2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程

1、2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流第一部分专题整合突破专题四化学实验第十七讲化学工艺流程第一部分专题整合突破专题四化学实验第十七讲化学工艺流程1高考点击2高频考点、分层突破3课后热点强化1高考点击2高频考点、分层突破3课后热点强化高 考 点 击高 考 点 击最新考纲考向分析1.建立分析解决材料、环境、健康、能源等领域关于物质的制备和应用等实际问题和思路方法2.认识物质性质、设计物质转化的核心角度，形成认识途径，并将其应用于解决真实问题，进而形成解决问题的思路和方法3.认识物质的转化在自然资源利用和环境保护中

2、的重要价值1.以化工流程为载体，常考查：(1)实验操作目的分析(2)实验操作规范判断2.以物质制备和提纯为情境，考查：(1)陌生物质化合价的判断及电子式的书写(2)反应方程式或离子方程式的书写(3)流程中试剂的选择，中间产物的种类及离子判断(4)实验操作规范语言的表述(5)实验操作试剂的选取(6)流程的中间环节物质种类及离子判断(7)样品中质量分数及产物产率的计算最新考纲考向分析1.建立分析解决材料、环境、健康、能高频考点、分层突破高频考点、分层突破考点一物质制备型 真 题 感 悟悟真题、明方向研磨、加热 考点一物质制备型 真 题 感 悟悟真题、明方向研磨、加 核电荷数PS，得电子能力PS，非

3、金属性PS 核电荷数PS，得电子能力PS，非金属(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80 后脱除率变化的原因：_。80 后，H2O2分解速率大，浓度显著降低 (4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也CaSO4微溶 CaSO4微溶 2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程2(2018浙江，31)某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO47H2O)2(2018浙江，31)某兴趣小组用镀

4、锌铁皮按下列流程制相关信息如下：金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。金属离子pH开始沉淀完全沉淀Fe31.52.8Fe25.58.3Zn25.48.2相关信息如下：金属离子pH开始沉淀完全沉淀Fe31.52.ZnSO4的溶解度(物质在100 g水中溶解的质量)随温度变化曲线。ZnSO4的溶解度(物质在100 g水中溶解的质量)随温度请回答：(1)镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除，理由是_。步骤，可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是_。(2)步骤，需加入过量H2O2，理由是_。(3)步骤，合适的pH的范围是_。Na2CO3水解，溶液呈碱性，促使油脂水解 产生气泡的速度显著变慢 使Fe

5、2尽可能转化为Fe3，且H2O2易分解(Fe3催化加速分解) 2.85.4 请回答：Na2CO3水解，溶液呈碱性，促使油脂水解 产生气泡(4)步骤，需要用到下列所有操作：a.蒸发至溶液出现晶膜；b.在60 蒸发溶剂；c.冷却至室温；d.在100 蒸发溶剂；e.过滤。请给出上述操作的正确顺序_(操作可重复使用)。dabace (4)步骤，需要用到下列所有操作：a.蒸发至溶液出现晶膜；(5)步骤，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得ZnSO47H2O晶体颗粒大小分布如图1所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择_(填字母)方式进行冷却结晶。A快速降温B缓慢降温C变速降温

6、C (5)步骤，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得ZnS(6)ZnSO47H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。下列关于滴定分析，正确的是_(填字母)。A图2中，应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端B滴定前，锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗C将标准溶液装入滴定管时，应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移D滴定时，通常用左手控制旋塞滴加溶液，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转E滴定前滴定管尖嘴内无气泡，滴定后尖嘴内有气泡，则测得的体积比实际消耗的小图3中显示滴定终点时的读数是_mL。ADE 20.60 (6)ZnSO47H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。AD解析 (1)Na2CO3水解呈碱性

7、，可以促进油脂的水解；由于镀锌铁皮能形成原电池，且Zn作负极，所以一开始产生H2速率快，当Zn完全反应后，Fe与H2SO4反应产生H2的速率明显减慢。(2)加入H2O2，主要目的是使Fe2转化成Fe3，由于Fe3能使H2O2分解，所以H2O2应过量。(3)调节pH应使Fe3完全沉淀，而Zn2不沉淀，所以pH范围应为2.8pH5.4。(5)根据图示，变速降温得到的晶粒较大。(6)B项，滴定时，锥形瓶不能用标准溶液润洗；C项，将标准液装入滴定管时，应将标准液直接注入滴定管，若借助烧杯或漏斗转移，会造成标准液不标准；E项，若滴定前滴定管尖嘴内无气泡，滴定后有气泡，会造成读出的标准溶液的体积偏小；滴定

8、管读数时，精确到小数点后2位。解析 (1)Na2CO3水解呈碱性，可以促进油脂的水3(2019全国，26)立德粉ZnSBaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_(填标号)。A黄色B红色C紫色D绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：D 3(2019全国，26)立德粉ZnSBaSO4(也称在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应

