高考化学工艺流程题解题模板与高考化学工艺流程题突破专题(答案均附后)(精编版)_第1页
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文档简介

1、高考化学工艺流程题解题模板及高考化学工艺流程题突破专题(答案均附后)一、高考化学工艺流程题解题模板(一)、原料预处理的各种方法1、粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。2、煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质3、酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节 ph 促进水解(沉淀)4、碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节ph 促进水解(沉淀)例题 1【2015 全国卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为mg 2b 2o5·h2o 和 fe3o4,还

2、有少量fe2o3、feo、cao、al 2o3 和 sio 2 等)为原料制备硼酸(h 3bo 3)的工艺流程如图所铁硼矿粉硫酸浸出过滤净化除杂过滤蒸发浓缩冷却结晶过滤粗硼酸浸渣浸渣回答下列问题:含镁盐母液( 1)写出 mg 2b 2o5 ·h2o 与硫酸反应的化学方程式 。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有 (写出两条)【对点练习】1、步骤 i 前,锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是2 mgso 4· 7h2o 可用于造纸、纺织、瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是mgco 3,另外还有caco3、sio2 等杂质。从此废渣中回收mg

3、so 4·7h 2o 的工艺如下:第一不用硫酸浸出。( 1)“浸出”步骤中, 为提高镁的浸出率, 可采取的措施有(要求写出任意一条) 。(二)、调节溶液的 ph:1、目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去2、需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与h +反应,是ph 增大的物质如用 mgo 、 mg ( oh) 2 等等。3、原理:加入的物质能与溶液中的h +反应,降低了的浓度,增大ph4、ph 控制的围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的ph例题 2、碳酸锂广泛应用于瓷和医药等领域。以-锂辉石(主要成分为li 2o·

4、; al 2o3 ·4sio 2)为原料制备li 2 co3 的工艺流程如下:2so4、已知:fe3 、al 3 、fe2 和 mg 2 以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的 ph 分别为 3.2、5.2、9.7 和 12.4;li lioh 和 li 2co 3 在 303 k 下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g 和 1.3 g。4( 2)步骤 i 中,酸浸后得到酸性溶液中含有li、so2- ,另含有al 3 、fe3 、fe2 、mg 2 、ca2 、na 等杂质,需在搅拌下加入(填“石灰石”、 “氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的ph 到 6.0 6.5,沉淀部分杂质离子,

5、然后分离得到浸出液。例题 3、稀土元素是周期表中b 族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为 3 价。其中钇 (y) 元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(y 2febe2si 2o10) ,工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。已知: 该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的ph 见下表:开始沉淀时的ph完全沉淀时的ph离子fe32.73.7y 36.08.2( 3)为使 fe3沉淀完全,用氨水调节ph a 时, a 应控制在 围,【对点练习】23、欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可以将cro2- 转化为 cr(oh)沉淀除去。已知cr3的氢氧

6、化物开始沉淀733+2+的 ph和完全沉淀的ph 分别为 5.0 和 7.0 ,fe 的氢氧化物开始沉淀的ph 和完全沉淀的ph 分别为 2.7 和 3.7 ,fe的氢氧化物开始沉淀的ph 和完全沉淀的ph 分别为 7.6 和 9.6 。( 1)调节溶液ph 至,可使得到的金属3+3+阳离子 fe 和 cr沉淀完全。4、锶 (sr) 为第五周期a 族元素。高纯六水氯化锶晶体(srcl 2·6h2o)具有很高的经济价值,61时晶体开始失去结晶水,100时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末( 含少量 ba、 fe 的化合物 ) 制备高纯六水氯化锶的过程如下图。(3) 步骤中调节溶液ph至

7、8 一 1o,宜选用的试剂为 。a稀硫酸b 氢氧化锶粉末c 氢氧化钠d 氧化锶粉末5、硫酸工业中废渣的成分为sio 2、fe2o3、al 2o3、mgo 。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。过量盐酸固体a固体c固体e固体g硫酸渣充分反应溶液b试剂 x试剂 x过量co2调ph=3.7溶液d 调 ph=13溶液 f溶液h已知:阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的ph:沉fe淀物(oh)3al (oh) 3mg (oh) 2ph34512 2 4-5-3一水合氨电离常数kb=1.8 ×10,其饱和溶液中c(oh ) 约 为 1×10mol

