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化学工艺流程讲义

化学工艺流程讲义
化学工艺流程讲义

无机工艺流程图讲义

一、题目特点

无机工艺流程题已逐渐成为高考试卷的主角,该类型题目的特点是:

1.试题源于生产实际,重点考查选修二《化学与技术》,以解决课堂互动探究化学实际问题为思路进行设问,充分体现了理论与实践相结合的观点。

2.试题内容丰富,涉及基础知识较为全面,较好地考查学生对“双基”的掌握情况。

3.题目难度为中等以上,分值较大,区分度强。生产流程图

二、题目类型

从化工工艺分,可分为基础化工工艺题和精细化工工艺题;

解此类型题目的基本步骤是:

①从题干中获取有用信息,了解生产的产品

②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么B.发生了什么反应C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。

③从问题中获取信息,帮助解题。

三、考点模型

(1)原料处理的方法和作用

①研磨:增大接触面积,加快溶解或加快反应速率。

西城一模:含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是。

②水浸:与水接触溶解或反应,可通过延长时间、搅拌或适当升温来加速,以提高浸出率。

③酸浸:与酸接触反应而溶解,使可溶性离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。可通过适当增大酸的浓度、升温和强力搅拌等加快反应速率。

西城一模:滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是。海淀二模:①写出“酸浸”过程中正极粉发生反应的化学方程式。

④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。如从海带中提取碘

西城二模:2)Mg(OH)2可制取MgO,进而制得金属镁。

①灼烧Mg(OH)2得到MgO的化学方程式是______。

⑤煅烧:改变结构,使一些物质在后续过程中易溶解,并可使一些杂质(如有机物)在高温下氧化、分解。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

⑥原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水)

(2)实验条件的控制和目的

①调节溶液的pH值:使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的,抑制某些离子的水解,防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。东城二模:

②控制体系的温度

a.控制低温:防止物质的分解,如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等;防止物质的挥发,如盐酸、醋酸等;抑制物质的水解,如冰水洗涤,以防止洗涤过程中的溶解损耗;增大气体反应物的溶解度,使其被充分吸收。

海淀二模:该步骤一般在80℃以下进行,温度不能太高的原因是。

b.采取加热:加速某固体的溶解,加快反应速率;减少气体生成物的溶解并使其逸出;使平衡向需要的方向移动;趁热过滤,防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质。

c.控制范围:确保催化剂的催化效果,兼顾速率和转化率,追求更好的经济效益,防止副反应发生等。

延庆一模:③操作I的温度

..应该控制在________左右;

(3)物质分离或提纯常用的方法

①溶解法:利用特殊溶剂把杂质溶解而除去,如Fe(Al)可用过量的NaOH溶液而除去

Al,CO2(HCl、H2O)先通过饱和食盐水,再通过浓H2SO4。

②沉淀法:a.加合适的沉淀剂(要使杂质离子充分沉淀,加入的沉淀剂必须过量,且在后续步骤中易除去)。b.调节溶液的酸碱性。

③洗涤法:a.水洗,b.冰水洗,c.有机溶剂洗,其目的是:洗去目标物表面的杂质离子;减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量;防止目标物形成结晶水合物;使晶体快速干燥。

④结晶法: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)重结晶是利用固体物质均能溶于水,且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。

⑤过滤法:用于固、液分离。

⑥蒸馏法:用于互溶的液、液分离。

⑦分液法:用于互不相溶的液体间的分离。

⑧萃取法:用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。

⑨升华法:将可直接气化的固体分离出来。

⑩盐析法:加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。

(4)可循环物质的判断

①流程图中回头箭头的物质。

②生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液),可能是前面某一步

反应的相关物质。

四、考点分析

通常情况下,无机工艺流程图题涉及的考点主要是以下三方面:

1. 平衡理论:化学平衡,弱酸、弱碱的电离平衡,盐类水解平衡,沉淀溶解平衡;

西城一模:(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是。

房山一模:(4)已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:2Ce3+ (水层)+ 6HT(有机层)2CeT 3(有机层)+ 6H+(水层)

从平衡角度解释:向CeT3(有机层)加入H2SO4获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是。

5)硫酸铁铵矾[Fe 2(SO 4) 3·(NH 4) 2SO 4·24H 2O ]广泛用于水的净化处理,其净水原理用离子方程式解释是。

海淀二模:②已知(NH 4)2C 2O 4溶液呈弱酸性,下列关系中正确的是

a. c (NH 4+)>c (C 2O 42-)>c (H +)>c (OH -)

b. c (H +) +c (NH 4+) =c (OH -) + c (HC 2O 4-)+c (C 2O 42-)

c. c (NH 4+)+ c (NH 3?H 2O) = 2[c (C 2O 42-) + c (HC 2O 4-) + c (H 2C 2O 4)]

