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Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO错误!的浓度为2。
2×10-6 mol·L-1,则K sp(MnCO3)=________。
(5)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应,原理为Mn2++S2O2-8+H2O―→H++SO2-4+MnO错误!,确认Mn2+已经完全反应的现象是______________________________________________________ _____________________________________________________.[解析](2)步骤C中得到的滤渣是不溶于水的Cu和微溶的CaSO4,步骤D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2+,其中Mn从+4价降为+2价,Fe从+2价升高为+3价,Fe2+是还原剂,根据电子守恒,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1。
2020届高考化学考前突破训练 化学工艺流程 综合题(含解析)
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2020届高考化学考前突破训练化学工艺流程综合题【考向分析】该类试题通常以化工生产流程图的形式,以陌生元素或陌生化合物知识为载体,综合考查元素化合物知识、氧化还原反应(或复分解反应、电离、水解)方程式的书写、通过化工原理的分析判断流程中残渣或废液的成分、反应条件的控制与选择、物质分离提纯的方法、产率的计算、K sp的应用、绿色化学思想的体现等。
题目综合性强,难度大,将化学与社会、生产、生活联系起来,旨在考查考生阅读提取信息,迁移应用知识的能力,及科学态度与社会责任的核心素养。
【核心导学】1.图解明晰化学工艺流程(1)(2)循环物质的确定(3)副产品的判断2.原料预处理的六种常用方法方法目的研磨、雾化减小固体的颗粒度或将液体雾化,增大反应物的接触面积,加快反应速率或使反应更加充分水浸与水接触反应或溶解酸浸与酸接触反应或溶解,使可溶性离子进入溶液,不溶物通过过滤除去碱浸除去油污,溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土3.常见的操作及目的常见的操作目的加氧化剂氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子判断能否加其他物质要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等分离、提纯利用过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏、重结晶等常规操作从溶液中得到晶体提高原子利用率绿色化学(减少对环境的污染、物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应;或能否达到隔绝空气、防氧化、防变质、防分解、防水解、防潮解等目的控制溶液的pH ①调节溶液的酸碱性,使金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解)②“酸作用”可除去氧化物(膜)③“碱作用”可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)⑤调节溶液pH,促进(或抑制)某些气体的吸收(或逸出)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) ①防止副反应的发生②使化学平衡移动,提高产率(或转化率);控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶④控制反应速率;使催化剂达到最大活性⑤升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离⑦趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量⑧降温:防止物质高温分解或挥发、升华;降温(或减压)可以减少能源成本,降低对设备的要求洗涤晶体①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性杂质②冰水洗涤:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗③用特定有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度、有利于析出,减少损耗等4.物质分离、提纯的六种物理方法5.熟练书写、配平氧化还原反应的方程式(1)明确常见的氧化剂和还原剂①常见氧化剂及其还原产物氧化剂Cl2(X2)O2Fe3+酸性KMnO4MnO2酸性K2Cr2O7HClO还原产物Cl-(X-)H2O/O2-/OH-Fe2+Mn2+Mn2+Cr3+Cl-氧化剂ClO-3浓H2SO4HNO3H2O2PbO2FeO2-4(H+)NaBiO3还原产物Cl-SO2NO2(浓)、NO(稀)H2O/OH-Pb2+Fe3+Br-②常见还原剂及其氧化产物还原剂金属单质Fe2+H2S/S2-SO2/SO2-3HI/I-NH3N2H4CO H2氧化产物金属离子Fe3+S、SO2SO3、SO2-4I2N2、NO N2CO2H2O(2)掌握氧化还原反应方程式配平的步骤(3)流程图中氧化还原反应方程式的书写技巧①新信息或流程图→判断反应物和部分生成物。
(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课件
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(3)根据 H3BO3 的解离反应:H3BO3+H2O H++B(OH)- 4 ,Ka=5.81×10-10,可判断 H3BO3 是________酸;在“过滤 2”前,将溶液 pH 调节至 3.5,目的是_______________ ________________________________________________________________________。 (4)在“沉镁”中生成 Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为_____________________, 母液经加热后可返回______________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方 法是______________。
高温 化学方程式为 MgCO3·Mg(OH)2=====2MgO+H2O+CO2↑。
答案:(1)NH4HCO3+NH3===(NH4)2CO3
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
