广东省中山市古镇高级中学高三化学 专题训练4 化工流程.doc

广东省中山市古镇高级中学2012届高三化学 专题训练4 化工流程【考纲要求】1常见金属元素（如na、al、fe、cu等）和常见非金属元素（如h、c、n、o、si、s、cl等）知识的综合应用。2能对常见的物质进行检验、分离和提纯。3了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。4掌握化学实验的基本操作。【真题解读】由此可见，化工流程题重在考查学生对元素化合物知识、化学反应原理、实验中分离提纯相关知识的掌握程度，年年必考而又常考常新。“新”主要体现在情境新，试题总是希望通过生产实际、社会现实和研究前沿等背景给出一定容量的信息，融入相关的知识与考点，考查学生对知识的掌握和运用能力。故此在平时的训练中，我们不仅要注重对理论和实验两方面知识的强化与巩固，更需注重解决此类题型方法与经验的总结。【要点回顾】1、 看图要有高度 明确整个流程及每一部分的目的。2、读图要有深度 仔细分析每步发生的反应及得到的产物。专题八例1、例23、当遇到特殊反应体系、陌生物质的工业制备，需保持冷静，因为问题的设置往往是“高起点，低落点”，只需紧紧扣住相关的已知信息，即可解答。【精炼精讲】一、核心反应（复分解反应、氧化还原反应）1高岭土化学组成为：al2o3（25%34%）、sio2（40%50%）、fe2o3（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。聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝al2(oh)ncl6n。用高岭土制备碱式氯化铝的工艺流程如下：根据流程图回答下列问题：（1）“煅烧”的目的是_。（2）实验室用36.5的浓盐酸（密度约为1.2 g/cm3）配制4.00 mol/l 950ml的盐酸，需要用到的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、酸式滴定管、_、_等。（3）“溶解”过程反应的离子方程式有_、_。（4）加适量铝粉的主要作用是_。（5）“蒸发浓缩”需保持温度在90100，可采用的加热方法是_。（6）经蒸发浓缩即可制得碱式氯化铝，写出该反应的化学方程式_。上一步加入适量caco3的目的是_。2亚氯酸钠（naclo2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等。亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：（1）提高“反应1”反应速率的措施有_、_等。（2）“反应2”的的氧化剂是_，该反应的化学方程式为_。（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是_。（4）从“母液”中可回收的主要物质是_。（5）“冷却结晶”后经_（填操作名称）即可获得粗产品。二、分离提纯（沉淀法、结晶法、萃取法、蒸馏法）3从含镍废催化剂中可回收镍，其流程如下：某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有ni，还含有al（31%）、fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质（3.3%）。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的ph：沉淀物al(oh)3fe(oh)3fe(oh)2ni(oh)2开始沉淀3.82.37.56.7完全沉淀5.23.29.79.2回答下列问题：（1）“碱浸”的目的是除去_。（2）“酸浸”时所加入的酸是_（填化学式）。酸浸后，滤液中可能含有的金属离子是_。（3）“调ph为23”的目的是_。（4）产品晶体中有时会混有少量绿矾（feso47h2o），可能是由于生产过程中_，导致fe2未被完全氧化造成的。（5）某同学在查阅资料时发现，“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶入水，再加入氨水调节ph至78，可使铁元素完全沉淀而除去。”该同学认为该工艺也应该将溶液ph调至78，你认为乙同学的建议是否正确？_（填“是”或“否”），理由是_。（6）niso4在强碱溶液中用naclo氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料niooh。该反应的离子方程式是_。4硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（cuso45h2o）的生产流程示意图：胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表。温度（）20406080100石膏0.30.260.150.110.07胆矾3244.661.883.8114请回答下列问题：（1）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式_；（2）“取样检验”不合格需重复上一步操作，该步骤的目的是_，“取样检验”的实验方法是_。（3）操作的操作温度应该控制在_左右；（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作应为_、洗涤、干燥；（5）反应产物中的no可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案_。5现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含cuo、cu2o、fe2o3和脉石（sio2），现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进人有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进人水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。已知： cu2o + 2h+ = cu2+ + cu + h2o； 当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜； 反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题：（1）矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：cu2o + 2h+ = cu2+ + cu + h2o、_、_（写其中2个）。（2）“循环”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体。若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式_。（3）“循环”中萃取剂是一类称作肟类的有机化合物，如n510、n530等。