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文档简介

2023新课标高考化学工艺流程题突破技巧窍门

一、化学工艺流程题处理的问题重要有如下几种方面:

1.将原料转化为产品u勺生产原理问题;

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”,循环运用等生产问题;

5.生产设备、流程和生产成本等工艺问题。

化工流程题一般就围绕这几种方面设问求解,我们需要运用有关物质的性质和物质间互相作用的基

本知识,还要掌握某些分离提纯物质日勺基本试验技能,关键是还要具有分析生产工艺流程H勺措施和能力.

此类试题起点高、落点低,试题多以化工生产、能源、材料、环境等生产、生活方面的常见化学事

物为背景,规定明确,设问层次清晰,以无机或有机化合物的构成、性质、变化等内容为载为,规定考

生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或处理生产、生活实际中"勺简朴化学问题。

解答所需知识、措施都是化学的关键内容。

因此,答题时,不要力争把生产流程图中口勺每个细节都弄清晰,只要把握住重要口勺考察方向,理

清每个环节的目口勺和成果,再根据题中H勺详细设问,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J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、整体的学习程序:详细一抽象一详细

I、抽象出工艺流程模板2、学习书本上的详细工艺流程

①匿簿仁②萍纯③

(I)侯氏纯碱工艺

图4工业生产流程主线与核心

3、详细试题中的几种过程的划分

对某些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题,首先对比分析生产流程示意图中日勺第

一种物质原材料与最终一种物质产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中

原料转化为产品日勺基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设H勺问题,逐一推敲解答。

给出多种不一样关键反应原理的工艺流程的流程图,指导学生分析工业流程的主线和关键环节。在

分析过程中关注如下几种方面:

(1)明确试验的FI的

(2)抓住几条线索

线索考察侧重重要目的

重要制备物质关键化学反应产物又多又纯

杂质分离提纯杂质分离彻底

辅助试剂辅助重要物质转化或分离杂质循环运用

三、关键知识点突破

不一样口勺学生在完毕工艺流程题时碰到的难点是不一样的,通过学生易错题的分析,针对性H勺做了

一下的关键知识点H勺突破教学。

I、盐溶液欧I分离提纯措施:结晶法

结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种措施,大多数I可学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶

体的措施,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(至方晶膜出现为止),冷却结晶(KNO.,型;溶解度随温度变化大物质和具有结晶水的晶体)

(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具有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤

II、预处理的多种措施

工艺流程中H勺预处理分析进行分类,并形成一定H勺答题模板。

(1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加紧反应(溶解)速率,增大原料的转

化率(或浸取率)。

(2)煨烧或灼烧:不易转化的物质转为轻易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除

去热不稳定日勺杂质

(3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调整pH增进水解(沉淀)

(4)碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调整pH增进水解(沉淀)

m、平衡原理的应用

在工艺流程中常常会波及化学反应平衡,沉淀溶解平衡,沉淀的转化,离子的水解平衡

练习工业上以锂辉石含少许、元素)为原料生产碳酸轴。其部分工艺

2.(Li2OAl2O34SiO2,CaMg

流程①石灰我调pH至11饱和Na?CQ溶液

②眄外溶液I

如93%“%%硫]

250c-300c+L►灌满2—>

练习4、某小组以难溶性钾长石(K2O«Al2O3*6SiO2)为原料,提取AI2O3、K2c。3等物质,工艺流程如下:

CaCO»:a2col过平02NaOH

钾长石一啊烧H浸取卜匚浸出液一沉淀下滤液一转化一结晶丁漉液一碳酸钾晶体

浸出渣LAI(OH)—Al,0,L/酸钠晶体

(4)上述工艺中可以循环运用的重要物质是、和水。

答案:Na2cO3.CO?