西城二模:(1)向卤水中加入Ca(OH)2制取Mg(OH)2,其离子方程式是。

2. 氧化还原反应:包括陌生方程式的书写及其计算等;

西城一模:(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是。

(4)将MnCl 2转化为MnO 2的一种方法是氧化法。其具体做法是用酸化的NaClO 3溶液

将MnCl 2氧化,该反应的离子方程式为:

□Mn 2++□

ClO 3-+□____=□____+□____+□____。 海淀二模:(3)已知所用锂离子电池的正极材料为x g ,其中LiCoO 2(M = 98 g·mol -1)

的质量分数为a %,则回收后得到CoC 2O 4?2H 2O (M = 183 g·mol -1)的质量不高于g 。 西城二模:② 为确定xMgO ?3SiO 2中x 值。取三硅酸镁样品0.52 g ,加入0.5000 mol/LH 2SO 4标

准液15.00 mL ,充分反应后,用0.5000 mol/L 的NaOH 标准液滴定过量的...

H 2SO 4, 消耗NaOH 标准液14.00 mL 。则x=______。

3. 电化学原理:电极反应是核心,燃料电池及电解池。

西城一模:(5)将MnCl 2转化为MnO 2的另一种方法是电解法。

① 生成MnO 2的电极反应式是。

① 海淀二模:阴极的电极反应式为:LiCoO 2 + 4H + + e - === Li + + Co 2+ + 2H 2O 、。

阳极的电极反应式为。

五、解题思路

无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:

一是选择将原料转化为产品的生产原理;

二是除杂并分离提纯产品;

三是提高产量和产率;

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四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;

五是考虑原料的来源丰富和经济成本;

六是生产设备简单,生产工艺简便等。

命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:

(1) 从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。

(2) 分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.发生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了获得产品。

(3) 从问题中获取信息,帮助解题,了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。

(4)对于陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节都搞清楚,针对问题分析细节。

六、知识贮备

【知识积累一】

1.熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下)

化学工业

???

?????

??????? 合成氨工业??????? 主要原料:空气、化石燃料、水

反应原理??? C +H 2O g =====高温CO +H 2H 2O g +CO =====催化剂CO 2+H 2N 2+3H 2 高温、高压催化剂2NH 3主要设备:合成塔

主要生产过程:原料气制备→净化→压缩 →合成→分离硫酸工业??????? 主要原料:空气、黄铁矿 硫铁矿 或硫磺、水反应原理

与设备????? 4FeS 2+11O 2=====高温2Fe 2O 3+8SO 2 ——沸腾炉2SO 2+O 2 催化剂△2SO 3——接触室SO 3+H 2O===H 2SO 4——吸收塔生产过程:SO 2的制取→净化→SO 2的氧化 →SO 3的吸收

备注:

1.工业合成氨

工业制氨气 :3H2+N2=2NH3 ΔH <0 (反应条件:高温高压催化剂作用下) (注:催化剂为铁触媒 )

工业合成氨的条件如下:

(1)采用铁触媒作催化剂

(2)温度;500°C 左右

(3)压强:20MPa~50MPa(4)浓度:在实际生产过程中,不断补充N2和H2(nN2:nH2>1:3),

(4)及时分离出NH3

a 、加快反应速度。后面用勒夏定理解释:

b 、升高温度,平衡逆向移动,使用500的温度是综合催化剂的最适温度和平衡原理的。

c 、增大压强,平衡正向移动,压强是综合平衡和

机器设备的要求确定的。d、不断收集氨气是减小生成物的浓度,平衡正向移动。

2.接触法制硫酸的原理、过程及典型设备

a.三种原料:硫铁矿(FeS2)、空气、水。

接触法制硫酸主要用黄铁矿(主要成分为FeS2)作生产硫酸的原料。

b.三步骤、三反应:

(1) 4FeS2 +11O2=== 2Fe2O3+8SO2(高温)

(2)2 SO2+ O2 2 SO3 (催化剂,加热),

(3) SO3 + H2O === H2SO4

c.三设备:(1)沸腾炉(2)接触室(3)合成塔

d.三原理:化学平衡原理、热交换原理、逆流原理。

(1)增大反应物浓度、增大反应物间接触面积,能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动,以充分提高原料利用率。

(2)热交换原理:在接触室中生成的热量经过热交换器,传递给进入接触室的需要预热的混合气体,为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件。

(3)逆流原理:液体由上向下流,气体由下向上升,两者在逆流过程中充分反应。

化学工业

??????????? 氯碱工业??????? 主要原料:饱和食盐水反应原理??? 电极反应????? 阴极:2H ++2e -===H 2↑

阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑总反应:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑主要设备:离子交换膜电解槽生产过程:粗盐水→精制→电解玻璃工业????? 主要原料:石灰石、石英、纯碱反应原理?????

