小高考化学工业流程题

小高考化学工业流程题一、探究解题思路呈现形式：流程图、表格、图像设问方式：措施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点：根本理论、元素化合物、实验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，表达能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的根底知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。【例题】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、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：ⅡⅡ别离提纯Ⅰ预处理Ⅱ别离提纯Ⅲ复原原料：矿石〔固体〕预处理：酸溶解〔表述：“浸出〞〕除杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反响是：控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀1.解题思路明确整个流程及每一局部的目的→仔细分析每步发生的反响及得到的产物→结合根底理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点在解这类题目时：首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问答复不了，并不一定会影响答复后面的问题。分析流程图需要掌握的技巧是：浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物〔副产物〕,比照原料和产物；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反响？利用了什么原理〔氧化复原？溶解度？溶液中的平衡？〕。每一步操作进行到什么程度最正确？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？无机化工题：要学会看生产流程图，对于比拟陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。考察内容主要有：1〕、原料预处理2〕、反响条件的控制〔温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择〕3〕、反响原理〔离子反响、氧化复原反响、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的别离与提纯〕4〕、绿色化学〔物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用〕5〕、化工平安〔防爆、防污染、防中毒〕等。2、规律主线主产品分支副产品回头为循环核心考点：物质的别离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品别离提纯3.工业生产流程主线与核心原料预处理原料预处理除杂、净化产品别离提纯反响条件控制原料循环利用排放物的无害化处理4.熟悉工业流程常见的操作与名词原料的预处理①溶解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等②灼烧如从海带中提取碘③煅烧如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解④研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。控制反响条件的方法①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀----pH值的控制。例如：以下物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2问题：假设要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？调节pH所需的物质一般应满足两点：eq\o\ac(○,i)、能与H＋反响，使溶液pH值增大；eq\o\ac(○,ii)、不引入新杂质。例如：假设要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可参加CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值②蒸发、反响时的气体气氛③加热的目的加快反响速率或促进平衡向某个方向移动④降温反响的目的防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动⑤趁热过滤防止某物质降温时会析出⑥冰水洗涤洗去晶体外表的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗物质的别离和提纯的方法①结晶——固体物质从溶液中析出的过程〔蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发〕②过滤——固、液别离③蒸馏——液、液别离④分液——互不相溶的液体间的别离⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。⑥升华——将可直接气化的固体别离出来。⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出常见名词浸出：固体加水〔酸〕溶解得到离子浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少酸浸：在酸溶液中反响使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程水洗：通常为除去水溶性杂质水浸：与水接触反响或溶解〔11分〕某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下。答复以下问题：〔1〕硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可)，写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程：。〔2〕a和b分别是〔填序号〕。A．足量CO2、适量NH3B．足量NH3、适量CO2C．适量CO2、足量NH3D．适量NH3、足量CO2〔3〕上述流程中，可以循环使用的物质有〔写化学式〕。〔4〕从滤液中获得(NH4)2SO4晶体，必要的操作步骤是。〔5〕上述流程中，有关NH3作用的说法正确的选项是。A．提供制备所需的氮元素B．增大CO的浓度促进反响发生C．作反响的催化剂D．生产1mol(NH4)2SO4，至少消耗2molNH3答案、〔11分〕〔1〕肥料〔1分〕CaSO4＋2NH3＋CO2+H2O＝CaCO3＋(NH4)2SO4〔2分，CaCO3加或不加“↓〞，均不扣分〕〔2〕B〔2分〕，〔3〕CO2、NH3〔各1分，共2分〕〔4〕蒸发浓缩冷却结晶过滤〔2分，答对一点得0分，答对二点得1分〕〔5〕ABD〔2分，选对一项得0分，选对二项且不见错得1分〕〔12分〕医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙〔含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质〕生产医药级二水合氯化钙〔CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%〕的主要流程如下：〔1〕除杂操作是参加Ca(OH)2，调节溶液pH为，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。