VI、控制温度的目的

1、加热:加紧反应速率或溶解速率;增进平衡向吸热方向移动;

除杂,除去热不稳定日勺杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2xKMnO/、12、NH4CI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);

使化学平衡向着题FI规定的方向移动(放热方向);

使某个沸点较高I向产物液化,使其与其他物质分离;减少晶体的溶解度,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;为了使某物质到达沸点挥发出来;

使催化剂日勺活性到达最佳;防止副反应的发生;

降温或减压可以减少能源成本,减少对设备的J规定,到达绿色化学日勺规定。

5、试验室用硫酸厂烧渣(重要成分为Fe2O3及少许FeS、SiCh等)制备聚铁(碱式硫酸铁啊聚合

物)和绿矶(FeSOr7H2。),过程如下:

熔杏足量。2、。/厂固体W(S、Si02等)野

儿一®」溶液X驾吗溶液Z7°得℃>聚铁胶体丁聚铁

③]

溶液绿矶

(5)在⑥中,将溶液Z控制到70〜80"CIf'JR的是;

答案:升高温度增进Fe3+『、J水解(2分),过高温度不利于聚铁日勺形成(或者完全水解了)(1分)

训、重视文字论述的规范性

1、洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸储水至浸没沉淀,待水自然流下后,反复以上.操作2〜3次。

2、从溶液中得到晶体:蒸发浓缩一冷却结晶一过滤一洗涤一干燥。

3、在写某一环节是为了除杂时,应当注明”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、检查沉淀与否洗涤洁净:取最终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,则沉淀洗涤洁净

5、检查与否沉淀完全:体现一:静置,往上层清夜中继续滴加XX试剂

或者体现二:过漉,取滤液少许于试管中,滴加XX试剂

VH、高频问题:注意答题技巧

1、“浸出”环节中,为提高镁的浸出率,可采用的措施有:

答:合适提高反应温度、增长浸出时间,加入过量硫酸,边加硫酸边搅拌

2、怎样提高吸取液和SO2反应速率:

答:合适提高温度、增大吸取液或NaClO3H勺浓度、增大SO?与吸取液日勺接触面枳或搅拌

3、从溶液中得到晶体:

答:蒸发浓缩-冷却结晶-过混-洗涤-干燥

4、过滤用到的三个玻璃仪器:答:一般漏斗、玻璃棒、烧杯

5、过滤后漉液仍然浑浊的也许的操作原因:

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)加入蒸储水至浸没沉淀,待水自然流下后,反复以上操作

2-3次

7、检查沉淀Fe(OH)3与否洗涤洁净(含SO』'):

答:取最终•次洗涤液,加入BaCL溶液,若有白色沉淀则阐明未洗涤沽净,若无白色沉淀则阐明洗

涤洁净

8、怎样从MgCl2-6H2O中得到无水MgCh:

答:在干燥的气流中加热,干燥的气流中克制了的水解,且带走受热

HC1HC1MgCbMgC12-6H2O

产生的水汽

10、CuCh中混有F<?+加何种试剂调pH值:

答:CuO>CU(OH)2、C11CO3、Cs(OH)2co3。原因:加CuO消耗溶液中的H+时,增进Fe"的水解,

生成Fe(OH)3沉淀析出

1k调pH值使得CM+C4.7-6.2)中的Fe"(2.1~3.2)沉淀,pH值范围是:

答:3.247。原因:调整溶液的pH值至3.2〜4.7,使Fe3+所有以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Ci?+不

沉淀,且不会引入新杂质

12、产品深入提纯的操作: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xx杂质析出或防止降温过程中XX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100C

15、减压蒸发(小心烘干):

答:常压蒸发温度过高,XX易分解;或者减压蒸发减少了蒸发温度,可以防止XX分解

16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去:

答:加入MgCb溶液,充足搅拌,过滤,沉淀用蒸储水水洗涤

17、蒸发浓缩用到的重要仪器有、、烧杯、酒精灯等

答:蒸发皿、玻璃棒。尚有取蒸发皿用用烟钳

18、不用其他试剂,检查NH4cl产品与否纯净的措施及操作是:

答:加热法;取少许氯化镂产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化钱产品纯净

19、检查NH4+的措施是:

答:取xx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、“趁热过漉”后,有时先往滤液中加入少许水,加热至沸,然后再“冷却结晶”:

答:稀释溶液,防止降温过程中xx析出,提高产品的纯度

22、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸所有溶解后,再加入少许蒸储水的目的:

答:为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸,一般再加入少许蒸储水

23、加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度,原因:

答:Na+浓度明显增长抑止了过碳酸钠的溶解

24、检查Fe(OH)3与否沉淀完全的试验操作是:

答:取少许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、检查滤液中与否具有Fe3+的措施是:

答:滴入少许KSCN溶液,若出现血红色,则证明有Fd(或加NaOH,根据状况而定)

26、检查溶液中与否具有Fe2+(当溶液同步存在Fe3+)的|措施是:

答:滴加几滴高锌酸钾溶液,若高锦酸钾溶液紫红色褪去,则证明有Fe?+

练习:1、工业制备高锦酸钾是锦的重要化合物和常用的氧化剂。如下是工业上用软锦矿制备高锦

(1)KMnCh稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相似的是(滇代号)。

a、84消毒液(NaQO溶液)b、双氧水c、二氧化硫d、75%酒精

(2)高锦酸钾保留在棕色试剂瓶,下列试剂保留不需要棕色试剂瓶的是(填代号)。

a、浓硝酸b、硝酸银c、氯水d、烧碱

(3)上述流程中可以循环使用的物质有、(写化学式)。

若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则可制得

(4)1molMnChmolKMnO4o

该生产中需要纯净的气体。若试验室要制备纯净勺所需试剂最佳选择(选填代

(5)CO?HCO2,

号)oa、石灰石b、稀HQc、稀H2sO4d、纯碱

(6)操作IFI勺名称是;操作H根据KMnO4和K2c。3两物质在(填

性质)上的差异,采用(填操作环节)、趁热过滤得到KMnCh粗晶体。

2、试验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的试验流程如下:

氯化钾之叵卜后

硝酸钾等四种物质口勺溶解度随温度变化如右图所示。

回答问题:

(1)为了加速固体溶解,可采用的措施是:O

12)试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U勺名称)

为了防止液滴飞溅,进行时操作是o

(3)“趁热过滤”操作中,滤渣日勺重要成分是(填化学式)o

14)“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少许水,加热至沸,然后再“冷却结晶”,目的

是«

(5)制得『、JKNO3产品中常含NaCL深入提纯的措施是,

3.(16分)铝广泛应用于化学工业和平常生活中。工业上由铝土矿(ALO3WH2O日勺含量约为85%,

其他重要为SiO?、Fe?03等)冶炼金属铝R勺流程如下。

已知拜耳法生产AlOr3HO的基本原理为:

22;热ill

Al2O3-3H2O+2NaOH(aq)、“广2NaAlO2(aq)+4+0,[AI2O3SH2O也可表达为2Al(OH*

(1)操作I的名称为,赤泥中除具有铝硅酸盐外,还具有的重要物质有

(2)为了提高铝土矿的溶出速率可采用的有效措施为(任写三点)

(3)用化学平衡理论解释稀释溶液I有助于AI2O3SH2O结晶日勺原因

(4)为了析出AI2O3SH2O,也可向溶液I中通入过量CO?气体,写出生成A12O、T3H2O的离子方程

式:___________________________________________________________________________________

(5)为了回收赤泥附着液带走U勺有用成分,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液IU勺稀释剂,请

指出流程图中另一•处类似日勺做法______________________________________________________

4.工业上运用硫铁矿烧渣(重要成分为FezCh、FeO、SiCh等)为原料制备高档颜料铁红(FezCh),详细生

产流程如下:

酸浸调节pH=l,加调节pH至

硫铁矿磐|,人过量铁粉,5~6.5,过滤,

烧渣漏।滤减।步骤DI'

加入NH.HCO.

过滤FeCO3型产品

暨区工—丽—固体氧化铁

试回答问题:

(1)滤液X中具有的金属阳离子是(填离子符号)。

(2)环节1H中可选用调整溶液H勺pH(填字母)。

A.稀硫酸B.氨水C.氢氧化钠溶液D.高钵酸钾溶液

(3)环节N中,FeCCh沉淀完全后,溶液中具有少许Fe?*,检查Fe?+l内措施是

(4)环节IV的反应温度一般需控制在35c如下,其目的是

(5)在空气中馔烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为

5.(2023全国卷1)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(重要成分为Mg;B2O5H2O

和Fe3O4,尚有少许FezCh、FeO、CaO、AI2O3和SiCh等)为原料制备硼酸(H3BO3川勺工艺流

程如图所示:

浸渣滤渣含镁盐母液

回答问题:

⑴写出Mg2B2O5・H2O与硫酸反应日勺化学方程式O为提高浸出速

率,除合适增长硫酸浓度浓度外,还可采用的措施有(写出两条)。

⑵运用曰勺磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余日勺物质是______(化

学式)。

⑶“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是O然后再调整溶

液的pH约为5,目的是。

(4)“粗硼酸”中H勺重要杂质是________(填名称)。

⑸以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH。,它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为—

⑹单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用

化学方程式表达制备过程。

答案

22

IV、答案:正极:O2+4e=2O-负极:C4Hio-26e+13O=4CO2+5H2O

V、答案:Na2co3cO?