9、的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_(填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为_。COH2O=CO2H2 BaCO3 在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学浅蓝色至无色 浅蓝色至无色 流程梳理流程梳理2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程知能补漏一、工业流程的十个常用关键词1漫出：固体加入水或酸(碱)溶解得到离子。2酸浸：指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去溶解的过程。3水洗：

10、水洗通常是为了除去水溶性的杂质。冷水洗涤：减少洗涤过程中晶体的溶解损失。有机物洗涤：减少晶体损失，且有利于晶体干燥。 核 心 突 破补知能、学方法知能补漏 核 心 突 破补知能、学方法4灼烧(煅烧)：原料的预处理，不易转化的物质转为容易提取的物质，如海带中提取碘等。5酸的作用：溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)。6碱的作用：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)。7氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去(沉淀)的离子。8控制pH：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离。9煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气。10趁热过滤：减少结

11、晶损失；提高纯度。4灼烧(煅烧)：原料的预处理，不易转化的物质转为容易提取的二、获得产品阶段的常见考查点1洗涤(冰水、热水)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗；乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。2蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。3蒸发浓缩，冷却结晶：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是K2Cr2O7，这样就可分离出大部分K2Cr2O7；同样原理可除去KNO3中的少量NaCl。4蒸发结晶、趁热过滤：如NaCl和K2C

12、r2O7混合溶液，若将混合溶液蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，同样原理可除去NaCl中的少量KNO3。二、获得产品阶段的常见考查点方法指导1化工流程解题方法：(1)解题策略解题步骤解题策略首尾呼应、找出主线对照原料和产品，确定核心反应和核心辅料依核心反应，明确流程主线、支线和除杂任务分段剖析、明析细节以核心辅助原料为准，把流程划分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段依箭头指向，分析每一环节中物质流入和流出的意义、控制反应条件的作用，融通对流程的整体分析某些暂时琢磨不透的环节，可“跳过去”而“难得糊涂”，如有必要，可“顺藤摸瓜”或带着问题回头来进行有针对性的分析方法指导解题步骤解

13、题策略首尾呼应、找出主线对照原料和产品(2)物质判断：主线主产品，副线副产品，回头为循环。解题步骤解题策略由易到难、破解答案先易后难：先回答与工艺流程非密切相关的问题，确保易拿的分数先拿，增强答题信心变换角度：从基本理论、绿色化学观点、经济角度、安全生产等多角度答题对棘手问题：不忘尝试从题给信息中寻找答案(2)物质判断：主线主产品，副线副产品，回头为循环。解题步骤2循环物质的确定：2循环物质的确定：3副产品的判断：3副产品的判断：1(2018江苏高考)以Cl2、NaOH、CO(NH2)2(尿素)和SO2为原料可制备N2H4H2O(水合肼)和无水 Na2SO3，其主要实验流程如下：已知：Cl2

14、2OH=ClO Cl H2O是放热反应。N2H4H2O沸点约118 ，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。 备 考 验 证练典题、重应用1(2018江苏高考)以Cl2、NaOH、CO(NH2)(1)步骤制备NaClO溶液时，若温度超过40 ，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为_；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是_。缓慢通入Cl2 (2)步骤合成N2H4H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 以下反应一段时间后，再迅速升温至110 继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_；使用冷凝管的目的是_。图1 NaClO碱性溶液

15、 减少水合肼的挥发 (1)步骤制备NaClO溶液时，若温度超过40 ，Cl22020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为_。请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：_，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。测量溶液的pH，若pH约为4，停止通SO2 边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34 条件下趁热过滤 边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液2

16、020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程下 下 微电池处理过程中部分硝基苯被新生成的活性Fe2还原成苯胺，该反应的离子反应方程式为_。(4)一次沉降池中通入空气的目的是_。一次沉降池中适当的升温有利于沉渣的迅速沉降，分析原因：_。(用适当的文字描述和离子方程式解释)微电池处理过程中部分硝基苯被新生成的活性Fe2还原成苯(5)上图中微生物在空气存在的条件下降解苯胺的化学反应方程式为_。(6)利用惰性吸附电极电解含硝基苯的废水，同样可以将剧毒的硝基苯转化成苯胺，在电解的过程中，含硝基苯的废水应从_(填“阳”或“阴”)

17、极室流入。阴 (5)上图中微生物在空气存在的条件下降解苯胺的化学反应方程2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程1(2019全国，27)硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：考点二物质分离提纯型 真 题 感 悟悟真题、明方向1(2019全国，27)硫酸铁铵NH4Fe(SO4)回答下列问题：(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_。(2)步骤需要加热的目的是_，温度保持8095 ，采用的合适加热方式是_。铁屑中