8、3;l-1 。( 2)上述流程中两次使用试剂x,推测试剂x 是(填以下字母编号)a水b氧化铝c 氨水d氢氧化钠(三)、除杂、实验操作类( 1)、盐溶液的分离提纯方法:结晶法1、纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶(nacl 型);蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶( kno 3 型和含有结晶水的晶体)2、混合溶液(分离a 和 b):蒸发结晶,趁热过滤(得nacl 型),将滤液冷却结晶,过滤(得kno 3 型)3、由 fecl3、 alcl 3、cucl 2、mgcl 2 等溶液获取对应晶体,采取的措施是:在干燥的hcl 气氛中加热蒸干模板:加热浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥仪器:蒸发皿、玻璃棒、烧杯(

9、2)、沉淀洗涤1、沉淀洗涤的目的:除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。2、洗涤方法:向漏斗加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作2 3 次。3、误差分析:若沉淀不洗涤或洗涤不干净,则使沉淀的质量偏高 。若沉淀洗涤次数过多,则会使部分沉淀溶解而使其质量 偏低 。4、沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板取最后一次洗涤液,滴加(试剂),若没有现象,证明沉淀已洗净(三)、实验操作答题模板取少量四待、测终液点于现试象管的中描,述滴:加(试剂,用量),若没有现象,证明没有;若出现现象,证明含有当滴入最后一滴×××标准溶液后,溶液变成×××

10、;色,且半分钟内不恢复原来的颜色。例 4、锂被誉为“金属味精”,以licoo2 为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以- 锂辉矿 ( 主要成分为lialsi2o6,还含有feo、mgo、cao等杂质 ) 为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:li 2co3 在不同温度下的溶解度如下表:温度 / 010205075 100li 2co3 的溶解度 /g1 5391 4061 3291 1810 8660728请回答下列问题:(4) 反应生成li 2co3 沉淀, 写出在实验室中得到li 2co3 沉淀的操作名称,洗涤所得li 2co3沉淀要使用( 选填“热水”或“冷水” )

11、 ,你选择的理由是 。【对点练习】6、以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:氯化钠硫酸铵混合蒸发溶解浓缩趁热na2so 4过滤滤液冷却过滤结晶滤液nh 4cl洗涤干燥nh 4cl 产品氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题:( 2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。( 4)不用其它试剂,检查nh 4cl 产品是否纯净的方法及操作是。7 mgso 4· 7h2o可用于造纸、纺织、瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是mgco 3,另外还有caco3、sio 2 等杂质。从此废渣中回收mgso 4

12、83;7h 2o 的工艺如下:稀硫废渣浸出过滤滤 液 滤渣a加热操作i滤渣b滤液mgso4·7h2o过滤 、洗涤操作 ii已知 caso4 和 mgso 4 的溶解度( s)随温度( t)变化曲线如右图所示,试回答下列问题:( 3)操作 i 的名称是,操作 ii 的名称是。( 4)操作i 和操作ii 都需要用到玻璃棒,操作i 中玻璃棒的主要作用是, 操 作ii中 玻 璃 棒 的 主 要 作 用是。8、镍电池电极材料由ni(oh) 2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:2 易溶于水, fe已知

13、: nicl3 不能氧化ni 2 。已知实验温度时的溶解度:nic 2o4 nic 2o4· h2o nic 2o4·2h 2o某温度下一些金属氢氧化物的ksp 及沉淀析出的ph 如下表所示:m(oh)nksp开 始 沉 淀沉 淀 完 全 时时 ph的 ph23al(oh) 31.9× 103.44.23fe(oh)3.8× 10 382.52.914ni(oh) 21.6× 107.69.8(3) 检验电解滤液时阳极产生的气体的方是:。(5) 如何洗涤和检验ni(oh) 3 是否洗 涤干净?。9、取 20.00ml 富碘卤水放入(填仪器名称)

14、中,将0.1 mol ·l1 的酸性高锰酸钾溶液装入滴定管中,达到滴定终点的标志是。10、(1) “除杂”操作是加入适量过氧化氢,用氨水调节溶液的ph 约为 8.0 ,以除去硫酸铵溶液中的少量fe2。检验 fe2是否除尽的实验操作是 。(四)、滤液和滤渣的成分判断熟记常见难溶于水微溶于水的物质盐酸盐: agcl、 hgcl 、cucl;硫酸盐: baso 4、pbso 4、caso 4、ag 2so4。碳酸盐、亚硫酸盐:除k 、na 、nh 4+外均难溶;氢氧化物:除koh 、 naoh 、ba(oh) 2、nh 3.h 2o 外均难溶。例题 5、难溶性杂卤石(k 2so4·