1.答案解析:MnCh与KOH混合并在空气中共熔,便可制得墨绿色的镉酸钾熔体:

2MnC>2+4KOH+O2=2K2M11O4+2H2O钵酸钾在酸性或中性的环境下,MnOj会发生反应,生成MnO』和MnO?:

3K2MnCh+2co2=2KMnO4+MnO2l+2K2co3:过滤除去不溶于水H勺Mn(h,运用溶解度的不一样,采用浓缩结晶H勺措施使

KMnOu从溶液中析出而分离出来。

答案:(1)ab⑵d⑶MnC>2;KOH(4)2/3(5)cd

(6)过海:溶解度,浓缩结晶。

2、答案:解析:(1)搅拌、加热:(2)用玻璃棒不停搅拌滤液卅烟钳:(3)NaCl:(4)稀释溶液,防止降温过

程中NaCl析出,提高产品的纯度:(5)重结晶

3、(1)过滤FcaOi(共4分,82分)

(2)将铝土矿粉碎、加热、搅拌、增大NaOHH勺浓度(任答三点即得满分)(3分)

(3)稀释减少了NaOH的浓度,有助于NaAQ或NaAI(OH)4的水解,使平衡向结晶方向移动(或向左移动)(3

分)

(4)CO?出外+AIO3+2H3O=AI(OH)?I+HCOr或

2c02过+2AQ+4H2O=A12O3-3H2OI+2HCOr(3分)

(5)将溶液in循环使用溶解铝土矿(3分)

4、解析:(I)硫铁矿烧渣(重要成分为FezOa、FeO、SiCh等)酸浸后过漉,SiCh为滤渣,滤液中具有的金属阳离子是

Fe2\Fe3\(2)环节HI要把pH凋高,环节下还要加NH4HCO3,故使用氨水。若使用氢氧化钠溶液,产品中轻易混

入Na+,因此选B。(4)NH,nCO3受热易分解,高温会增进Fc?.水解。

答案:(l)Fc2+、Fe3+(2)B

(3)取少许溶液,加入硫毓化钾溶液,不显红色,然后滴加氯水,溶液变为红色

(4)防止NH4HCO3分解,减少F9+水解

孤儿

(5)4FeCO3+O2=^=2Fe2O3+4C6

5、【答案】⑴MgzBzOs•H20+2H2S0I=2MgSO1+2H.tBOl;减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。

⑵FC3O4:SiO?和CaSCh;

⑶将R?+氧化为Fc":使Al”与Fc升形成氢氧化物而除去。

⑷(七水)硫酸镁

H

Na+[H^H]-

⑸H

(6)2H3BO3=B93+3H0B20s+3Mg=3MgO+2B

专题一无机流程综

热点1非氧化还原反应方程式的书写

I.钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物,成分可表达为FeTiO3(Ti为+4价)。钛白粉(TiCh)涂料、塑料、油

墨、造纸行业具有广泛的用途,制备流程如下:

钛白粉

<1)写出操作III中TiOSCh水解H勺化学方程式:

2.碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以锂辉石(重要成分为Li2O・AkO3-4SiO2)为原材料制备

Li2c03的工艺流程如下:

(i)环节n【中,生成沉淀日勺离子方程式为_________________________________________________

3.铜在自然界存在于多种矿石中。

(I)以硅孔雀石(重要成分为CUSQ・2H2O,含少许Sig、FeC03、FezCh等杂质)为原料制取硫酸

铜的工艺流程如下:

H:SO4

珪孔雀石一溶潺一硫酸洞粗液——磕酸铜晶体

已知:Fe3\Ca和Fe?+以氢氧叱物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7.