(3)一元弱 转化为 H3BO3,促进析出
(4)2Mg2
+
+
3CO
2- 3
+
2H2O===Mg(OH)2
·
MgCO3
(3)由题给硼酸的解离反应方程式知,硼酸是一元弱酸。“过滤 2”之前,调节 pH≈3.5, 目的是将硼元素转化为硼酸,促进硼酸析出。(4)“沉镁”中,碳酸铵溶液与硫酸镁溶液 发 生 相 互 促 进 的 水 解 反 应 生 成 碱 式 碳 酸 镁 : 2MgSO4 + 2(NH4)2CO3 + H2O=== Mg(OH)2·MgCO3↓+2(NH4)2SO4+CO2↑,或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。母 液含硫酸铵,可以将母液返回“溶浸”工序循环使用,体现绿色化学理念和环境保护思 想。碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁,联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁, 也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳,可知采用的方法是高温焙烧法,
高考冲刺化学大题工艺流程题(解析版)
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1.(10分)氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:(1)试写出吸收塔中吸收剂Q(FeCl2)反应的离子方程式:。
(2)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:温度/℃0 10 20 30 50 80 100溶解度(g/100gH2O) 74.4 81.9 91.8106.8315.1525.8535.7从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、、、过滤、洗涤、干燥。
(3)常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)=mol·L-1。
(常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)。
(4)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取mg无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入淀粉指示剂并用c mol·L―1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL。
(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)①滴定终点的现象是:。
②样品中氯化铁的质量分数为(用字母m、C、V来表示)。
【答案】(10分)(1)2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2Cl-(2分)(2)蒸发浓缩(1分)冷却结晶(1分)(3)2.6×10-9(2分)(4)①滴入最后一滴,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不变色(2分)② 1.625Vc/m×100%(2分)考点:考查氯气的化学性质,基本操作的判断,溶度积的应用,物质质量分数的计算2.(15分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。
硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。
以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:(1)试剂X为_________(填化学式),发生反应的离子反应方程式为_________。
(2)滤渣2的成分是_________(填化学式)。
2020届高考化学备考专题能力提升练 ---化学工艺流程(含解析)
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2020届高三备考化学专题能力提升练-化学工艺流程A组一、选择题(本题包括1小题,共6分)1.纳米铁可用作特殊的催化剂,以FeSO4饱和溶液为原料制取纳米铁的实验流程如下:已知:主反应在80 ℃左右条件下进行,直至得到黄色(FeC2O4·2H2O)沉淀。
下列判断正确的是( )A.进行“主反应”时,搅拌不利于沉淀的生成B.进行“过滤”时,搅拌能加快过滤速度C.可用高锰酸钾溶液检验“滤液”中是否含有Fe2+D.N2氛围有效减少产品被氧气、水蒸气氧化的机会【解析】选D。
搅拌可加快沉淀的生成,A项错误;过滤时不可搅拌,以免捣破滤纸,B 项错误;主反应是复分解反应,滤液显酸性,Fe2+和过量的草酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;N2氛围有效减少产品被氧气、水蒸气氧化的机会,D项正确。
【互动探究】若洗涤后所得晶体未进行干燥,则最终得到的纳米铁中含有的杂质为______________。
提示:四氧化三铁。
高温下铁和水蒸气反应产生四氧化三铁和氢气。
二、非选择题(本题包括2小题,共44分)2.(22分) 黄血盐[K4Fe(CN)6,亚铁氰化钾]是一种淡黄色粉末,可溶于水,不溶于乙醇。
工业上用含有NaCN的电镀废液和FeSO4、CaCl2在70~80 ℃下反应先生成亚铁氰化钠,具体制备流程如下:回答下列问题:(1)在实验室中配制NaCN溶液的方法为________________________________,常温下将0.1 mol·L-1的NaOH溶液和0.2 mol·L-1 HCN的溶液等体积混合,混合溶液呈碱性,试从化学平衡常数的角度通过计算进行解释______________________________。
(已知常温下, K a(HCN)=6.2×10-10)(2)反应器中发生反应的化学方程式为_______________________________。
2020年高三化学二轮复习(二模备考):工艺流程综合题【必备知识、解题技巧、提升训练】
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2020年高三化学二轮复习(二模备考):工艺流程综合题【必备知识】记化工术语,明思考角度【解题技巧】学解题策略,快速精准作答 1.审题方法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。
2.解题策略物质制备类工艺流程1.物质制备过程中反应条件的控制 (1)溶液的pH①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。