15、;mgso 4·2caso4·2h 2o)属于 “呆矿 ”,在水中存在如下平衡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。例题 6、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有mgco3、mgsio3、 camg(co3) 2、al 2o3 和 fe2o3 等,回收其中镁的工艺流程如下:沉淀物fe(oh)3al(oh) 3mg(oh)2完全沉淀ph3 45 212 4( 2)滤渣 i 的主要成分有。【对点练习】11、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品feso4

16、制备高铁酸钾的生产流程如下:h2so4naohkohfeso4溶液氧化ih 2o2氧化ii试剂a过滤反应滤渣 b操作ik 2feo4查资料得知k 2feo4 的一些性质:在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定溶解度很大,难溶于无水乙醇等有机溶剂具有强氧化性,能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液( 2)过滤操作中,得到的滤渣b 中 除 nacl 还有,则氧化中,试剂a 为(填“ h2o2”或“ hno 3”或“ naclo ” );12、工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为fe2o3 、feo、sio2 等)为原料制备高档颜料铁红(fe2o3 ),具体生产流程如下:试回答下列问题:( 1)滤液

17、 x 中含有的金属阳离子是(填离子符号) 。13、是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石( 主耍成分是,并含有杂质)制取的实验,流程如下:(1)第步研磨的目的是 所得滤液主要含 , 等溶质。(五)温度的控制1、加热: 加快反应速率或溶解速率;促进平衡向吸热方向移动;除杂, 除去热不稳定的杂质,如 nahco 3 、ca(hco 3)2、kmno 4、 i2、nh 4cl 等物质;使沸点相对较低或易升华的原料气化。2、降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解 ) ;使化学平衡向着题目要求的方向移动(放热方向);使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离;降低晶体的溶解度,减少损

18、失。3、控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生。4、降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。例 7、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等,以工业碳酸钙(含少量na+、al 3+、 fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为:( 5)为什么蒸发结晶要保持在160:。例 8、实验室用硫酸厂烧渣(主要成分为fe2o3 及少量 fes、sio 2 等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾 (feso4· 7h 2o),过程如下:(5) 在中,将溶液z 控

19、制到 70 80 的方法是 【对点练习】;为什么需要控制温度到70 80 。14、空气吹出法工艺,是目前“海水提溴 ”的最主要方法之一。其工艺流程如下:海水提取粗盐 冷凝液溴 分离苦卤硫酸酸化氯气氯化蒸气 蒸馏含 br2 的海水溴水混合物空气吹出含 br 2 的空气so2 吸收吸收液 氯化( 1 )溴在元素周期表中位于 周期,粗溴水 族( 2 )步骤中用硫酸酸化可提高cl 2 的利用率,其原因是 ( 3 )步骤的离子方程式: ( 4 )步骤的蒸馏过程中,溴出口温度要控制在80-900c温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: 如何控制温度。( 5)步骤中溴气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用

20、它们的相对密度相差很大的特点进行分离分离仪器的名称是 ,分离时液溴从分离器的 (填“上口”或“下口”)排出( 6 )不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、so2 吸收、氧化”的原因是 (六)氧化还原反应和反应方程式的相关信息1、选择合适的氧化剂:不引入新的杂质,无污染等等2、离子方程式的书写3、氧化还原反应方程式的书写思路 :(1) 、判断出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物( 2)三步配平法配平根据化合价升降法配平这四种物质根据电荷守恒补充h+ 和 oh-, 并配平根据原子个数左右相等配平并配上h 2o例题 9、硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物, 主要成分是fe3

21、o4 、fe2o3、feo 和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁fe2(oh) n(so4)3-n/2 m 流程图:稀 h 2so4废铁皮滤硫铁酸溶矿烧200300水操作反应操作滤滤fe2(oh) n(so4)3-n/稀 h2so4/h 2o2feso4?7h2操作( 2)“酸溶”过程中fe3o4 溶解的化学反应方程式:。2+2+3+( 5)加入适量h2o2 的目的是氧化fe ,写出 h2o2 氧化 fe 为 fe 的离子方程式。【对点练习】15、铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下:( 1)酸浸时,二氧化锰被双氧水还原

