高三化学复习化学工艺流程题Word格式文档下载.docx
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成分含量
Y2O3
2O3
2
预处理前
24.28
41.82
7.81
1.67
0.19
预处理后
68.51
5.42
4.33
5.43
0.50
步骤I中进行原料预处理的目的为。
原料预处理的常用方法总结
研磨粉碎:
增大反应物接触面积,加快反应速率。
水浸:
与水反应或溶解,使原料变成可溶性离子。
酸(碱)浸:
与酸(碱)接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶性物质过滤分离。
煅烧:
除去可燃性杂质或使原料初步转化
(二)常用的控制中心反应的条件(温度浓度压强催化剂等)
3.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚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:
应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是。
控制反应条件的方法总结
(1)调节溶液的。
能与H+反应,使溶液变大,便于沉淀某些金属离子。
(不引入新杂质)
(2)控制温度。
考虑因素:
反应速率;
物质溶解度,热稳定性和挥发性;
平衡移动方向
(3)控制压强。
改变速率,影响平衡移动方向。
(4)使用合适的催化剂。
加快反应速率,提高生产效率。
(3)核心反应——陌生方程式的书写
氧化还原反应:
熟练应用氧化还原规律①判断产物形式②配平
非氧化还原反应:
结合物质性质和反应酸碱环境判断产物形式
4.二氧化氯
(2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产2方法。
②该法工艺原理示意图如右。
其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(3)与盐酸反应生成2。
工艺中可以利用的单质有H2、2,生器中生成2的化学方程式为。
(四)产品的分离提纯(过滤、结晶、蒸馏、萃取分液)
(1)蒸发:
蒸发掉一部分溶剂。
有时要考虑反应时的气体氛围以抑制某物质发生水解。
(2)冷却结晶:
适用于杂质的溶解度随温度变化不大的物质的分离、提纯。
(3)蒸发结晶:
适用于杂质的溶解度随温度变化较大的物质的分离、提纯,可减少杂质晶体的析出。
(4)沉淀的洗涤:
由于沉淀生成时,表面会吸附一定量的离子(尤其是沉淀成分离子)。
因此过滤后要进行沉淀的洗涤。
洗涤方法是向过滤器中慢慢注入适量蒸馏水,至刚好没过沉淀,然后静置,让其自然流下,重复以上操作2~3次,直至洗涤干净。
为了减少沉淀(或晶体)的溶解,可用冰水或有机溶剂洗涤。
(5)沉淀是否洗涤干净的检验:
主要检验洗涤液中是否还含有沉淀表面吸附的离子。
一般的检验方法:
取少量最后一次的洗涤液,置于一洁净的试管中,滴加少量的检验试剂,若没有特征现象出现,说明沉淀洗涤干净。
(6)从溶液中得到晶体的过程:
蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
5.氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌(含有(Ⅱ)、(Ⅱ)、(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
提示:
在本实验条件下,(Ⅱ)不能被氧化;
高锰酸钾的还原产物是2。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是
(五)基本化工理念(环境意识效率意识成本意识)
产率高、速率快
产品纯度高
成本低、循环利用
无污染
6.循环利用的物质有
5.解题思路和技巧总结
1.解题时首先要粗读试题,尽量弄懂流程图。
2.要明确流程图中箭头方向和代表的含义。
流程图中箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物),返回的箭头一般是“循环利用”的物质
3.图中一般会出现超纲知识,要读懂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。
所以一定要关注题目的每一个字眼,但不必要将每一个物质都推出,问什么推什么。
4.其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。
在答题时应注意前后问题往往没有联带效应,即前一问不能回答没关系,不影响后面回答问题。
5.遇到做不出来的问题要及时放弃,以免影响其他问题的作答。
最后,作答时一定要看清所提问题,不能答非所问,看清楚是写化学方程式还是离子方程式,注意配平,注意语言表达的科学性。
六.练习.
