化学流程图专题解析12004

1、高三化学流程图题型训练2、（06江苏高考）苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。试回答下列问题：(1) Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是 。(2) 甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。该过程中需将混合物冷却，其目的是 。(3) 实验过程中，可循环使用的物质分别为 、 。(4) 实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作是 ，其原理是 。(5) 实验中发现，反应时间不同苯甲醛的产率也不同（数据见下表）。反应时间/h12345苯甲醛产率/%76.087.583.672.564.8请结合苯甲醛的结构，分析当反应时间过长时，苯甲

2、醛产率下降的原因 。3、利用天然气合成氨的工艺流程示意如图。 依据所述流程，完成下列填空：(1) 天然气脱硫时的化学方程式： 。(2) n molCH4经一次转化后产生CO 0.9n mol产生H2 mol(用含的代数式表示)。(3) K2CO3(aq)和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是 （多选扣分） a.相似相容原理 b.勒夏特列原理 c.酸碱中和原理(4) 由KHCO3分解得到的CO2可以用于 （写出CO2的一种重要用途）。(5) 整个流程有三种循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3(aq)循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。4、（07广州综合测试I）

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（

4、氧化铝）球的振动磨。这说明刚玉具有很高的 。5、1943年我国著名的化工专家侯德榜博士发明了联合制碱法，后被命名为侯氏制碱法。侯德榜制碱法原理与索尔维法基本相同，不同之处，在析出碳酸氢钠后的母液中继续加入食盐，通入氨气，使氯化铵析出，从而得到了两种物质：碳酸纳和氯化铵，侯氏制碱法震惊了全世界，为中国人赢得了荣誉和尊重。侯氏制碱法的循环工艺流程如下：仔细阅读上图，完成下列问题：(1) 写出碳化反应方程式： 。(2) 气体B的分子式为 。向饱和食盐水中应先通入气体 ，再通入气体 （填气体名称）才能得到物质D，其原因是 。(3) 在下列方框内画出实验室中向饱和食盐水中通入气体B的装置图。(4) 操作

5、的名称是 ，操作的名称是 。进行操作所需要的玻璃仪器是：玻棒、烧杯、 。在实验室里进行煅烧所用的主要仪器是 。(5) 上述生产过程中能循环使用的物质是：C、B、F、 、 。（填：物质编号）6、为了预防碘缺乏症，国家规定每千克食盐中应含4050mg碘酸钾。碘酸钾晶体有较高的稳定性，但在酸性溶液中，碘酸钾是一种较强的氧化剂，能跟某些还原剂作用生成碘；在碱性溶液中，碘酸钾能被氯气、次氯酸等强氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐。工业生产碘酸钾的流程如下：(1) 碘的原子序数为 。(2) 碘、氯酸钾和水混合后的反应为（未配平）：I2+KClO3+H2OKH(IO3)2+KCl+Cl2。已知反应时，两种还原

6、产物所得电子数目相同，请配平该反应的化学方程式： 。(3) 混合反应后，用稀酸酸化的作用是 ，在稀盐酸和稀硝酸中不能选用的酸是 ，理由是 (4) X的化学式为 写出用试剂X调节pH的化学方程式 (5) 生产中，如果省去“酸化”、“逐氯”、“结晶、过滤”这三步操作，直接用试剂X调整反应后溶液的pH，对生产碘酸钾有什么影响？ 。12.（2010江苏省高考18）（12分）正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。（1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80真空干燥、高温成型而制得。共沉淀反应投料时，不将和溶液直接

7、混合的原因是 。共沉淀反应的化学方程式为 。高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能 。（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。 在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为 。 在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290时已完全脱水，则1000时，剩余固体的成分为 。（填化学式）；在350400范围内，剩余固体的成分为 。（填化学式）。【答案】(1)Fe2+在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=L

8、iFePO4+2NH4HSO4+H2O与空气中O2反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化（2） 、【解析】本题考察的知识比较散，涉及到能源利用，物质性质、化工流程分析，图表分析，覆盖面比较广。（1）不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化；根据题给的信息，发生的反应为（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化；（2）通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应，反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4

9、+11 H2O根据质量的变化，在变化过程中，Co的质量没有变，通过题给数据看，在10000C是Co(OH)2完全分解，则产物CoO，在350-4000C时，固体的质量在89.25%-86.38%之间，可以通过极点进行分析，在2920C,n(Cr)n(O)=100/93：（89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93：（86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ，所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4水氯镁石溶 解过滤热水解沉淀镁预氨化碱式碳酸镁、滤液13.（2010江苏

