高考化学 考前冲刺大题精做 专题07 工艺流程题.doc

2013年高考化学 考前冲刺大题精做 专题07 工艺流程题2013年高考会这样考1、选取无机化工流程的片段，结合中学化学知识设计问题，一般需要用化学反应原理解释、分析化工问题。2、流程与实验相结合的模式，即以制备某物质的流程为载体，将中学教材中的气体制备联系起来命题。3、考查课本中重要的化工原理。4、结合实际生产和流程图设计问题，考查元素及化合物知识等。原味还原高考【还原高考1】（2012全国新课标卷）36. 【选修2化学与技术】(15分) 由黄铜矿(主要成分是cufes2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000左右，黄铜矿与空气反应生成cu和fe的低价硫化物，且部分fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是 、 ，反射炉内生成炉渣的主要成分是 ；（2）冰铜（cu2s和fes互相熔合而成）含cu量为20%-50%。转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在1200左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的cu2s被氧化为cu2o，生成cu2o与cu2s反应，生成含cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是 、 ；（3）粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_ _（填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为 ；若粗铜中还含有au、ag、fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。电化学原理），应用理论。【还原高考2】（2011山东理综）实验室以含有ca2、mg2、cl、so、br等离子的卤水为主要原料制备无水cacl2和br2，流程如下：（1）操作使用的试剂是_，所用主要仪器的名称是_。（2）加入溶液w的目的是_。用cao调节溶液y的ph，可以除去mg2。由表中数据可知，理论上可选择的ph最大范围是_。酸化溶液z时，使用的试剂为_。开始沉淀时的ph沉淀完全时的phmg29.611.0ca212.2c(oh)1.8 moll1（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集co2气体，下列装置中合理的是_。（4）常温下，h2so3的电离常数ka11.2102，ka26.3108；h2co3的电离常数ka14.5107，ka24.71011。某同学设计实验验证h2so3酸性强于h2co3：将so2和co2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的ph，若前者的ph小于后者，则h2so3酸性强于h2co3。该实验设计不正确，错误在于_。设计合理实验验证h2so3酸性强于h2co3(简要说明实验步骤、现象和结论)：_。仪器自选。供选择的试剂：co2、so2、na2co3、nahco3、na2so3、nahso3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性kmno4溶液、品红溶液、ph试纸。【名师解析】细品经典例题【经典例题1】（2013石景山期末）18（12分）钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。请回答下列问题：（1）ti的原子序数为22，ti位于元素周期表中第_周期，第_族。（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。（3）制备tio2的方法之一是利用ticl4水解生成tio2x h2o，再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因： （4）由ticl4ti 需要在ar气中进行的理由是_。反应后得到mg、mgcl2、ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到ti，依据下表信息，需加热的温度略高于 即可。ticl4mgmgcl2ti熔点/25.0648.87141667沸点/136.4109014123287（5）用氧化还原滴定法测定tio2的质量分数：一定条件下，将tio2溶解并还原为ti3+ ，再以kscn溶液作指示剂，用nh4fe(so4)2标准溶液滴定ti3+至全部生成ti4+。滴定分析时，称取tio2（摩尔质量为m g/mol）试样w g，消耗c mol/l nh4fe(so4)2标准溶液v ml，则tio2质量分数为_。（用代数式表示）（6）由co和h2合成甲醇的方程式是：co(g)2h2(g)ch3oh(g)。若不考虑生产过 程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充h2 mol。