〔2〕酸化操作是参加盐酸，调节溶液的pH约为，其目的有：①防止Ca2+在蒸发时水解；②。〔3〕测定样品中Cl-含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39mL。①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。③假设用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高〔测定过程中产生的误差可忽略〕，其可能原因有；。答案．(12分)〔1〕取上层清液，滴加KSCN溶液，假设不出现血红色，说明Fe(OH)3沉淀完全〔2〕中和Ca(OH)2；防止溶液吸收空气中的CO2，〔只答对前一条即可〕〔3〕①酸式滴定管②99.9%③样品中存在少量的NaCl；少量CaCl2·2H2O失水〔11分〕海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：〔1〕从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行以下五项操作：①过滤，②加过量NaOH溶液，③加适量盐酸，④加过量NaCO3溶液，⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是。A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．②④⑤①③〔2〕电解NaCl溶液是氯碱工业的核心反响，请写出其化学方程式。〔3〕步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2复原为Br-，其目的为。〔4〕步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反响的离子方程式为，由此反响可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是。〔5〕某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如右装置简图，请你参与分析讨论：①整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是。②实验装置气密性良好，要到达提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：。③C中液体产生颜色为。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中参加NaBr溶液，充分反响后，再进行的别离操作是。答案〔11分〕〔1〕C〔1分〕〔2〕2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑〔2分〕〔3〕富集溴元素〔1分〕〔4〕Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO2-4〔2分〕强酸对设备的严重腐蚀〔1分〕〔5〕①Br2腐蚀橡胶〔1分〕②控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分〔1分〕③深红棕色〔1分〕分液〔或蒸馏〕〔1分〕〔11分〕某厂排放的废液中含有大量的K+、Cl-、Br-，还含有少量的Ca2+、Mg2+、SO2-4。某研究性学习小组拟取这种工业废水来制取较纯洁的氯化钾晶体及液澳，他们设计了如下的流程：可供试剂a、b、c选择的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、苯、CCl4、H2O2溶液、KMnO4(H+)溶液。根据以上流程答复相关问题：〔1〕试剂a、b分别是、。 〔2〕操作①、②、③、④的名称是〔填字母序号〕a过滤、分液、过滤、蒸发结晶b分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶c分液、过滤、过滤、蒸发结晶d分渣、分液、过滤、蒸发结晶 〔3〕除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO-24离子，选出e所代表的试剂，按滴加顺序依次是〔只填化学式〕。 〔4〕调节pH的作用是；操作方法是。 〔5〕操作④中用到的瓷质仪器名称是____。答案(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂，具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、杀菌、除臭等作用，高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。其制备路线如下：试答复以下问题(1)操作①搅拌的目的是：。(2)操作②与操作③相同，该操作名称是：___________________。(3)反响器中，NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反响的离子方程式为：_______________________。(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响，当高铁酸钾产率最高时，NaClO的物质的量浓度约为_________。〔计算结果保存一位小数〕(5)从环境保护的角度看，制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法，其装置如图乙所示，那么阳极的电极反响式为。答案〔1〕为了加速反响物之间的接触，加快化学反响速率。〔2分〕〔2〕过滤〔2分〕(3)2Fe3++3ClO─+10OH─==2FeO42─+3Cl─+5H2O〔3分〕(4)3.6mol/L〔2分〕；(5)Fe+8OH──6e─==FeO42─+4H2O〔3分〕(8分)某化学兴趣小组为探索工业废料的再利用，在实验室中用含有铝、铁、铜的合金制取氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。其实验方案如下：(1)所加试剂①、②分别是__________________。(2)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是________________________________________________________________________；从滤渣F制取胆矾的第一步操作最好采用________________________________________________________________________。(3)上述实验方案中，有一步设计明显不合理，请你予以指出，并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)NaOH溶液和稀硫酸(2)在隔绝空气的条件下，蒸发浓缩、冷却结晶将滤渣F在空气中灼烧(3)由滤液A制得氯化铝溶液不合理，所得氯化铝溶液中含有大量NaCl杂质〔12分〕某固体混合物可能由Si、NH4C1、MgCl2、FeC12、Al2〔SO4〕3中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如下图〔气体体积数据已换算成标准状况下的体积〕。答复以下问题：〔1〕发生反响⑤后，仍存在的白色沉淀的化学式为。〔2〕填写下表中的空白〔假设混合物中不存在该成分，那么“质量〞栏中填“0〞；画斜线的空格不需填写〕。成分质量计算过程SiNH4C1MgC12FeC12A12(SO4)3答案〔1〕H2SiO3〔或H4SiO4〕〔2分〕〔2〕成分质量〔各1分〕判断依据或计算推理过程Si0g由Si～2H2可知n(Si)＝n(H2)＝mol＝molm(Si)＝mol×28g/mol＝g〔2分〕NH4ClgMgCl2gFeCl212.70g由Fe(OH)2～Fe(OH)3△m1mol17gn[Fe(OH)3]g－g＝1.70gn[Fe(OH)3]＝mol由FeCl2～Fe(OH)2～Fe(OH)3可知n(FeCl2)＝n[Fe(OH)3]＝molm(FeCl2)＝mol×127g/mol＝g〔3分〕Al2(SO4)310.10g〔12分〕随着人类社会的开展，氮氧化物〔NOx〕已成为大气中的主要气态污染物之一。