2019年高考化学工艺流程(教材基础)

1、2019 年高考化学工艺流程1 从 铝 土 矿 中 提 炼 铝流 程 ：(1) 涉 及 反 应 ( 写 出 并 配 平 化 学 方 程 式 ) Al 2O3 HCl = 2AlCl 3 3H 2OFe2O3 HCl = 2FeCl 3 3H2O AlCl 3 NaOH = NaAlO 2 3NaCl 2H 2OFeCl 3 NaOH = Fe(OH) 3 3NaClHCl NaOH = NaCl H2O NaAlO 2 H2O CO2 = Al(OH) 3 NaHCO 3NaOH CO2 = NaHCO 3 Al(OH) 3 Al 2O3 3H 2O Al 2O3 (熔 融 )电 解 4Al

2、3O2(2) 问 题 探 讨 ( 思 考 并 回 答 问 题 )步 骤 加 入 过 量 盐 酸 后 的 实 验 操 作 是 什 么 ？提示：过滤。步 骤 能 否 用 氨 水 代 替 NaOH 溶 液 ？ 提 示 ：不 能 ；原 因 是 Al 3 与 过 量 氨 水 反 应 生 成 Al(OH) 3 沉 淀 ，达 不 到 分 离 Al 3 、 Fe3 的 目 的 。步 骤 中 若 将 CO2 的 量 改 为 “少 量 ”， 得 到 的 产 物 还 是 NaHCO 3吗 ？提 示 ： 不 是 NaHCO 3而 是Na2CO3。流 程 ：(1) 涉 及 反 应 Al 2O3 NaOH = 2NaAl

3、O 2 H2OSiO 2 NaOH = Na 2SiO3 H2O Na2SiO3 HCl = H 2SiO3 2NaClNaAlO 2 HCl = NaCl AlCl 3 2H 2ONaOH HCl = NaCl H2O AlCl 3 NH 3· H 2O = Al(OH) 3 NH 4ClHCl NH3·H2O = NH 4Cl H2O(2) 问 题 探 讨步 骤 中 将 盐 酸 改 为 “ CO2 ”合 适 吗 ？ 为 什 么 ？提示：不 合 适 ； 因 为 过 量 CO2与NaAlO 2、 Na2SiO3反 应 生 成 Al(OH) 3和 H2SiO3沉淀，达不到分离

4、SiO和AlO 的目的 。步骤中将氨水改为“NaOH 溶液”合 适 吗 ？提示： 不 合 适 ； 因 为 Al(OH) 3 能溶 于 NaOH 。冶炼金属铝能否用氯化 铝代 替氧 化 铝 ？提示：不能；因为AlCl3属于 共价 化 合 物 。2 硅 的 制 备石 英 砂 焦 炭 高 温 粗 硅 Cl 2加 热 四 氯 化 硅 H2高 温 纯 硅(1) 涉 及 反 应 SiO 2 C 高 温 Si CO Si Cl 2 加 热 SiCl 4 SiCl 4 H 2 高 温 Si 4HCl(2) 问 题 探 讨步 骤 中 石 英 砂 与 焦 炭 高 温 下 反 应 时 为 什 么 要 隔 绝 空 气

5、 ？ 提 示 ： 高 温 下 ， 焦 炭 和 空 气 中 的 O2发 生 反 应用石英砂 和焦 炭 制 备 粗 硅 的 反 应 中 ， 焦 炭 的 作 用是 什 么 ？提示：提供能量，作还原剂。粗硅与 HCl完 全 反 应 后 ， 经 冷 凝 得 到 的 SiCl 4(沸 点 57.6 )中 混 有 少 量 的SiHCl 3(沸 点 33 )， 提 纯 SiCl 4采 用 的 方 法 是 什 么 ？提示：蒸馏。由 SiO 2 与 C 高 温 下 反 应 得 到 的 粗 硅 中 可 能 含 有 什 么 杂 质 ？提 示 ： SiO 2、 C、 SiC 等 。3 氯 碱 工 业(1) 涉 及 反

6、应 2NaCl H2O 电 解 ,2NaOH H2 Cl2 Cl2 NaOH = NaCl NaClO H2O Cl 2 Ca(OH) 2 = CaCl 2 Ca(ClO) 2 2H 2O H 2 Cl 2 点 燃 ,2HCl(2) 问 题 探 讨食 盐 中 含 有Ca2 、 Mg 2 、 SO 等 杂 质 离 子 ， 如 何 设 计 实 验 方 案 除 去 这 些 杂质离子？工 业 上 电 解 食 盐 水 制 烧 碱 时 ， 食 盐 水 为 什 么 必 须 要 精 制 ？提示： 精 制食 盐 水 的目的是除 去 食 盐 水中 的 Ca2 、Mg2、 SO 等杂质离子，以防Mg2与 OH 结合