（4）防止钛、镁被氧化（或防止钛镁与空气、水反应），高于镁的温度1412即可。（5）nh4fe(so4)2的物质的量=0.001cvmol，根据氧化还原反应中得失电子数相等得：二氧化钛的物质的量= nh4fe(so4)2的物质的量=0.001cvmol，所以二氧化钛的质量=mg/mol0.001cvmol=0.001cvmg,所以其质量分数= （或%）。（6）每合成6mol甲醇，需要氢气12mol，每生成7mol氯气同时生成7mol氢气，所以还需要氢气5mol。【名师剖析】在这种流程图试题中，要重点关注流程图的指向，指入为加入物质，指出为生成物质。分析方法：加入什么物质，发生什么反应，如何分离。充分运用各种原理进行分析问题，解决问题。计算过程中关注守恒法、关系式法的应用。【经典例题2】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，生产工艺流程示意图如下：（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_。（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：fe(oh)2_=fe(oh)3cl（3）针铁矿(coethite)是以德国诗人歌德(coethe)名字命名的，组成元素是fe、o和h，化学式量为89，化学式是_。（4）根据下表数据，调节“滤液 2”的ph时，理论上可选用的最大区间为_。mg(oh)2zn(oh)2mgco3caco3开始沉淀的ph10.46.4沉淀完全的ph12.48.0开始溶解的ph10.5ksp5.610126.81062.8109（5）工业上从“滤液3”制取mgo过程中，合适的反应物是_(选填序号)。a大理石粉 b石灰乳c纯碱溶液 d烧碱溶液（6）“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。（7）分析图中数据，菱锌矿粉中znco3 的质量分数不低于_。（4）选择的区间应该为zn(oh)2完全沉淀、mg(oh)2还没开始沉淀；操作，以及绿色化学观念和经济的视角分析实际生产中各种问题的能力。解题的基本思路为：【经典例题3】（2013中山期末）17（13分）将磷肥生产中形成的副产物石膏（caso42h2o）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。（1）本工艺中所用的原料除caso42h2o、caco3、h2o外，还需要 等原料。（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： （3）过滤操作所得滤液是(nh4)2so4溶液。检验滤液中含有co32的操作方法是：_。（4）若过滤i的滤液中的ca2+浓度低于1.0105 moll1时可认为被沉淀完全。若要使ca2+沉淀完全，则滤液中co32离子的物质的量浓度不得低于 。（已知：ksp(caco3)=5.0109）（5）写出蒸氨过程中的化学方程式 。（6）氯化钙结晶水合物（cacl26h2o）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是 a熔点较低（29熔化） b能导电 c能制冷 d无毒（1）观察工艺流程图可知，左侧需要加入的co2、cao是右侧产生的caco3热分解的产物，而右侧加入的kcl和nh3也是需要消耗的原料；【名师剖析】工业生产流程图题基于真实的情景而设计，但所涉及的反应原理、实验操作方法一般都是常用的、实用的，仪器也是比较常见的。只是在工业生产中对经济性、环保性等许多细节方面有着更高的要求，解题时应在实验室原理的基础上结合实际因素，充分读懂工业流程图每一个步骤的意义，因此试题的解答始于对各阶段流程的化学原理的分析。而且这样的试题对实验能力的要求是具有弹性的，可以问最简单的实验仪器使用、基本操作，也可以提高到实验步骤的分析能力，还可以灵活考查实验方法的灵活运用能力，甚至可以渗透实验方案设计，所以问题的设计容易控制梯度，区分度好。精选名题巧练【名题巧练1】（2013宜宾一诊）11(16分）由软锰矿（主要成分为mno2)制备kmno4的实验流程可表示如下：（1）操作的名称是_。（2）可循环利用的物质_(填化学式）。（3）反应的产物中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是_。（4）反应中“酸化”时不能选择下列酸中的_(填字母序号）a稀盐酸 b稀硫酸 c稀醋酸（5）电解猛酸钾溶液也可以得到高锰酸钾，其阴极反应式为：2h2o+2e-=2oh-+h2，如下图，b作_极，电解池的阳极反应式是_；若电解过程中收集到2.24l h2 (标准状况），则得到高锰酸 钾_克。(提示：阴离子放电顺序mnooh-）（5）铁为活性电解，这里没有参与反应，做阴极故与负极相连。阳极发生氧化反应，锰酸根失电子生成高锰酸根，根据电子得失守恒可以进行相关计算。【考点定位】以工艺流程为基础，考查了氧化还原反应，化学实验基本操作、化学计算、电化学基础知识等相关内容。【名题巧练2】（2013广州期末）32（16分）以地下卤水（主要含nacl，还有少量ca2+、mg2+）为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。