10、省高考20）（10分）以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下： (l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的，若溶液中，则溶液中= 。 (2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为 。 (3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下0.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。 (4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有，则产品中镁的质量分数 （填 “升高”、“降低”或“不变”）。【答案】（1）-1（2）NH4Cl（3）Mg(OH)24MgCO34H2O（4）升高【解析】本题主要

11、考查的是有关Ksp的计算和无机化工流程和化学计算。（1）依据Ksp计算的公式可知c(Mg2+)=Ksp/c2(OH-)= 2.0mol/L；（2）通过流程分析，最后 综上分析可知，滤液中的主要成分为NH4Cl，浓缩以后得到的固体物质为NH4Cl；（3）根据题给相关物质的数据可有以下计算所以，从而得到其化学组成为；Mg(OH)24MgCO34H2O（4）因为MgCO3中Mg的含量比碱式碳酸镁的含量高，因此，混有MgCO3后，Mg的含量升高。14（2010山东卷30）（16）聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁

12、和绿矾（FeSO4·7H2O ）过程如下：（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2 的方法是_。（2）实验室制备、收集干燥的SO2 ，所需仪器如下。装置A产生SO2 ，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a f装置D的作用是_，装置E中NaOH溶液的作用是_。（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量_，充分反应后，经_操作得到溶液Y，再经浓缩，结晶等步骤得到绿矾。KS*5U.C#O%下（4）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为_。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏_。解析：(1)检验SO2的方法一般是：将气体通入品红溶液中，如品红褪色，加热后又

13、变红。(2) 收集干燥的SO2，应先干燥，再收集(SO2密度比空气的大，要从b口进气)，最后进行尾气处理；因为SO2易与NaOH反应，故的作用是安全瓶，防止倒吸。(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气，故溶液Y中含有Fe3+，故应先加入过量的铁粉，然后过滤除去剩余的铁粉。(4)用pH试纸测定溶液pH的操作为：将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对比。Fe(OH)3的含铁量比Fe2(SO4)3高，若溶液Z的pH偏小，则生成的聚铁中OH-的含量减少，SO42-的含量增多，使铁的含量减少。答案：(1)将气体通入品红溶液中，如品红褪色，加热后又变红，证明有SO2。(2

14、)d e b c；安全瓶，防止倒吸；尾气处理，防止污染（3）铁粉 过滤（4）将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对比。 低15（2010安徽卷27）.（14分）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：（1）第步反应得到的沉淀X的化学式为 。（2）第步反应的离子方程式是 。（3）第步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因： 、 。（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2

15、O4的质量为18.1 g第步反应中加入·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应和完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。答案：（1）Al(OH)3(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8MnO2+2H2O (3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ； 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等（4）5.3 解析：第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝，第三步是氧化还原反应，注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。第（4）小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。16（2010浙江卷27）. （15分）一水硫酸四氨合铜（）的化学式为Cu(NH3)4S

16、O4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：相关信息如下：Cu(NH3)4SO4·H2O在溶液中存在以下电离（解离）过程：Cu(NH3)4SO4·H2OCu(NH3)42+ +H2OCu(NH3)42+ Cu2+4NH3（NH4）2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。Cu(NH3)4SO4·H2O在乙醇·水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下： 请根据以下信息回答下列问题： 图3（1）方案1的实验步骤为：a. 加热蒸发 b. 冷却结晶 c. 抽滤 d. 洗涤 e. 干燥

17、步骤1的抽滤装置如图3所示，该装置中的错误之处是 ；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先 ，然后 。该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有 杂质，产生该杂质的原因是 。（2）方案2的实验步骤为：a. 向溶液C中加入适量 ，b. ，c. 洗涤，d. 干燥请在上述内填写合适的试剂或操作名称。下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是 。A. 乙醇 B. 蒸馏水 C. 乙醇和水的混合液 D. 饱和硫酸钠溶液步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是 。试题解析：本题所示的制取过程和课本的银铵溶液的配置过程类似。综合考察了过滤、抽滤实验、沉淀洗涤与干燥及结晶等实验操作与原理。（1）漏斗口斜面反转才正确

18、；先断开漏斗与安全瓶的连接，然后关闭水龙头。 含有CuSO4晶体杂质；加热蒸发时促进了Cu(NH3)42+ 电离产生Cu2+。和Cu(NH3)4SO4·H2O电离产生的硫酸根离子在冷却结晶时析出CuSO4晶体杂质。（2）a. 向溶液C中加入适量（NH4）2SO4, 目的：促使NH3+H2O NH3H2O NH4+OH向生成更多NH3的方向移动，抑制Cu(NH3)42+ Cu2+4NH3。b.过滤。只要一般的过滤就可以。抽滤针对含结晶水的化合物不适用。因Cu(NH3)4SO4·H2O在水溶液中可以完全电离，故，选择的洗涤剂为A. 乙醇。加热干燥可以导致失去结晶水。教与学提示：