"溶浸"中和。发生反应的化学方程式

(1)CuSiO3*2H2OH2s4J

4,石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含Si02(7.8%)、AI2O3(5.1%)xFe203(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设

计的提纯与综合利用工艺如下:

图1

(1)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为

5.金属机(V)在材料科学上有重要作用,被称为“合金的维生素”。如卜.是测定矿石中机的J含量H勺两个反

应:

(1)用稀硫酸溶解五氧化二钮,得到(VCM2SO4溶液。写出该反应的化学方程式;

热点2氧化还原反应方程式的书写

1.氯化亚铜(CuCl)常用作有帆合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变

成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液(含卜etCu2\Fe2\Cl)生产CuCl的流程:

HfO,溶液

Jud晶体

根据以上信息回答问题:

(1)写出产生CuCl的化学方程式__________________________________________________

2.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂构成产业链可以大大

食盐水

提高资源运用率,

烧碱

甲醇

(1)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程:

3.一种将废水(含Ca2+、Mg2+、CW及悬浮物)通过净化、杀菌消毒生产自来水口勺流程示意图如下:

11)向滤液2中通人3的作用有两种:其中之一是将CN氧化成无毒气体,从而消除CM的毒性,若

参与反应的CL与CNF勺物质I向量之比为5:2,则该反应的离子方程式是,

4.辉铜矿重要成分CsS,此外还具有少许SiCh、FezCh等杂质,软钵矿重要具有MnCh,以及少许SKh、

R2O3等杂质。研究人员综合运用这两种资源,开发出同槽酸嘎湿法冶炼工艺,制备硫酸锌和碱式碳酸

铜。

重要工艺流程如下:

已知:①MnCh有较强的I氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫

②[CU(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3

③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):

Fe3*:1.5~3.2Mn2+:8.3~9.8Cu2+:4.4〜6.4

NH,HCC)3和

48moi1-1硫酸调节pH至4氨水的混合物氨气

辉铜旷・

软镒旷・

(1)酸浸时,得到的浸出液中重要具有CuSCh、MnSCh等。写匣该反应的化学方程式

5.近年来,高钵酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。试验室可用二氧化铳为重要

原料制备高镒酸钾。其部分流程如下:

KOH①加热'熔融,后融物③蒸端当

KClOj②加入MQ-------------分批浸血

(1)KOH、KCI03和MnCh共熔反应生成墨绿色KzMnOj向化学方程式为.

综合一无机流程综合推断

I,氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产措施,其生产流程如图1所示:

圉1

­:!)该流程中可以循环的物质是

(2)电解法制碱的重要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中具有Ca?+、Mg2\S04?一等无机杂质,因此在

进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生口勺离子方程

式.

,若食盐水不通过二次精制,仍会有少许H勺Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解

槽,这样产生什么后果是

(3)图2是工业上电解饱和食盐水口勺离于互换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网

制成).则B处产生的气体是,E电极的名称是极。电解总反应的离子方程式

为。

(4)从阳极槽出来II勺淡盐水中,往往具有少许口勺溶解氯,需要加入8%〜9%的亚硫酸钠溶液将其彻底

除去,该反应的化学方程式为o

(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培"勺直流电理论上可以产生1.492gU勺烧碱,某工厂用300个电

解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342nt/m3)113m3,电解槽口勺电流强度1.45x10”,

该电解槽的电解效率为o

2.研究人员研制运用低品位软筋矿浆(重要成分是MnCh)吸取硫酸厂口勺尾气SO2,制备硫酸钵口勺生产

流程如图1:

$0,MB0的C«KBW于

TIa11

1Ml

-啊1」过渡

41

I占I

NfaSO.>>V)

图2

已知:浸出液Lf、JpH<2,其中的金属离子重要是Mn与,逐具有少许的Fe2:A产、Ca2\Pb?,等其

他金属离子。PbCh的氧化性不外于MnCh.有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,

阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2.

离子离子半径(pm)开始沉淀时的pH完全沉淀时H勺pH

Fe2+747.69.7

Fe3+642.73.7

Al3+503.84.7

Mn2+808.39.8

Pb2+1218.08.8

Ca2+99--

(1)浸出过程中生成M/+反应H勺化学方程式为°

(2)Fe?+被氧化的过程中重要反应的离子方程式o

13)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调整pH,pH应调整至范围。

14)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子.请根据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的

原因有等[写二点)。

(5)吸附环节除去的重要离子为.