a .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Al 3+、Mn 2+溶液中含有的Fe 2+,先用氧化剂把Fe 2+氧化为Fe 3+,再调溶液的pH 。
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 增大;不引入新杂质。
例如:若要除去Cu 2+溶液中混有的Fe 3+,可加入CuO 、Cu(OH)2、Cu 2(OH)2CO 3等物质来调节溶液的pH 。
(2)温度(3)浓度①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动有利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。
②反应物过量,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)压强:改变反应速率,使平衡向需要的方向移动。
(5)催化剂:选择合适的催化剂,能加快反应速率。
2.获得产品阶段的常用操作(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;乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质,又可减少晶体溶解的损耗。
(2)蒸发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。
2020高考化学600分大二轮冲刺练:第十七讲化学工艺流程含解析
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第一部分专题四第十七讲
1.(20xx·陕西省高三第二次模拟联考)下面是某科研小组利用废铁屑还原浸出软锰矿(主要成分为MnO2)制备硫酸锰及电解其溶液制锰的工艺流程图:
已知:①浸出液中主要含有Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+等杂质金属离子;
②生成氢氧化物的pH见表:
物质Fe(OH)2Fe(OH)3Ni(OH)2Co(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH 7.5 2.7 7.7 7.6 8.3
完全沉淀pH 9.7 3.7 8.4 8.2 9.8
请回答下列问题:
(1)“酸浸”前将原料粉碎的目的是_增大反应物的接触面积,加快反应速率_ _。
(2)流程图中“①加入MnO2”的作用是将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+,同时自身被还原为Mn2+,该反应的离子方程式是__MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2F e3++2H2O__,其中的MnO2可以用试剂_H2O2__(填化学式)代替。
(3)流程图中“②调节pH”可以除去某种金属离子,应将溶液pH调节控制的范围是_3.7~7.6__下列可用于流程中调节pH的试剂是_a__(填试剂对应的字母编号)。
a.MnCO3b.Na2CO3
C.NaOH d.氨水。
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2020届高三工艺流程题考前冲刺二1.三氧化二铬可用作搪瓷、陶瓷、人造革、建筑材料的着色剂。
由高碳铬铁合金(含Cr、Fe 及C)制备三氧化二铬的工艺流程如下:已知:Cr(OH)3是两性氢氧化物,草酸亚铁为微溶物。
回答下列问题:(1)步骤Ⅰ浸取时,为提高浸取速率,除将高碳铬铁合金制成粉末外,还可采取的措施是________________(写一点);浸取铬时反应的离子方程式为________________________。
(2)步骤Ⅱ滤渣返回再次浸取的目的是________________________________________。
(3)步骤Ⅲ除铁时,溶液的pH对铁的去除率影响如图所示:pH小于2.3时,铁去除率低,其原因是_______________________________________。
(4)步骤Ⅳ能说明沉淀已洗涤干净的操作是___________________________。
(5)步骤Ⅴ沉铬时,生成Cr(OH)3的化学方程式为_____________________________;沉铬时,溶液pH与铬的回收率关系如图所示,当pH>8.5时,pH越大,铬的回收率越低,其可能原因是____________________________________________。
2.CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。
一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式。
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为。
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是、和过滤。
制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。
向“滤液”中加入萃取剂的目的是;其使用的最佳pH范围是。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。
通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是。
(答一条即可)3.钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用.以水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、A12O3、MnO等)制取钴产品的工艺流程如下:已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、A13+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示:回答下列问题:(1)写出浸出过程、Co2O3发生反应的离子方程式:_________________________。
(2)写出NaC1O3发生反应的主要离子方程式:______________________________;(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀成分为____________________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。
向“滤液”中加入萃取剂的目的是_________________;萃取剂使用的最佳pH范围是__________(填代号)。
A.1.0~1.5 B.2.0~2.5 C.3.0~3.5 D.4.0~4.5(5)“沉钴”时生成CoCO3的离子方程式为__________________________________。