22、的化学方程式为 。( 2)活性铁粉除汞时,铁粉的作用是 (填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”)。16、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品feso4 制备高铁酸钾的生产流程如下:h2so4feso4溶液氧化ih 2o2naoh氧化ii试剂a过滤滤渣 bkoh反应操作ik 2feo4查资料得知k2feo4 的一些性质:在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定溶解度很大,难溶于无水乙醇等有机溶剂具有强氧化性,能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液回答下列问题:( 1)写出“氧化i”中,生成fe3+的离子反应方程式( 2)氧化中,试剂a 为(填“ h2o2”或“ h

23、no 3”或“ naclo ” );( 4)净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的fe(oh) 3,请补充并配平该反应方程式k 2 feo4 +h2o =fe(oh) 3+koh +17、镍电池电极材料由ni(oh) 2、碳粉、 氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:3。2已知: nicl 2 易溶于水, fe不能氧化ni已知实验温度时的溶解度:nic2o4 nic2o4·h2o nic2o4·2h2o某温度下一些金属氢氧化物的ksp 及沉淀析出的ph 如下表所示:开 始 沉 淀沉 淀 完

24、 全 时m(oh)nksp时 ph的 ph 23al(oh) 31.9 ×103.44.2fe(oh) 33.8 ×10 382.52.92ni(oh)1.6 ×10 147.69.8(2)写出加入 na2c2o4 溶液的反应的化学方程式:。(4)写出“氧化”反应的离子方程式:。(七)、相关计算与 ksp、平衡常数相关的计算(计算ph、计算离子浓度)例 10、有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:已知 298k 时, ksp(caco 3)=2.80 ×10 9, ksp(caso4)=4.90 × 105,求此温度下该反应的平衡常数

25、k(计算结果保留三位有效数字)。2-2+2+2+一 5一 12+例题 11、某滤液含so4和 sr 、ba 若滤液中ba浓度为 1× 10mol ·l,依据下表数据可以推算滤液中sr物质的量浓度为 。srso4baso4sr(oh) 2ksp3.3 × 10 71.1× 10 103.2× 10 4原电池和电解工业中的电极反应方程式书写(见电化学专题) 平衡原理的应用(见平衡移动原理专题)高考化学工艺流程题解题模板答案例 1、 (1)mg 2b 2o5 .h 2o+2h 2 so 4 = 2h 3bo 3+2mgso 4提高反应温度、减小铁硼矿

26、粉粒直径【对点练习】1、增加接触面积使反应充分,同时加快反应速率2、适当提高反应温度,同时不断搅拌,增加浸出时间; 例题 2 石灰石例题 3 3.7 <a<6.0【对点练习】3、7.0<ph<7.64、b d5、d例题 4 、过滤热水li 2 co 3 在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少li 2co 3 的损耗【对点练习】6、蒸发皿;加热法取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净;7、趁热过滤;蒸发浓缩、冷却结晶;引流;搅拌;8、( 3)用湿润的淀粉ki 试纸检验,试纸变蓝色。( 5 )先往滤液里加硝酸调ph 成酸性,再加入硝酸银溶液

27、,若无白色沉淀生成,说明沉淀已经洗涤干净。就还有氯离子向漏斗中加蒸馏水至浸没固体,待其自然流干后重复23 次9 、锥形瓶;滴入最后1 滴高锰酸钾溶液,溶液恰好由无色变成浅紫色且半分钟不褪色,说明达到滴定终点10 、取样,加适量h 2o2 溶液,振荡,滴加kscn 溶液,若无明显现象,说明fe2+已除尽例题 6fe( oh ) 3、al (oh) 3;11 、naclona 2so 412 、fe 2+ 、fe 3+13、使溶解充分并加快溶解速率;mgso4;mnso4例题 7 、蒸发结晶要保持在160 0 c, 是因为温度过高cacl 2· h2 o会失去结晶水例题 8、将溶液z 控