19、实验、化学平衡移动、结晶方式这些内容都是和实验有密切联系的。在高考复习的教学中尽量还原、复原课本实验，尽量将课本实验综合化是重要的复习思路。17（2010四川理综卷27）(16分) 碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。请回答下列问题：(1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用 方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI

20、+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I。请设计一个检验电解液中是否有I的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：步骤的操作名称是 ，步骤的操作名称是 。步骤洗涤晶体的目的是 。答案：（1）紫黑色 升华（2） 有气泡产生（3）实验方法实验现象及结

21、论取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。如果不变蓝，说明无。（如果变蓝，说明有。）（4）冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质解析：（1）考查物质的物理性质，较容易。（2）阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。（3）考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。（4）考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。18（2010上海卷27）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： 完成下列填空：1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。 A

22、B 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是 。4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是 （填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是： 。5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： 滤液D加石灰水前先要加热，原因是 。6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为： （注明你的表达式中所用的有关符号的含义）参考答案19（2009上海高考27）实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌

23、剂过氧化钙大理石的主要杂质是氧化铁以下是提纯大理石的实验步骤:(1)溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是                            。(2)操作的目的是            &#

24、160;     ，溶液A(溶质是共价化合物)是               。(3)写出检验滤液中是否含铁离子的方法：                         

25、             (4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：                                  &

26、#160;       写出滤液B的一种用途：                                     (5)CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成Ca

27、O2含量分析的实验设计。    试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管    实验步骤：                       ；加入            &

28、#160;   ；加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。(6)若理论上滴定时耗用标准溶液2000mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴(1mL溶液为25滴)，则相对误差为                         27(1)硫酸钙微溶于水(2)除去溶液中Fe3+氨水    (合理即给分)(3)取少量

29、滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+;或取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3+(4)Ca2+CO32=CaCO3   作化肥    (合理即给分)(5)称量 过量的标准盐酸(6)0.1解析：（2）大理石溶于硝酸后生成Ca(NO3)2、Fe(NO3)3，可通过向溶液中加CaCO3或氨水的方法调节pH，使Fe3以Fe(OH)3的形式除去Fe(OH)3在弱酸性环境下就能沉淀，由因为要求溶液A的溶质是共价化合物，所以A应为氨水。(4)滤液B的溶质是NH4NO3，可以用作化肥

30、。（6）半滴的体积为1/50mL，则相对误差为  ×100%=0.1%21（2009江苏高考16）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸业铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：  （1）反应I前需在FeSO4溶液中加入_（填字母），以除去溶液中的Fe3+。A锌粉            B铁屑          &

31、#160;        CKI溶液              DH2  （2）反应需控制反应温度低于 35，其目的是。  （3）工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是。  （4）反应常被用于电解生产（NH4）2S2O8（过二硫酸铵）。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为。16（1）B（2）防止NH4HCO3分

32、解（或减少Fe2+的水解）（3）降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出（4）2SO422eS2O8229（2004年上海高考27）.航天飞行器座舱内空气更新过程如图所示： （1）是CO2和H2的反应装置，该反应的化学方程式 （2）从装置，可看出，O2的来源是CO2和H2O，宇航员每天消耗28mol O2，呼出23 mol CO2，则宇航员每天呼出的气体中含H2O mol。 （3）以下是另一种将CO2转化为O2的实验设想其中，由MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置（铁架台、酒精灯已略）如下：上图中，装置a由 、 、双孔塞和导管组成循环物质甲的名称是 制取无水氯化镁必须

33、在氯化氢存在的条件下进行，原因是 装置b中填充的物质可能是 （填入编号）c.硅胶 f.碱石灰 g. 无水氯化钙 h.浓硫酸设计d装置要注意防止倒吸，请在方框中画出d装置的简图，并要求与装置c的出口处相连（铁架台不必画出）。（2010福建卷）24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)3 +CI-(3)针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goet

34、he）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pH10464沉淀完全的pH12480开始溶解的pH105Ksp56×68×28×（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）。KS*5U.C#O%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_。【解析】（1） 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积，使得反应更加充分（2） 漂白粉的成分中含有次氯酸根，调节酸碱度后，具有较强的氧化性，能使+2价的铁离子氧化成+3价，氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元