(6)在空气中焙烧CoCO3生成Co x O y和CO2,测得充分煅烧后固体质量为4.82g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则Co x O y的化学式为___________________。
4.以铬铁矿(含FeO·Cr2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制备二草酸铬钾的实验步骤如下:回答下列问题:(1)若“熔融”在坩埚中进行,其材质可以是____(填“铁”、“陶瓷”或“SiO2”)。
(2) FeO·Cr2O3与KClO3及Na2CO3发生反应,生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4和CO2的化学方程式为____________________________。
(3)熔融后的固体中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl等, 步骤①包含两次过滤操作:一是水浸后过滤;二是调节所得滤液pH为7~8,加热煮沸半小时,趁热过滤。
第一次过滤滤渣中的主要成分为__________,第二次过滤滤渣的主要成分为_____________。
(4)步骤②需加入酸,则加入稀硫酸时发生反应的离子方程式为_______________________________。
(5)步骤④包含的具体操作有_________、_________,过滤、洗涤,再经干燥得到K2Cr2O7晶体。
(有关物质的溶解度曲线如图所示)(6)已知K[Cr(C2O4)2]的相对分子质量为267。
采用热重分析法测定K[Cr(C2O4)2]·nH2O 样品所含结晶水数目,将样品加热到80 ℃时,失掉全部结晶水,失重16.8%。
K[Cr(C2O4)2]·nH2O晶体中n=____。
5.下图是某工业生产过程。
溶解度表:(1)本工业生产过程的目标产品是____________________________________。
(写化学式)(2)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还有一种物质,该固体的用途有_________(试举一例)。
(3)根据溶解度表转化Ⅱ适宜的温度是________A、0~10℃B、20~30℃C、40~60℃D、90~100℃过滤Ⅱ操作所得滤渣是__________。
(4)我国著名的化学家也利用了转化Ⅱ的反应原理制备了一种重要的碱,该制备的化学反应方程式为:___________________________________________________(5)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)进行脱水处理可制得常用的干燥剂,根据下图选择最佳脱水的方法是__________A、氯化氢气流中加热到174℃B、直接加热至174℃C、直接加热至260℃D、氯化氢气流中加热到260℃(6)上述工业流程实现了绿色化学的理念,其中__________________(填化学式)实现了循环利用,副产品_________________________(填化学式)可转化为原料,整个流程基本实现了污染物零排放。
硫酸镍是一种重要的化工中间体,是镍行业研究的热点。
一种以石油化工中的废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,还含有少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫酸镍的工业流程如图:已知:Ⅰ.NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水,Cr(OH)3是两性氢氧化物;Ⅱ.Fe(OH)3不溶于NH4Cl-氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+。
请回答下列问题:(1)“酸溶”时为加快反应速率,提高镍元素的浸出率,可以采取的措施有:_______________。
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分为__(填化学式),该物质在工业上的用途为_________(任写一种)。
(3)“一次碱析”时,加入的NaOH溶液需过量,其目的是______________________________。
(4)“氨解”发生反应的离子方程式为_______________________________________________。
“净化”时通入H2S的目的是______________________________________________________。
(5)“氧化”时发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(6)“系列操作”具体是指______________________________、过滤、洗涤、干燥。
7.某地菱锰矿的主要成分为MnCO3,还含有少量的FeCO3、CaCO3、Al2O3等杂质。
工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示:已知:MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O.相关金属离子[c0(M n+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:(1)焙烧时温度对锰浸取率的影响如图。
焙烧时适宜的温度为___________左右;800℃以上锰的浸取率偏低,可能的原因是___________________________________________。
(2)净化包含三步:①加入少量MnO2,添加少量MnO2的作用是____________________。
发生反应的离子方程式为_______________________________________。
②加氨水调pH,溶液的pH范围应调节为___________~8.1之间。
生成的沉淀主要是___________。
③加入MnF2,沉淀除去Ca2+,若溶液酸度过高,Ca2+沉淀不完全,原因是___________________________________________________。
(3)碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为____________________________。
8.辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质.研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜。
主要工艺流程如下:已知:①MnO2有较强的氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。