(6)电解MnS(%、ZnSCh和HjSCh的混合溶液可制备MnCh削Zn,写出阳极的J电极反应方程

式O

3.铝元素在自然界中重要存在于铝土矿(重要成分为AI2O3,还具有FezCh、FeO、SiO2)中。工业上

用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

(1)在滤液A中加入漂白液,所得滤液B显酸性。

①滤液A中加入漂白液的目的是:(用离子方程式表达)。

②将滤液B中的J铝元素以沉淀形式析出,可选用的最佳试剂为(填代号)。

A.氢氧化钠溶液B.硫酸溶液C.氨水D,二氧化碳

(2)由滤液B制备少许无水ACb(AlCh极易在空气中水解)

①由滤液B制备氯化铝晶体(将AICh*6H2O)波及的操作为:、冷却结晶、

[填操作名称)、洗涤。

②将AICh-6H2O溶于浓硫酸进行蒸储,也能得到一定量H勺无水AlCh,此原理是运用浓硫酸下列性质中

的________________________

_____________________________(填序号)。

①氧化性②吸水性③难挥发性④脱水性

13)SiCh和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为(填代号)。

D

4.工业上用某矿渣(具有Ci!?。、AI2O3、Fe2O3.SiO2)提取铜的操作流程如下:

,淀液C1......金■单质

EII

•四体双合物■薛

CuP

国体混合,D

SiO,__B.

+2+

已知:CU2O+2H=CU+CU+H2O

口)试验操作[的名称为:在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐质的

仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,尚有(填仪器名称)。

12)滤液A中铁元素的存在形式为(填离子符号),生成该离子日勺离子方程式

为,检查滤液A中存在该离子的试剂为(填试剂名称)。

13)金属E与固体F发生口勺某一反应可用于焊接钢轨,该反应R勺化学方程式为,,

(4)常温下,等pH的JNaAQ和NaOH两份溶液中,由水电离出的Jc(OH)前者为后者的10®倍,

则两种溶液艮IpH=3

(5)①运用电解法进行粗铜精炼时,下列论述对时时是(填代号)。

a.电能所有转化为化学能

b.粗铜接电源正极,发生氧化反应

c.精铜作阴极,电解后电解液中C#+浓度减小

d.粗铜精炼时通过lf、J电量与阴极析出铜的量无确定关系

②从浓硫酸、浓硝酸、蒸锚水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,波及的重要环节

为:称取一定质量的样品-一过滤、洗涤、干燥一称量剩余固体铜的质量.(填缺乏的

操作环节,不必描述操作过程的细节)

5.磷酸二氢钾(KH2Po4)在工业、农业、医药及食品等行业均有广泛口勺应用,有报道一种湿法磷酸萃

取制备磷酸二氢钾FI勺工艺流程如图甲所示(部分流程环节已省略):

I剧产。B|

M(KC^^04)

图乙

已知萃取的重要反应原理:KQ+H3Po4=KH2PCh+HCl;HC1+E(表达有机萃取剂)=HC1・E;

请回答问题:

(1)在试验室实现流程图中操作X需要的重要玻璃仪器是;流程图中物质A是:

•2)副产品B的化学式是;一系列操作Y,详细包括、洗涤、干燥;

13)评价该工艺的长处、(任写两

点);

(4)若用1000kg质量分数为56%的磷酸溶液,产率为98%,则可生产KH2P04日勺质量为:kg:

15)萃取一步是该流程的关键操作,萃取率、杂质脱除率受众多原囚影响,请从如图乙中寻找出投料

比一n(KCl)对萃取率和杂质脱除率影响的重要规律或结论(任写两条):

n(H3PoG

①;

②0

6.工业上以软钵矿(重要成分MnO?)为原料,通过液相法生产KMnCU.即在碱性条件下用氧气氧化

Mn02得到KzMnCh,分离后得到日勺QMnCh,再用惰性材料为电极电解KzMnO4溶液得到KMnCh,其

生产工艺简略如下:

KOH循环2

r—..c~—।

软然矿->|反应器|——>|分离噩l]|领槽|f|分」就1b|KMrQ

TT「~

。2痴不1

0)反应器中反应的I化学方程式为O

(2)生产过程中最佳使用含MnCh80%以上的富矿,由于Mn()2含量最低的贫矿中Al、Si的I氧化物含量

较高,会导致KOH消耗量(埴“偏高”或“偏低”).