〔1〕超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源。它们破坏臭氧层的机理为：上述反响的总反响式为，其中是催化剂。〔2〕汽车尾气中含有NOx、CO和碳氢化合物等。①汽车尾气净化装置里装有Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂外表吸附与解吸作用的机理如下图。尾气净化装置中发生的总反响化学方程式为。②NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反响产生二次污染物的现象，称为“光化学烟雾〞。有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定，实验结果如下图。由图象可知，二次污染物有等，醛和O3的峰值出现在14：00左右的主要原因是。③测定汽车尾气中NOx的方法之一是用3％的H2O2溶液吸收尾气中的NOx生成HNO3，再用NaOH标准溶液滴定HNO3。假设要测定标准状况下尾气中NOx的体积分数，所需的数据有〔选填序号〕。A．所测尾气的总体积B．两种氮氧化物的体积比C．NaOH标准溶液的物质的量浓度D．所消耗NaOH标准溶液的体积E．从滴定开始到指示剂变色所需的时间〔3〕硝酸工业尾气中的NOx可用纯碱溶液吸收，有关的化学反响为：现用0．5L2mol·L－1的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NOx，吸收液质量增加44g〔设CO2全部排出〕。那么NO2和NO的体积比为。【答案】〔除标明外，每空2分〕〔1〕2O3＝3O2〔1分〕NO〔1分〕〔2〕①②醛与O3此时日光照射较强，光化学反响速率较快③ACD〔3〕7：l〔10分〕氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。以下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：粗品粗品SO2Br2操作Ⅰ操作ⅡNa2SO3混合②少量Ba(OH)2H2SO4BaSO4无色溶液操作Ⅲ混合溶液精制的氢溴酸冰水混合①根据上述流程答复以下问题：〔1〕混合①中发生反响的化学方程式为__________。〔2〕混合①中使用冰水的目的是_______________。〔3〕操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_________、________。操作Ⅲ一般适用于别离____________混合物。〔选填编号〕a．固体和液体b．固体和固体c．互不相溶的液体d．互溶的液体〔4〕混合②中参加Na2SO3的目的是________________________________。〔5〕纯洁的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸〔工业氢溴酸〕带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，那么用于证明该假设所用的试剂为_____________，假设假设成立可观察到的现象为__________________。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_______，其用于证明该假设所用的试剂为_____________。答案．〔10分〕〔1〕SO2＋Br2＋2H2O==2HBr＋H2SO4。(1分〕〔2〕降低体系温度，防止溴蒸发，使反响完全。(1分〕〔3〕过滤、(1分〕蒸馏(1分〕d(1分〕〔4〕除去粗品中未反响完的溴。(1分〕〔5〕KSCN溶液，(1分〕溶液变成血红色。(1分)含有Br2，(1分〕CCl4。(1分〕〔8分〕烟气的脱硫〔除SO2〕技术和脱硝〔除NOx〕技术都是环境科学研究的热点。〔1〕选择性催化复原法的脱硝原理为：6NOx＋4xNH3(3＋2x)N2＋6xH2O.反响中每转移3mol电子，生成标准状况下N2的体积为________L。〔2〕目前，科学家正在研究一种以乙烯作为复原剂的脱硝〔NO〕原理，其脱硝机理示意图如以下图1，脱硝率与温度、负载率〔分子筛中催化剂的质量分数〕的关系如图2所示。200200℃300℃400℃500℃600℃脱硝率／%100806040200abcd负载率a0.5%b3.0%c5.0%d8.0%Cu＋O2Cu＋(O2)Cu＋(NO2)C2H4H2O、CO2、N2NO图1图2①出该脱硝原理总反响的化学方程式：____________。②为到达最正确脱硝效果，应采取的条件是____________。答案．〔共8分〕⑴〔2分〕⑵①6NO＋3O2＋2C2H4催化剂3N2＋4CO2＋4H2O〔2分〕催化剂②约为350℃、负载率3.0%〔2分〕〔10分〕铝是一种重要金属：〔1〕生产中曾用铝热反响焊接钢轨，那么铝与氧化铁发生反响的化学方程式为：〔2〕工业上用铝土矿〔主要成分为A12O3，还有少量的Fe2O3,SiO2等杂质〕提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：①I和II步骤中别离溶液和沉淀的操作是；；②沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有，固体N是；③滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为，它属于〔填“酸〞、“碱〞或“盐〞〕类物质；④实验室里常往AlCl3溶液中参加〔填“氨水〞或“NaOH溶液〞〕来制取A1〔OH〕3。其反响的离子方程式为：___________________________________________。答案．〔10分〕〔1〕：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe〔2〕：①过滤②Fe2O3,Al2O3③NaAlO2盐④氨水Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+考试说明中：在理解所学各局部化学知识和技能的本质区别与内在联系的根底上，能运用所掌握的知识和技能进行必要的分析、类比、推理或计算，能解释、论证并解决一些具体化学问题。1.Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过以下方法制备：在KOH参加适量AgNO3溶液生成Ag2O沉淀，保持反响温度为80，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反响完全后，过滤、洗涤、真空枯燥得到固体样品。反响方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O答复以下问题：〔1〕到〔2(3)准确称取上述制备的样品〔设Ag2O2仅含和Ag2O〕2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0mLO2〔标准状况下〕。计算样品中Ag2O2的质量分数〔计算结果精确到小数点后两位〕。1.(3)n(O2)＝224mL/22.4L·mL－1·1000mL·L－1＝1.000×10－2mol设样品中Ag2O2的物质的量为x,Ag2O的物质的量量为y，根据题意得：248g·mol－1×x＋232g·mol－1×y＝2.588g------①x＋1/2y＝1.000×10－2mol-------②解①②得：x＝9.500×10－3moly＝1.000×10－3molw(Ag2O2)＝＝0.91。答案：样品中Ag2O2的质量分数为0.