18、含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_(填标号)。碱煮水洗 加快反应 热水浴 C 回答下列问题：碱煮水洗 加快反应 热水浴 C (3)步骤中选用足量的H2O2，理由是_。分批加入H2O2，同时为了_，溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有_，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。将Fe2全部氧化为Fe3；不引入杂质 防止Fe3水解 加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤) NH4Fe(SO4)212H2O (3)步骤中选用足量的H2O2，理由是

19、_解析(1)除去铁屑表面油污的方法是，用热纯碱溶液清洗铁屑，再用水洗。(2)铁与稀硫酸反应时加热，可提高反应速率。温度低于水的沸点，可以用热水浴加热，受热均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H2S生成。氢气不与碱溶液反应，而硫化氢能与碱溶液反应，而H2S在水中溶解度小，故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去，又因为硫化氢与碱反应较快，容易引起倒吸，C装置倒置漏斗能防倒吸。故宜选择C装置吸收硫化氢。(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，加入足量双氧水的目的是将Fe2全部氧化为Fe3，发生反应为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，从生成物看，又不引入杂质。解析(1)除去铁屑表面油污的

20、方法是，用热纯碱溶液清洗铁2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程2(2019全国，26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2Fe2Fe3Al3Mg2Zn2Ni2开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.92(2019全国，26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正(1)“滤渣1”含有S和_；写出“

21、溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2和Ni2，“滤渣3”的主要成分是_。SiO2(不溶性硅酸盐) MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O 将Fe2氧化为Fe3 4.7 NiS和ZnS SiO2(不溶性硅酸盐) MnO2MnS2H2SO4=平衡向右移动平衡向右移动流程梳理流程梳理解析(1)硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2(或不溶性硅酸盐)。结合“滤渣1”中含S，可知“溶浸”时MnO2

22、与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S，根据化合价升价法可配平该反应。(2)“溶浸”后溶液中含Fe2，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2氧化为Fe3。(3)“调pH”除去Fe3和Al3时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.76之间。(4)“除杂l”中加入Na2S能将Zn2和Ni2分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。解析(1)硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程知能补漏1物质提纯流程题的解题思路：(1)阅读题干信息，找出要提纯的物质。(2)解读操作流程，找出与题干相关的操作

23、步骤，辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤，反应物是什么、发生了什么反应、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。 核 心 突 破补知能、学方法知能补漏 核 心 突 破补知能、学方法2无机化工流程中的常见分离方法：(1)洗涤(冰水、热水)：洗去晶体表面的杂质离子。(2)过滤(热滤或抽滤)：分离难溶物和易溶物。(3)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质。(4)蒸发结晶：提取溶解度随温度的变化变化不大的溶质。(5)冷却结晶：提取溶解度随温度的变化变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物。(6)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物。(7

24、)冷却水：利用气体易液化的特点分离气体。2无机化工流程中的常见分离方法：1(新题预测)碲(Te)凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料，并被广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。可从精炼铜的阳极泥中(主要成分为Cu2Te)回收碲，工艺流程如下： 备 考 验 证练典题、重应用1(新题预测)碲(Te)凭借优良的性能成为制作合金添加剂、回答下列问题：(1)“焙烧”后，碲主要以TeO2形式存在，写出相应反应的化学方程式：_。(2)为了选择最佳的焙烧工艺，进行了温度和硫酸加入量的条件试验，结果如表所示：温度/硫酸加入量(理论量倍数)浸出率/%CuTe4501.2577.302.33

25、4601.0081.792.811.2589.863.151.5092.317.705001.2559.835.485501.2511.6510.63回答下列问题：温度/硫酸加入量(理论量倍数)浸出率/%Cu则实验中应选择的条件为_，原因为_。(3)工艺()中，“还原”时发生的总的化学方程式为_。(4)由于工艺()中“氧化”对溶液和物料条件要求高，有研究者采用工艺()获得碲。则“电积”过程中，阴极的电极反应式为_。460 、硫酸用量为理论量的1.25倍 该条件下，铜的浸出率高且碲的损失较低 Na2TeO43Na2SO3H2SO4=4Na2SO4TeH2O 则实验中应选择的条件为_(5)工业生产中，滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。滤液3与滤液1合并，进入铜电积系统。该处理措施的优点为_。滤渣3中富含Au和Ag，可用_将其进行分离。A王水B稀硝酸C浓氢氧化钠溶液D浓盐酸CuSO4溶液循环利用，提高经济效益 B (5)工业生产中，滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。CuS2020年高考化学二轮复习第1部分化学实验第17讲化学工艺流程2(2019沈阳一模)工业上用铬铁矿(主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有Al2O3、MgCO3、SiO2等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体和绿矾的流程如下：2(2019沈阳一模)工业上用铬铁矿(主要成分可表示为F已知：