7、生成Mg(OH) 2堵塞 隔 膜 电 解槽 中 的隔 膜 ，造成电解失败。用惰性电极电解饱和食盐 水 时，为 什么要 用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室？提示：电解时，阳极产生Cl2，阴极 产生H2，若无隔膜，二者混合光照时会发生爆炸，隔膜的作用是将 H2和Cl2隔开， 以防发生危险。步骤制 取漂 白粉时 是将Cl 2 通入 澄 清 石 灰水 中 吗 ？提示 ：不 是 ；原 因是澄 清石灰 水 中 Ca(OH) 2的含 量 低 ，不 适 合 工 业 大 量 生 产 ，应改为石灰乳。4 工 业 上 利 用 黄 铁 矿 (FeS 2)制 取 硫 酸(1) 涉 及 反 应 FeS2 O2 高 温 Fe

8、2O3 SO2 SO2 O2催 化 剂 SO3 SO3 H2O = H 2SO4(2) 问 题 探 讨煅 烧 黄 铁 矿 要 在 沸 腾 炉 中 进 行 ， 其 中 矿 石 要 粉 碎 ， 从 炉 底 鼓 入 空 气 ， 炉 中 的粉末状固体就像沸腾的液体一样，煅烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状？提示：增大矿石和氧气的接触面积，提高燃烧效率。在接触室中通入过量的 氧气，能否将 SO2 全部转化 成 SO3?提示：不能；原因是SO2催化氧化成SO3的 反应是可 逆 反 应 。依据化学反应速率和化 学平衡原理， 增 大 压强对SO2 催 化 氧化 成 SO3 的 反应是十分有利的，而工业生产上为什么

9、不采用高压而采用常压下进行反应？提示 ：常 压下， SO2 催 化 氧 化 成SO3 的 转 化率 已 经很 高 ， 增 大压强 ， 即增 加了设备的投资，得不偿失。吸收塔 中发生 的 是 SO3与 水 的反 应 ， 为 什么 吸 收SO3气 体 时用98% 的浓 硫酸而不用水吸收？提 示 ： 用 水 吸 收 SO3 易 形 成 硫 酸 的 酸 雾 ， 影 响 吸 收 效 率硫酸 工 厂 的 尾 气 中 含 有 大 量 的 SO2， 写 出 用 氨 水 吸 收 SO2的 化 学 方 程 式 。提 示 ： SO2 NH3·H2O = NH 4HSO3,2NH 3·H2O SO

10、2 = (NH 4)2SO3 H2O。5 工 业 制 硝 酸(1) 涉 及 反 应 NH3 O2 催 化 剂 NO H2O NO O2 = NO 2 NO2 H2O = HNO 3 NO(2) 问 题 探 讨步骤吸收 塔 中为什 么NO 2 被 水 吸收过程中 要 补 充一 定量 的空 气 ？提示：因NO2与水反应 生成 HNO3时只有的NO2转化成HNO3， 通 入 空气 的目的是使NO2与O2 作用 完 全 转化成HNO 3，方 程式 为 4NO 2O22H 2O = 4HNO 3。工业制硝 酸时 ， 能 否 将工 业 尾 气 直 接 排 入 大 气 中 ？ 工 业 尾 气 中 有 害 气

11、 体 的主要成分是什么？提示 ：不能 ；NO和 NO2。已 知 ： NO NO2 2NaOH = 2NaNO 2 H2O 2NO2 2NaOH = NaNO 2 NaNO 3 H2O硝酸工厂 的尾 气可用NOx(NO与NO2的混 合气体)表示 ，用NaOH溶液可吸收尾气，为使NOx完全被NaOH溶液吸收x 的取值范围 是什么？如何操作才能保证NOx 完 全 被NaOH溶 液 吸收？提示：1.5x<2；通入一定 量 的空气(或O2)后，再被NaOH 溶液吸收。6 工 业 上 制 纯 碱(1)涉 及 反 应NH3 H2O CO2 NaCl = NaHCO 3 NH 4Cl2NaHCO 3 N