某肟类化合物a的分子结构中仅含n1个ch3、n2个oh和n3个三种基团，无环状结构，三种基团的数目关系为n3 = _。若a的相对分子质量为116，上述基团连接时碳原子跟碳原子相连，则a的结构简式是_。（4）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式_。（5）该工艺最大亮点是它符合下列原理_。a化学平衡 b绿色化学 c质量守恒 d能量守恒 e相似相溶f酸碱中和 g氧化还原反应6过氧化氢（h2o2）有广泛的用途，工业上制备h2o2常用下面两种方法。（）工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢，其反应原理是：2nh4hso4 = (nh4)2s2o8 + h2，(nh4)2s2o8 + 2h2o = 2nh4hso4 + h2o2。其流程如下：（）用2-乙基蒽醌、碳、水、空气按以下原理反应得到h2o2。 请回答下列问题：（1）方法中电解硫酸氢铵溶液时，阳极的电极反应方程式为_。（2）方法的总反应方程式为_。（3）在方法的流程图中，采用减压蒸馏的原因是：_。可循环利用的物质是_（写化学式）。（4）对比两种方法你认为哪种方法更好_，该方法的优点有_（至少写出两点）。（5）硫酸铜酸性溶液中混有少量硫酸亚铁，为除去杂质，用过氧化氢把硫酸亚铁氧化，反应的离子方程式是_。（6）过氧化氢具有的化学性质是_。a不稳定性 b弱碱性 c氧化性 d还原性三、反应体系（水体系、非水体系）7往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型mg(oh)2，树脂可燃性大大降低。该mg(oh)2的生产工艺如下：（1）精制卤水中的mgcl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁mg(oh)2xclxmh2o，反应的化学方程式为_。（2）合成反应后，继续在393 k523 k下水热处理8 h，发生反应：mg(oh)2xclxmh2o= (1)mg(oh)2 + mgcl2 + mh2o水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是_。（3）阻燃型mg(oh)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是_。（4）已知热化学方程式：mg(oh)2(s) = mgo(s) + h2o(g)； h1 = +81.5 kjmol1al(oh)3(s) =al2o3(s) + h2o(g)； h2 = +87.7 kjmol1 mg(oh)2和al(oh)3起阻燃作用的主要原因是_。 等质量mg(oh)2和al(oh)3相比，阻燃效果较好的是_，原因是_。（5）常用阻燃剂主要有三类：a卤系，如四溴乙烷；b磷系，如磷酸三苯酯；c无机类，主要是mg(oh)2和al(oh)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是_（填代号），理由是_。8从含银、铜、金和铂的金属废料中提取金、银、铂的一种工艺如下：根据以上工艺回答下列问题：（1）电解时，以金属废料为阳极，纯铜为阴极，cuso4溶液为电解液，写出电极反应式：阳极：_，阴极：_。若工作一段时间后测得导线上通过了3.011024个e，则阴极有_ g铜析出。（2）agcl溶于氨水后所得的溶液含有的一种阳离子，在碱性条件下也可用葡萄糖将其还原为银，写出该反应的离子方程式：_；（3）步骤（4）中so2被氧化成h2so4，试写出该步骤的离子反应方程式：_；（4）配平以下化学方程式：(nh4)2ptcl6 nh4cl + n2+ _ + _（5）金和浓硝酸反应的化学方程式为：au + 6hno3(浓) au(no3)3 + 3no2+ 3h2o，但该反应的平衡常数很小，所以金和浓硝酸几乎不反应，但金却可以溶于王水，试简要解释之：_。【强化训练】1金属钛（ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分fetio3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下：回答下列问题：（1）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是tioso4，反应中无气体生成。此步反应的化学方程式为_。副产品甲是_（产品含结晶水）。（2）上述生产流程中加入fe屑的目的是_，检验副产品甲是否变质的实验方法是_。（3）上述生产流程中所得到的金属钛中混有少量杂质，可加入_溶解后除去。（4）最近，用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功。写出电解乙制取金属钛的化学方程式_。2广东省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和br2以后的盐卤可以用来制备纯净的mgcl2或mgo。盐卤中含有mg2+、cl，还含有少量na+、fe2+、fe3+、so42和co(nh2)2等。制备流程如下图：（1）滤渣的成分是_（写化学式）；滤液中所含主要的杂质离子是_（写离子符号）。（2）用naclo除去尿素co(nh2)2时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为_；加入naclo的另一个作用是_。（3）温度和压强p(hcl)g对mgcl26h2o晶体热分解产物的影响如图所示。请回答下列问题： 写出p(hcl)g = 0.25mpa，温度从300升高到550时反应的化学方程式_； 实际生产中，将mgcl26h2o晶体加热到600的过程中几乎得不到无水mgcl2，其原因是_；若要得到无水mgcl2须采取的措施是_。3重晶石矿（主要成分为硫酸钡）因为含有fe2o3、mno及炭质等杂质而常呈深褐色。工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、铝粉在反应槽中混合加热（即“漂白”），再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料，广泛用作纸张、油漆等的填充剂。重晶石填料的生产工艺流程为：（1）在该流程中，为加快“漂白”速度，采取的措施有_。（2）硫酸起到了“漂白”的作用。请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式： _。（3）铝粉也起到了“漂白”的作用。你认为，铝粉是如何起到该作用的？_。（4）有同学认为，既然两次水洗，那么铝粉的作用就不大。你的解释是：_。（5）煅烧的主要目的是_。（6）将煅烧后的固体磨细，使用的是加有刚玉（氧化铝）球的振动磨。这说明刚玉具有很高的_。4一工厂用软锰矿（含mno2约70%及al2o3）和闪锌矿（含zns约80%及fes）共同生产mno2和zn（干电池原料）：已知： a是mnso4、znso4、fe2(so4)3、al2(so4)3的混合液。 iv中的电解