CaCO 3+SiO 2=====高温CaSiO 3+CO 2↑Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑主要成分:Na 2O·CaO·6SiO 2 备注: 氯碱工业: 1、实验原理:电解饱和的食盐水的电极反应为:2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2、应用:电解的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑,阴极产物

是H2和NaOH

,阴极被电解的H+是由水电离产生的,故阴极水的电离平衡被破

坏,阴极区溶液呈碱性。若在阴极区附近滴几滴酚酞试液,可发现阴极区附近

溶液变红。阳极产物是氯气,将湿润的KI 淀粉试纸放在阳极附近,试纸变蓝。

其他:

(1)金属的冶炼

备注:工业制金属铝 2Al2O3=4Al+3O2 (反应条件:电解,催化剂为熔融的冰晶石)冰晶石化学式为NaAlF6

(2)侯氏制碱法与索维尔制碱法

1、侯氏制碱法

其化学方程式可以归纳为以下三步反应。

电解

电解

(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)

(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(NaHCO3溶解度最小,所以析出。)

(3)2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3热稳定性很差,受热容易分解)

且利用NH4Cl 的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCl,则NH4Cl 析出,得到化肥,提高了NaCl 的利用率。

NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。

2、索尔维制碱法的原理

先把氨气通入食盐水,然后向氨盐水中通二氧化碳,生产溶解度较小的碳酸氢钠。再将碳酸氢钠过滤出来,经焙烧得到纯净洁白的碳酸钠。

3、侯氏制碱法与索维尔相比,具有以下优点:

最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上。 另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子,同时,生产出两种可贵的产品——纯碱和氯化铵。将氨厂的废气二氧化碳,转变为碱厂的主要原料来制取纯碱,这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑; 将碱厂的无用的成分氯离子(Cl -)来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨,制取氮肥氯化铵。从而不再生成没有多大用处,又难于处理的氯化钙,减少了对环境的污染,并且大大降低了纯碱和氮肥的成本,充分体现了大规模联合生产的优越性。

(3)海洋资源的开发利用

?????

水资源的开发利用海水中溴、镁、碘等元素的提取 备注:

1.海水提溴

海水中蕴藏着大量的溴,目前常用吹出法从海水提取溴元素。具体过程如下

a 、氯化:

氯气置换溴离子之前,要使海水酸化,使pH=3.5,用氯气置换溴离子的反应

Cl2+2 Br —=2 Cl —+Br2

b 、吹出:

当Br —被氧化成Br2后,用空气将其吹出,也可用水蒸气与溴一起蒸出。

c 、吸收:

空气吹出的溴和大量的空气混合不易分离,常用二氧化硫做还原剂回收溴,再用氯气将其氧化得到溴产品:Br2+SO2 +H2O=2HBr +H2SO4 Cl2+2 Br —=2 Cl —+Br2

2.海水提镁

a 、海水提镁用到的原料是海滩上的贝壳,贝壳的主要成分是CaCO3,煅烧贝壳可得到生石灰CaO ,将其加入海水中可提供OH —将海水中的Mg2+转化成沉淀Mg(OH)2,从而与海水分离。发生反应的化学方程式为:

①CaCO3煅烧CaO+CO2↑; ②CaO+H2O=Ca(OH)2;

③MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2。

b 、从海水中的Mg2+到金属镁,经历了以下几个过程:

①MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;

②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;

c 、MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑ 电解熔融的氯化镁

(4)煤、石油、天然气的综合利用

煤????? 组成——多种无机物和有机物组成的复杂混合物综合利用????? 煤的干馏煤的液化煤的气化

石油??????? 组成——各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的 混合物

石油炼制????? 分馏?????