已知以下四种物质的溶解度曲线图：（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去mg2+，再通入co2并用少量氨水调节ph过滤除去ca2+，“废渣”的主要成分为 、 。（2）“滤渣1”的化学式为 。（3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是 。“滤渣2”的化学式为 。 （4）已知h2co3和h2so3的电离常数如下表，“通入so2”反应的化学方程式为 。物质电离常数（25）h2co3k1=4.4x107 k2=4.7x1011h2so3k1=1.23x102 k2=5.6x108【答案】（16分）（1）mg (oh)2（2分） caco3（2分）（2）nahco3（3分）（3）除去hco3（3分，多答“使更多的na+形成nacl析出，提高nh4cl的纯度”不扣分） nacl（3分）（4）nahco3+so2 = nahso3+ co2（3分）【名师解析】【名题巧练3】（2013武威六中二诊）36. 【化学-化学与技术模块3】（15分）七水硫酸镁（mgso47h2o）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。可利用化工厂生产硼砂的废渣m（主要成分是mgco3，还含有mgo、sio2、fe2o3、feo、cao、al2o3等杂质）来制取七水硫酸镁。已知：表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的ph沉淀al(oh)3fe(oh)3fe(oh)2mg(oh)2ph5.23.29.711.2表2 盐的溶解度(单位为 g100g水)温度 1030405060caso40.190.210.210.200.19mgso47h2o30.935.540.845.6由废渣m制取七水硫酸镁的工艺流程如下：回答下列问题：（1）过滤i的滤液中加入naclo溶液的目的是 ，写出反应的离子方程式 ，需要加热煮沸的目的是 。（2）操作所用的玻璃仪器是 。（3）检验过滤后的滤液中是否含有fe3+，其实验方法是 。(用离子方程式表示).（4）沉淀c的化学式是 ，过滤需趁热过滤的理由是 。和mgso4，然后利用其溶解度差异，利用结晶的方法将其进行分离。【考点定位】氧化还原反应及其方程式的书写。【名题巧练4】（2013东莞期末）32（16分）实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为fe2o3及少量fes、sio2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(feso47h2o)，有关的工艺流程如下：（1）将过程中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是_（填编号）；a品红溶液 b紫色石蕊溶液c酸性kmno4溶液 d溴水（2）在中已知fes中铁元素生成fe3+，s元素生成单质硫，fes、o2、h2so4反应的方程式是 ；（3）在中，需加入的物质是_；（4）在中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有_；（5）在中，将溶液z控制到7080的目的是_；（6）为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验（假设杂质中不含铁元素和硫元素）：称取2.700g样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的bacl2；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为3.495g。若该聚铁主要成分为fe(oh)(so4)n，求该聚铁样品中铁元素的质量分数【mr (baso4) =233、mr (fe) =56】。（写出计算过程，结果保留4位有效数字）。 n fe fe(oh)(so4)n nbaso4 (1分) 56n 233n x 3.495g56n/233n=x/3.495g（1分）（6）设铁元素的质量为xg，根据铁、硫元素守恒可得关系式，则： n fe fe(oh)(so4)n nbaso4 56n 233n x 3.495g根据式量之比等于质量之比，则56n/233n=x/3.495g，解得：x=0.84g，所以样品中铁元素的质量分数=0.84/2.700100%=31.11%。【考点定位】本题考查物质制备的工艺流程大题，涉及二氧化硫气体的主要性质、氧化还原反应方程式的配平、混合物的分离与提纯、化学实验基本操作、盐类的水解、胶体的主要性质、物质组成的测定和计算。【名题巧练5】（2013肇庆期末）32（16分）锌钡白是一种白色颜料。工业上是由znso4与bas溶液混合而成：bas+znso4= zns+baso4。请根据以下工业生产流程回答有关问题。iznso4溶液的制备与提纯：有关资料：a菱锌矿的主要成分是znco3，含少量sio2、feco3、cu