28、制到70 80 的目的为促进的水解,加热有利于水解的进行,促进fe 3+ 的水解,故答案为:升高温度促进fe 3+ 的水解。14 、( 1 )四, viia( 2)酸化可以抑制cl 2、br 2 与水反应( 3) br 2+so 2+2h 2o=4h +so 42 +2br ( 4)温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低;水浴加热( 5)因液溴与溴水不相溶,用分液漏斗分离,液溴在下层,从下口放出;故答案为:分液漏斗;下口( 6)海水中溴离子的含量较少,在海水提取溴之前,必须进行海水浓缩,:“空气吹出、 so 2 吸收、氯化”的过程实际上是一个br2 的浓

29、缩过程, 与直接蒸馏含br 2 海水相比效率更高,消耗能源少, 成本降低;故答案为: 氧化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏原料,产品成本高,“空气吹出、so 2 吸收、氧化” 的过程实际上是一个br 2 的浓缩过程;例题 9( 2 )fe 3o 4+4h 2so 4=feso 4 +fe 2(so 4 )3+4h 2o( 5 )2fe 2+ +h 2 o2 +2h + =2fe 3+ +2h 2 o15 、( 1 ) mno 2+h 2o 2 +h 2 so4 = mnso4 +o 2 +2h2o( 2 )还原剂16 、( 1 ) h 2o 2 +2h + +2fe 2+ =2f

30、e 3+ +2h 2o ( 3 分,配平错扣1 分)( 2 )naclo410483o 2 17 、( 2 ) nicl 2 + na 2c2o 4 + 2h 2o = nic2o 4·2h 2 o + 2nacl;( 4 )2ni(oh)2 + 2oh- + cl 2 = 2ni(oh)3+ 2cl例题 10此温度下该反应的平衡常数为1.75 ×104 -例题 11 c(sr 2+ ) 3.3 × 10 7÷ 1.1 × 10 5 mol/l =3.0 × 10 2mol/l 。二、 高考化学工艺流程题突破专题(一)、化学工艺流程题

31、解决的问题主要有以下几个方面:1. 将原料转化为产品的生产原理问题;2. 除杂、分离和提纯产品等问题;3. 提高产量和效率问题;4. 节能减排,“绿色化学 ”,循环利用等生产问题;5. 生产设备、流程和生产成本等工艺问题。因此, 答题时,不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚,只要把握住主要的考查方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中的具体设问,结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能,进行针对性作答 即可,切不可拘泥于流程图中的每个细节,把时间和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。(二)、核心知识点突破不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的,通过学生易错题的分析,针对性的做

32、了一下的核心知识点的突破教学。、盐溶液的分离提纯方法:结晶法结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法,大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶体的方法,难点在于混合溶液得到晶体的操作。( 1)纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶( nacl 型:溶解度随温度变化小的物质)蒸发浓缩(至有晶膜出现为止) ,冷却结晶( kno 3 型:溶解度随温度变化大的物质和含有结晶水的晶体)( 2)混合溶液(分离a 和 b):要得到溶解度受温度变化小的溶质:蒸发结晶,趁热过滤要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、预处理的各种方法工艺流程中的预处理分析进行分类,并形成一定的答题模

33、板。( 1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率) 。( 2)煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质( 3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节 ph 促进水解(沉淀)( 4)碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节ph 促进水解(沉淀) 、平衡原理的应用在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡,沉淀溶解平衡,沉淀的转化,离子的水解平衡练习 2工业上以锂辉石(li 2o·a1 2o3·4sio 2,含少量 ca、mg 元素)为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下

34、:( 2)已知滤渣 2的主要成分有 mg(oh)2和caco3 。向滤液 1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述) 。答题模版四句话:氢氧根与镁离子结合生成mg(oh) 2 沉淀, ca2+与 co 3 结合生成 ca co3 沉淀(外因的改变) ,2+使 mg 浓度减小(对该平衡在某因素的影响);使杂卤石的溶解平衡向右移动(平衡移动方向) li+变多(与问题衔接) 。(选对平衡体系,是难溶性杂卤矿的沉淀溶解平衡;(按照四句话的模版回答)(即考查学生对化学平衡本质的理解)很多时候题目中已经将外因的改变和最终结果都已经给出,学生需要找到中间的外因改变带来的因的变化,注意抓住最主要的矛盾。、