常压分馏减压分馏裂化裂解重整 备注:煤组成——多种无机物和有机物组成的复杂混合物 (煤的干馏煤的液化煤的气化))

石油组成——各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的 混合物 (分馏 (常压分馏减压分馏)裂化裂解重整))

(5)环境保护、绿色化学与可持续发展

环境问题——酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞、温室效应、白色污染、赤潮等

绿色化学的特点????? 1 开发绿色反应,将原子利用率提高到100% 2 使用无毒无害的原料 3 选用无毒无害的催化剂 4 使用无毒无害的溶剂 5 发展“绿色工艺” 6 开发和生产绿色产品

(6)其他几种物质的工业制备 a 、工业制硝酸 4NH3+5O2=4NO+6H2O (反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下) 2NO+O2=2NO2 3NO2+O2=2HNO3+NO

b 、工业制盐酸 H2+Cl2=2HCl (反应条件:点燃) 然后用水吸收 在合成塔内完成

c 、工业制烧碱 2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH (电解饱和食盐水)

【知识积累三】常见与生产生活相关的物质 相关物质

化学式或名称

加碘食盐中含碘物质

KIO 3 半导体材料

Si Ge Se 光导纤维

SiO 2 硅酸盐工业

玻璃水泥陶瓷 饮用水净水剂

明矾 饮用水消毒剂

Cl 2 ClO 2漂白粉 O 3 H 2O 2 NaClO 常用漂白剂

活性炭 SO 2 HClO H 2O 2 Na 2O 2 O 3 大气污染物

CO SO 2 NO NO 2

【知识积累四】工业流程题中常用的关键词

灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘酸:溶解、去氧化物(膜)、调节PH促进水解(沉淀)

碱: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)

房山一模:(1)反应①的离子方程式是。

氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子

氧化物:调节PH促进水解(沉淀)

控制PH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离

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

趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度

蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,溶质就会以晶体

形式析出

蒸发浓缩:蒸发部分溶剂,提高溶液的浓度

水洗:用水洗去可溶性杂质

表面处理:含义很多,如:用去离子水除去表面杂质,或金属晶体可用机械法打磨,或化学法除去表面的氧化物以提高光洁度等

研磨:是指用研磨机或研钵将块状的或颗粒状的物质磨成粉末状的小颗粒

浸取:向固体中加入适量的溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸取、酸溶碱溶醇溶

注意:

1.熟练掌握分离、提纯的实验技能,如溶解、过滤、蒸馏、结晶、重结晶等;

2. 熟练掌握化学计算的方法技巧,如守恒法、关系式法、差量法等。

【知识积累五】鉴定物质的方法总结

O2:把一根带火星的木条伸入集气瓶中,如果带火星的木条复燃,证明是氧气。

H2:点燃,气体会发出淡蓝色火焰。如果气体较纯,气体将会安静地燃烧,并发出“噗”声;如果气体不纯,会发出尖锐爆鸣声。

CO2:把气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,就证明收集的气体是CO 2。 三大可燃性气体的鉴定:点燃,通过无水硫酸铜CuSO 4,再通过澄清的石灰水(顺序不能颠倒!)

H 2:生成物能使无水硫酸铜变蓝,但不能使澄清石灰水变浑浊。

CO :生成物不能使无水硫酸铜变蓝,但能使澄清的石灰水变浑浊。

CH 4:生成物既能使无水硫酸铜变蓝,又能使澄清石灰水变浑浊。

【注意】不可以根据气体燃烧时的火焰颜色来鉴别气体。

H2O :如果液体能使无水硫酸铜变蓝,说明液体中含有水。如果要鉴定多种物质,必须把鉴定水放在第一步。如果除水,必须放在最后一步。

Cl2: 将气体靠近湿润的淀粉碘化钾试纸或者通入淀粉碘化钾溶液中,若试纸或者溶液变蓝,则证明为氯气.

西城一模:②若直接电解MnCl 2溶液,生成MnO 2的同时会产生少量Cl 2。检验Cl 2的操作是。

NH3: 方法1:将气体与浓盐酸接触,若冒白烟,则为NH3;方法2:将气体靠近湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明为NH3.

朝阳一模:③ 检验是否完全蒸出的方法是:另.取.少量蒸馏..出.

的溶液,(将检验过程补充完整)

SO2: 将气体通入到品红溶液中,品红溶液退色,再加热退色后的溶液,若溶液颜色又恢复为原来的颜色,则为SO2.