12、a2CO3 H2O CO2(2) 问题探讨工业制纯碱时为什么先通入NH3 后通入CO2?提示：NH 3在水中的溶解度大，形成的NH3·H2O呈碱 性 ， 更容易 吸 收 CO2，得到更多的NaHCO 3；若先通入CO2，得 到的HCO浓 度 小 ，不利 于 NaHCO 3生成工 业 上 制 备 的 纯 碱 中 可 能 混 有 哪 些 杂 质 ？提示：依据制备反应：NH 3H2OCO2NaCl = NaHCO3NH 4Cl可 知 混 有的杂质为 NaCl 和NH 4Cl 。“碳酸 化”后过滤获得的 物 质是什么？提示：NaHCO 3。过滤得到的母液为NH 4Cl ，加入熟石灰获 得循环

13、使用 的物 质 是什么 ？提示：NH3。设计实验证明纯碱产品 中 混有NaCl?提示：取少量样品于一试 管 中 ，加水配成 溶 液， 加 入足量 硝酸酸化 的AgNO3溶液，若有白色沉淀生成 说 明 纯碱样品中 混 有NaCl 。7 从 工 业 废 水 中 回 收 硫 酸 亚 铁 和 铜 的 工 艺 流 程工业废水中含有大量的FeSO 4，较多的Cu2 和少 量 的Na 。为了减 少污 染 并变废为宝，回收硫酸亚铁和金属铜的工艺流程如下。(1) 涉 及 反 应 CuSO 4 Fe = FeSO 4 Cu Fe H2SO4 = FeSO 4 H2(2) 问 题 探 讨步骤中加入过量 稀H2SO4

14、的目的是什么？提 示 ： 除 去 Cu 中 残 留 的 铁 。步骤中如何将Fe、Cu与FeSO4 溶 液 分离 ？提示：过滤。步骤中如何从FeSO 4 溶液中获得硫酸亚铁 晶 体 ？提 示 ：将FeSO4溶液 加热 浓缩、冷却结晶，过 滤 得 FeSO4·7H2O8 从 海 水 中 提 取 镁(1)涉 及 反 应 MgSO 4 Ca(OH) 2 = Mg(OH) 2 CaSO 4 Mg(OH) 2 2HCl = MgCl 2 2H 2O MgCl 2· 6H2OHCl 气 流 中 MgCl 2 6H 2O MgCl 2 (熔 融 )电 解 Mg Cl2(2) 问 题 探 讨

15、步 骤 中 加 热 MgCl 2 · 6H 2O 制 取 无 水 MgCl 2 时 ， 为 什 么 要 在 HCl 的 气 流 中 进行？提 示 ： 防 止 MgCl 2水 解 。从海水中提取镁的工艺 流程中，涉及 哪 些反 应类 型？提示：分解反应、复分解反应、氧化还原反应。步骤用电解法冶炼镁 时，能否用MgO代替MgCl2?提示：不能；原因是MgO的熔点 高，浪 费能源。9 从 海 水 中 提 取 溴(1) 涉 及 反 应 2Br Cl 2 = Br 2 2Cl Br2 SO2 2H2O = H 2SO4 2HBr(2) 问 题 探 讨从 海 水 中 提 取 溴 的 工 艺 流

16、程 中 为 什 么 要 设 计 两 步 (步 骤 、)将 Br 氧 化 ，Br2 的 过 程 ？ 提示：将溴富集步 骤 蒸 馏 的 过 程 中 ，温 度 应 控 制 在 80 90 ，温 度 过 高 或 过 低 都 不 利 于 生产，请解释原因。提示：温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水量增加，温度过低，溴 不能完全蒸出，回收率低。步骤中用 热 空 气 吹 出 的 溴也 可 以 用 饱和 Na2CO3 溶液 吸 收 溴 ， 写 出反 应 过程的化学方程式。提示 ：Br2 H2O=HBr HBrO， Na2CO32HBr = 2NaBr H2O CO2。10 海带中碘的提取(1) 涉及反应：2I Cl 2 = I 2 2Cl (2) 问题探讨步骤灼烧海带时，除需 要 三脚架 外 ， 还需 要 用 到 的实 验 仪 器 是 (从下 列仪器中选出所需的仪器 ， 将标号 字 母 填写 在 空 白 处)。A 烧 杯B 坩 埚C 表 面 皿D 泥 三 角E 酒 精 灯F 干 燥 器提 示 ： B、 D、 E步 骤 的 目 的 是 从 含 碘 苯 溶 液 中 分 离 出 单