35、循环利用的物质:同学理解物质循环利用的目的:节能减排,“绿色化学 ”,降低成本等生产问题,提炼出:一定不会用于循环的物质:目标产物,杂质可以用于循环的物质:辅助试剂、母液练习 4、某小组以难溶性钾长石(k2o? al2o3? 6sio2)为原料,提取al2o3、k2co3 等物质,工艺流程如下:(4) 上述工艺中可以循环利用的主要物质是、和水。、控制温度的目的1、加热: 加快反应速率或溶解速率;促进平衡向吸热方向移动;除杂,除去热不稳定的杂质,如nahco3 、ca(hco3)2、kmno 4、i 2、nh 4cl 等物质; 使沸点相对较低的原料气化2、降温: 防止某物质在高温时会溶解(或分解

36、);使化学平衡向着题目要求的方向移动(放热方向);使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离:降低晶体的溶解度,减少损失3、控温: (用水浴或油浴控温)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生;降温或减压可以减少能源成本, 降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。5、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(feso4·7h2o),过程如下:(5) 在中,将溶液z 控制到 70 80 的目的是 ; 、注重文字叙述的规性1、洗涤沉淀: 往漏斗中加入蒸馏水

37、至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作23 次。2、从溶液中得到晶体:蒸发浓缩冷却结晶 过滤洗涤 干燥。3、在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了除去 xx 杂质”,只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。4、检验沉淀是否洗涤干净: 取最后一次洗涤液少许于试管中,逐滴滴加xx 试剂,振荡,若没有现象,则沉淀洗涤干净5、检验是否沉淀完全:表达一:静置,往上层清夜中继续滴加xx 试剂或者表达二:过滤,取滤液少许于试管中,滴加xx 试剂、高频问题:注意答题技巧1、 “浸出 ”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有:答:适当提高反应温度、增加浸出时间,加入过量硫酸,边加硫酸边搅拌2、如何提

38、高吸收液和so2 反应速率:答:适当提高温度、增大吸收液或naclo 3 的浓度、增大so2 与吸收液的接触面积或搅拌3、从溶液中得到晶体:答:蒸发浓缩-冷却结晶 -过滤 -洗涤 -干燥4、过滤用到的三个玻璃仪器:答:普通漏斗、玻璃棒、烧杯5、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因:答:玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘6、沉淀洗涤操作:答:往漏斗中(工业上改为往过滤器中)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2-7、检验沉淀fe(oh) 3 是否洗涤干净(含 so4 ):答:取最后一次洗涤液,加入bacl 2 溶液,若有白色沉淀则说明未洗涤干净

39、,若无白色沉淀则说明洗涤干净8、如何从mgcl 2·6h 2o 中得到无水mgcl 2:答:在干燥的hcl 气流中加热,干燥的hcl 气流中抑制了mgcl 2 的水解,且带走mgcl 2 ·6h2o 受热产生的水汽10、cucl 2 中混有 fe3+加何种试剂调ph 值:答: cuo、cu(oh) 2、 cuco3、cu2(oh) 2co3。原因:加cuo 消耗溶液中的h+的,促进fe3+的水解,生成fe(oh) 3 沉淀析出11、调 ph 值使得 cu 2+( 4.7-6.2)中的 fe3+( 2.13.2 )沉淀, ph 值围是:答: 3.24.7 。原因:调节溶液的p

40、h 值至 3.24.7 ,使 fe3+全部以 fe(oh) 3 沉淀的形式析出而cu2+不沉淀, 且不会引入新杂质12、产品进一步提纯的操作:答:重结晶13、趁热过滤的原因及操作:答: 减少过滤时间、保持过滤温度,防止××杂质析出或防止降温过程中××析出而损耗; 操作:已预热的布氏漏斗趁热抽滤14、水浴加热的好处:答:受热均匀,温度可控,且温度不超过10015、减压蒸发(小心烘干):答:常压蒸发温度过高,××易分解;或者减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止××分解16、mg(oh) 2 沉淀中混有ca(oh) 2 应怎

41、样除去:答:加入mgcl 2 溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水水洗涤17、蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、酒精灯等答:蒸发皿、玻璃棒。还有取蒸发皿用坩埚钳18、不用其它试剂,检查nh4cl 产品是否纯净的方法及操作是:答:加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净19、检验 nh 4 的方法是:答:取 ××少许,加入naoh 溶液后加热,生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。20、过滤的沉淀欲称重之前的操作:答:过滤,洗涤,干燥,(在干燥器中)冷却,称重21、“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“冷却结晶”: 答