(3)电解槽中阳极的电极反应方程式为。

(4)在老式工艺中得到KzMnCh后,向其中通入CO?反应生成黑色固体、KMnQi等,反应II勺化学反应

方程式为o根据上述反应,从Mn元素的角度考虑KMnOJ勺产率最高

为o与该老式工艺相比,电解法的优势是o

(5)用高钵酸钾测定某草酸结晶水合物11勺纯度:称量草酸晶体样品0.250g溶于水,用0.0500mol・「i

的酸性KMnCU溶液滴定(杂质不反应),至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去,消耗KMnCU溶液15.00mL,

则该草酸晶体日勺纯度为o(己知该草酸结晶水合物H2c2。4・2比0的式量为126)

7.为回收运用废钢催化剂(具有V2O5,、及不溶性残渣),科册人员最新研制了一种离子互:奂法I可收机

的新工艺,重要流程如图1:

图1图2

已知部分含帆物质在水中的溶解性如下:

物质voso4v205NH4VO3(VO2)2SO4

溶解性可溶难溶难溶易溶

回答下列问席:

(1)工业由V2O5冶炼金属钿常用铝热法,写出该反应的化学方程

式O

(2)滤液中含帆的重要成分为(写化学式)。

13)反应③的沉淀率是回收钿的关键,该步反应的离子方程式为;沉淀率的

高低除受溶液pH影响外,还与氯化按系数(NH’CI加入质量与样品中V2O5的质量比)和温度有关.根

据图2判断最佳氯化镂系数和温度分别为、。

(4)用硫酸酸化的H2c2O4溶液滴定(VO2)2sCh溶液,以测定反应②后溶液中含乳量,该滴定反应的

离子方程式。若产生2.24L的C02(原则状况下),则转

移电子数为o

充电

(5)全矶液流电池日勺电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:VO彳十V"+H+;

.放电

2+3+

VO+H2O+V电池充电时阳极的电极反应式为

8.钠及其化合物具有广泛口勺用途。

':I)工业上制备金属钠口勺常用措施是。试写出制备金属钠的I化学方程式

金属钠可用于(写出Na在熔点低方面的一种用途)。

(2)用Na2cCh熔融盐作电解质,CO、。2、CO2为原料可构成新型电池。该电池日勺构造如图所示:

①正极的电极反应式为,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为

13)常温下,浓度均为0.1molLFH勺下列五种钠盐溶液H勺pH如下表:

溶质CH3coONaNa2CO3NaClONaCN

pH8.811.610.311.1

上述盐溶液口勺阴离子中,结合H'能力最强口勺是—,根据表中数据,浓度均为0.01mol.L1H勺下列四

种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是(填序号)。

a.HCNb.HC1Oc.CH3coOHd.H2CO3

14)试验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。

①常温下,当300mLimolLl的NaOH溶液吸取4.48L(折算成原则状况)SCh时,所得溶液pH>7,

则溶液中各离子浓度由大到小的次序为。

②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:

离子Fe2-Cu2*Mg2"

pH7.65.210.4

当向含相似浓度c『+、Mg2+、Fe?+H勺溶液中滴加某浓度H勺NaOH溶液时,(填离子符号)

先沉淀,Ksp[Fe(OH)2]Ksp[Mg(OH)2](填“>〃、"="或"V")

9.一种以黄磷(PQ为原料制备次磷酸钠晶体口勺工艺流程如图10所示:

碱石灰适房C02Na2COj

图10

(1)一定温度下,PH3为分解反应为4PH3(g)彳=0P«g)+6H2(g),该反应W、J平衡常数体现式为K=_

:磷化氢是一种易燃、有毒的气体,可以在常温下催化氧化为磷酸,其反应的化学方程

式是“

12)搅拌釜中通入CO?的目的是。

(3)滤渣2的重要成分为o

(4)次磷酸钠可用于化学镀。如在塑料镀件上化学镀铜,用具有CJ+和H2P02-的溶液在pH=11条件

下反应,次磷酸根离子被氧化为HPO;,该反应的离子方程式

为o化学镀与电镀相比,长处

是:、o(答两点)

10.茶是我国人民爱慕的饮品。本市某校化学爱好小组的同学设计如下试验来定性检查茶叶中具有Ca、

AkFe三种元素。

【荀阅部分资料】草酸的(NHQCQJ属于弱电解质。草酸钙(CaCzO。难溶于水。Ca2\Al3\Fe?+完全

沉淀的pH为Ca(OH)2:pH>13:A1(OH)3:pH>5.5;Fe(OH)3:pH>4.U

请根据上述过程及信息填空:

⑴环节②加盐酸H勺作

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