题型一 以分离、提纯为目的的工艺流程题
(2013·
高考新课标全国卷Ⅱ)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌[含有(Ⅱ)、(Ⅱ)、(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
工业浸出液滤液滤液滤饼
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是,发生反应的离子方程式为;
在加高锰酸钾溶液前,若较低,对除杂的影响是
。
(2)反应③的反应类型为,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是。
(4)反应④中产物的成分可能是3·
()2。
取干燥后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1g。
则x等于。
1.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量、2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(4·
7H2O),主要工艺流程如下。
(1)将过程②产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是。
A.品红溶液B.紫色石蕊试液
C.酸性4溶液D.溴水
(2)过程①中,、O2和H24反应的化学方程式为
(3)过程③中需加入的物质是。
(4)过程④中,蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外,还需要。
(5)过程⑤调节可选用下列试剂中的(填序号)。
A.稀硫酸 B.3 C.溶液
(6)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是。
(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。
①用分析天平称取2.7000g样品;
②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的2溶液;
③过滤、洗涤、干燥,称重得固体质量为3.4950g。
若该聚铁的主要成分为[()4]n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数为。
(假设杂质中不含铁元素和硫元素)
2.现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。
请填写下列空白。
(1)实验室里,可用于吸收2尾气的一种试剂是。
(2)高纯氧化铁可作现代电子工业材料。
以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为2O3、3O4、、2)为原料制备高纯氧化铁(软磁α2O3)的生产流程示意图:
①步骤Ⅰ中过滤所得滤渣的主要成分是。
②步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是。
③步骤Ⅲ中可选用试剂调节溶液的(填标号)。
A.稀硝酸B.双氧水C.氨水D.高锰酸钾溶液
④写出在空气中煅烧3,制备高纯氧化铁的化学方程式:
⑤从滤液C中回收的主要物质的一种用途是。
题型二 以制备物质为目的的工艺流程题
(2015·
高考山东卷)毒重石的主要成分为3(含2+、2+、3+等杂质),实验室利用毒重石制备2·
2H2O的流程如下:
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是。
实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的。
a.烧杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.滴定管
(2)加入3·
H2O调=8可除去(填离子符号),滤渣Ⅱ中含(填化学式)。
加入H2C2O4时应避免过量,原因是。
2+
3+
开始沉淀时的
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的
13.9
11.1
3.2
已知:
(2O4)=1.6×
10-7,(2O4)=2.3×
10-9
(3)利用间接酸碱滴定法可测定2+的含量,实验分两步进行。
2+2H+2+H2O 2++4↓
步骤Ⅰ:
移取x一定浓度的24溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b·
L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0。
步骤Ⅱ:
移取y2溶液于锥形瓶中,加入x与步骤Ⅰ相同浓度的24溶液,待2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b·
L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1。
滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的(填“上方”或“下方”)。
2溶液的浓度为·
L-1。
若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,2+浓度测量值将(填“偏大”或“偏小”)。
3.(2013·
高考江苏卷)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。
硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。
以菱镁矿(主要成分为3,含少量3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)3与稀硫酸反应的离子方程式为。
(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为。
(3)滤渣2的成分是(填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应:
24+2+22↑+2↑
4++2↑+↑
4+3+S↑+3↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是(填字母)。
a.溶液 b.23溶液
c.稀硝酸d.4溶液
③A中得到的淡黄色固体能与热的溶液反应,产物中元素的最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:
4.铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是2O3和少量的2、2O3杂质)是工业上制取铝的原料。
实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取2(4)3和铵明矾晶体[4(4)2·
12H2O]的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为,Ⅲ中通入足量2气体发生反应的离子方程式为
(2)由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)、冷却结晶、过滤洗涤。
(3)以1000含氧化铝36%的铝土矿为原料制取2(4)3,需消耗质量分数为98%的硫酸(密度1.84g·
-3)L(保留一位小数)。
(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。
若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1,则投料时铝土矿中的2O3和H24的物质的量之比为。
例1[解析] 从分析整个流程图入手,明确每步发生的反应,从而解决相关问题。
(1)在反应②中,通过调节溶液的,高锰酸钾能将溶液中的2+氧化为3+,将2+氧化为2而除去;
若开始溶液的过低,2+、2+将很难生成沉淀而除去。
(2)第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有2+、2+、H+等,加入锌后可将置换出来,故滤渣中还含有金属镍。
(3)反应④生成的沉淀为3,同时生成24,若沉淀未洗涤干净,洗涤液中应含有和+,故只要对洗涤液中是否含有进行检验即可。
(4)煅烧过程中3、()2均发生分解反应生成,根据关系式3·
()2~(x+1),可得=,故x=1。
[答案]
(1)2+和2+ +32++7H23()3↓+2↓+5H+,2+32++2H252↓+4H+ 铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质
(2)置换反应 镍
(3)取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净(4)1
1.解析:
2具有漂白性,能使品红溶液褪色,2有还原性,能被酸性4溶液、溴水氧化,而使它们褪色。
溶液X为2(4)3,需加入还原剂将3+还原为2+,又不带入杂质离子,故需加入铁粉。
过程⑤中需将酸消耗而调高,而3跟硫酸反应会生成微溶于水的4而阻止反应的继续进行,故需选用溶液。
由聚铁的化学式可知:
n(3+)=n()=n(4)==0.015,所以聚铁样品中铁元素的质量分数=×
100%=31.1%。
答案:
(1)
(2)4+3O2+6H2422(4)3+6H2O+4S (3)铁粉 (4)蒸发皿、玻璃棒 (5)C (6)促进3+的水解 (7)31.1%
2解析:
(1)2为酸性气体,还具有较强的还原性,故可以通过用碱液吸收、强氧化剂溶液吸收等方法除去2。
(2)①硫铁矿烧渣中除2外,均溶于盐酸,故滤渣是2。
②2O3、3O4溶于盐酸均有3+生成,加入铁粉可以将3+还原为2+:
23++32+。
③稀硝酸、双氧水、4溶液均容易将2+氧化为3+,只有氨水能够起到调节的作用。
④注意该过程中+2价的铁已转化为+3价的铁。
⑤滤液C为铵盐溶液,可作为氮肥使用。
(1)溶液(或其他合理答案)
(2)①2 ②将3+还原为2+③C ④43+O222O3+42
⑤可作为氮肥
例2.[解析]
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是增大与盐酸的接触面积,加快反应速率。
实验室配制一定质量分数的溶液时,需用到的仪器是量筒、烧杯和玻璃棒。
(2)由流程图和表中数据可知,=8时,可除去3+;
调节=12.5时,2+完全沉淀,2+部分沉淀,故滤渣Ⅱ中含有()2和()2;
加入H2C2O4的目的是除去溶液中剩余的2+,使2+()+C2()2O4(s),当H2C2O4过量时,也可能使c(2+)·
c(C2)>(2O4),而生成2O4沉淀,导致产品2·
2H2O的量减少。
(3)由方程式2+2H+2+H2O知,步骤Ⅰ中加入的的总物质的量为b·
L-1×
L=。
步骤Ⅱ中,加入2充分反应后,剩余的的物质的量为b·
L=,与2+反应的的物质的量为-=,由方程式2++4↓得,n(2+)=n(),所以2的浓度:
c
(2)==·
若步骤Ⅱ中滴加盐酸时,有少量待测液溅出,造成V1的用量减小,所以的测量值将偏大。
[答案]
(1)增大接触面积从而使反应速率加快
(2)3+ ()2、()2 H2C2O4过量会导致生成2O4沉淀,产品产量减少
(3)上方 偏大
3.解析:
明确实验过程,提取有效信息,正确判断反应过程。
(1)3与稀硫酸反应时,3微溶于水,在写离子方程式时要写化学式。
离子方程式为3+2H+2++2↑+H2O。
(2)因为菱镁矿中有3,在酸溶时产生2+,除去元素需将2+氧化为3+,通过调节溶液的生成()3从而除去3+,所以加入H2O2的目的是将2+氧化成3+,发生反应的化学方程式为24+H2O2+H242(4)3+2H2O。
(3)调≈4时发生的反应为3++33·
H2()3↓+3,所以经过滤所得滤渣2为()3。
(4)由题给反应可知,煅烧后的气体为2、2、和S蒸气的混合物。
S蒸气很容易转化为S固体,所以A的目的是收集S,B的作用是吸收2,可用4溶液将2氧化吸收,C中装溶液,作用是吸收产生的2,最后用排水法收集。
S与热的反应的离子方程式为3S+6-2S2-++3H2O。
(1)3+2H+2++2↑+H2O
(2)24+H2O2+H242(4)3+2H2O
(3)()3(4)① ②d ③3S+6-2S2-++3H2O
4.解析:
(1)铝土矿中2O3和2O3能溶于盐酸,2不溶于盐酸,所以固体a的化学式为2。
2O3溶于烧碱生成2溶液,在其中通入2生成()3沉淀。
(2)()3分解生成2O3,2O3与稀硫酸反应后通入3生成铵明矾溶液。
(3)m(2O3)=1000×
36%=360,m(H24)==1037.6,需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84g·
-3)为=575.4×
103=575.4L。
(4)设制得的2(4)3和4(4)2·
12H2O的物质的量都是1,则3+共3,共5,根据铝元素和守恒原理可得,加入2O3和H24的物质的量之比为∶5=3∶10。
(1)2 +2+2H2+()3↓
(2)2O3+4H24+2324(4)2+3H2O 蒸发浓缩(3)575.4 (4)3∶10
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- 化学 复习 工艺流程