42、:稀释溶液,防止降温过程中× 析出,提高产品的纯度22、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后,再加入少量蒸馏水的目的: 答:为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸,一般再加入少量蒸馏水23、加 nacl 固体减低了过碳酸钠的溶解度,原因: 答: na+浓度显著增加抑止了过碳酸钠的溶解24、检验 fe(oh) 3 是否沉淀完全的试验操作是:答:取少量上层清液或过滤后的滤液,滴加几滴kscn 溶液, 若不出现血红色,则表明 fe(oh) 3 沉淀完全。25、检验滤液中是否含有fe 3+的方法是:答:滴入少量kscn 溶液,若出现血红色,则证明有fe3+(或加 naoh ,根据情况而定) 26、检

43、验溶液中是否含有fe 2+(当溶液同时存在fe3+)的方法是:答:滴加几滴高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液紫红色褪去,则证明有fe2+课堂练习: 1、工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。mno 2粉碎koh空气h 2o熔融k 2mno 4co2kmno 4k 2co3mno 2操作kmno 4k 2co3操作母液kmno4 粗晶石灰苛化koh干燥kmno4 晶体( 1) kmno 4 稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是_ (填代号)。a、84 消毒液( naclo 溶液)b、双氧水c、二氧化硫d、75%酒精( 2)高锰

44、酸钾保存在棕色试剂瓶,下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是 a、浓硝酸b、硝酸银c、氯水d、烧碱_(填代号)。( 3)上述流程中可以循环使用的物质有、(写化学式) 。( 4)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1 mol mno 2 可制得mol kmno 4 。( 5 )该生产中需要纯净的co2 气体。若实验室要制备纯净的co 2 ,所需试剂最好选择(选填代号)。a、石灰石b、稀 hclc、稀 h2so4d、纯碱( 6)操作的名称是;操作根据kmno 4 和 k 2co 3 两物质在(填性质) 上的差异,采用(填操作步骤) 、趁热过滤得到kmno 4 粗晶体。2、实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制

45、备硝酸钾的实验流程如下:水氯化钾硝酸钠混合蒸发溶解浓缩趁热滤液冷却过滤结晶滤渣过滤滤渣滤液度解溶200洗涤干燥kno 3 产品/gkno 3硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。回答下列问题:100nano3kcl nacl nacl0 20 40 60 80 100温度( 1)为了加速固体溶解,可采取的措施是:。( 2)实验室进行蒸发浓缩操作时,将蒸发皿置于铁圈上,用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用(填仪器的名称)为了防止液滴飞溅,进行的操作是。( 3)“趁热过滤”操作中,滤渣的主要成分是(填化学式)。( 4)“趁热过滤” 后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸, 然后再“冷却结晶” ,

46、目的是。( 5)制得的kno 3 产品中常含nacl ,进一步提纯的方法是。3( 16 分)铝广泛应用于化学工业和日常生活中。工业上由铝土矿(al 2o3?3h2o 的含量约为85%,其余主要为 sio 2、fe2o3 等)冶炼金属铝的流程如下。已知拜耳法生产al 2o3?3h2o 的基本原理为:溶出al 2o3?3h 2o+2naoh (结aq晶) 2naalo 2 (aq) +4h 2o,al 2o3?3h 2o 也可表示为2 al(oh) 3( 1)操作 i 的名称为,赤泥中除含有铝硅酸盐外,还含有的主要物质有( 2)为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为(任写三点)( 3)用化学平

47、衡理论解释稀释溶液i 有利于 al 2o3?3h 2o 结晶的原因 ( 4)为了析出al 2o3?3h 2o,也可向溶液i 入过量 co 2 气体,写出生成al 2o3?3h2o 的离子方程式:( 5)为了回收赤泥附着液带走的有用成分,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液i 的稀释剂,请指出流程图中另一处类似的做法4. 工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为fe2o3、feo、 sio2 等)为原料制备高档颜料铁红(fe2o3),具体生产流程如下:试回答下列问题:(1) 滤液 x 中含有的金属阳离子是 ( 填离子符号 ) 。(2)步骤中可选用 调节溶液的ph(填字母 )。a 稀硫酸b 氨水c氢氧化钠溶液d高锰酸钾溶液22 (3) 步骤中, feco3 沉淀完全后,溶液中含有少量fe,检验 fe的方法是 。(4) 步骤的反应温度一般需控制在35以下,其目的是 。(5) 在空气中煅烧feco3 生成产品氧

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