Cl -:先加入AgNO 3溶液,再加入稀硝酸。如果有沉淀生成,说明含有Cl -。

SO 42-:加入稀盐酸酸化,再加入BaCl 2溶液。如果有沉淀生成,说明含有SO 42-。 CO 32-:加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中,若澄清的石灰水变浑浊则说明含有CO 32-。

HCO 3-:同上。

Cu 2+:加入NaOH 溶液,如果有蓝色沉淀,说明含有Cu 2+。

Fe 3+:加入NaOH 溶液,如果有红褐色沉淀,说明含有Fe 3+。

丰台一模:(2)绿矾(FeSO 4·7H 2O)是补血剂的原料,易变质。

检验绿矾是否变质的试剂是

设计实验检验绿矾是否完全变质

H +:①借助石蕊或pH 试纸。若石蕊变红或用pH 试纸测出的pH 值小于7,说明含有H +。

②加入碳酸盐(如CaCO3),将产生的气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,说明含有H+。

③加入活泼金属,如果金属表面产生气泡,并且产生一种可燃性气体(点燃之后安静燃烧,发出淡蓝色火焰。如果气体不纯,会发出尖锐的爆鸣声),说明含有H+。

④加入Fe2O3(铁锈),如果铁锈逐渐溶解消失,溶液由无色变成黄色,说明含有H+。

⑤加入弱碱,如果弱碱逐渐溶解消失(如果加入Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2,溶液的颜色还会发生变化),说明含有H+。

OH-:

①借助石蕊、酚酞或pH试纸。如果石蕊变蓝、酚酞变红或用pH试纸测出的pH值大于7,说明含有OH-。

②加入CuSO4,如果出现蓝色沉淀,说明含有OH-。

③加入Fe2(SO4)3,如果出现红褐色沉淀,说明含有OH-。

④可以参考“碱的通性”中的第四条,使溶液中有气体或沉淀生成。

NH4+: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,说明含铵根离子。

亚硫酸根:先加稀硫酸,然后将生成的气体通入品红溶液,如果品红褪色则证明亚硫酸根的存在

硫离子:用醋酸铅试纸,如果试纸变黑,说明有Pbs产生,也就说明有硫离子

七、其它注意方面

(1)常见文字叙述套路

1.洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2-3 次。

2.从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-(洗涤)。

西城二模:①从MgCl2溶液得到MgCl2?6H2O的操作是______、过滤。

3、平衡原理答题:平衡方程-平衡移动-平衡移动结果(有利于…)

4、冷却结晶的步骤:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-(洗涤)。

5、物质或离子检验:取样——加试剂——看现象——得结论

注意:①在写某一步骤是为了除杂是,应该注明“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。②看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式,注意配平。

(2)高考化学工业流程题高频考点

1、搅拌的目的:充分接触,提高反应速率,使反应进行的更完全(若是固体溶解:提高溶解速率和程度)

(2)将反应物粉碎的目的:增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分

(3)需将温度或者时间控制在某一数值的原因:例如需将温度控制在60℃:①因为低于60℃反应速率达不到最大值②高于60℃反应温度对反应结构影响不到,造成资源浪费③(在工业流程题中回答)从工业效率的角度考虑,控制温度在60℃较为合理

(4)工业上用50~60℃热风吹干六水氯化锶,选择该温度的原因是:温度低不利于除去表面附着的水,但温度高于61℃时六水氯化锶中的结晶水也会失去

(4)可循环使用的物质:既加入该物质也产出该物质

(5)加入H2O2 的目的:一般是将Fe2+氧化为Fe3+,

房山一模:(2)反应②中H2O2的作用是。

西城一模:(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是。

(6)在某一可逆反应中加入某物质的作用:一般是使平衡移动,从而达到目的

3、高频问题:

3.1 温度的影响归纳:

①、趁热过滤(或冰水洗涤)的目的:防止某物质降温时会析出(或升温时会溶解)而带入新的杂质

②、冰水中反应或降温反应的目的:防止某物质在高温时会溶解或为使平衡向着题目要求的方向移动

③、反应中采取加热措施的作用:一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解

④、如题目中要求温度控制在某温度范围内(可用水浴或油浴来控制):一般有以下几个目的:

A、防止某种物质温度过高时会分解或挥发,也可能是为了使某物质达到沸点挥发出来,具体问题要具体分析。如侯德榜制碱中,将CO2通入NaCl的氨溶液中,保持溶液的温度为(30+2)℃,可得NaHCO3晶体,温度控制在这个范围,目的就是防止NaHCO3晶体分解。而在Br2的制取过程中,出溴口的温度控制在80—90℃,目的就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。

B、使催化剂的活性达到最好:如合成氨或工业SO2氧化为SO3时,选择的温度是500℃左右,原因之一就是使催化剂的活性达到最高。

C、防止副反应的发生:如乙醇的消去反应温度要控制在170℃,原因是就是在140℃时会有乙醚产生。

D、对于一些工艺来说,降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。以上有关温度的总结只能说是有这种可能来考,具体问题要具体分析。

3.2其他高频问题:

1、“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有:适当提高反应温度、增加浸出时间,加入过量硫酸,边加硫酸边搅拌

2、如何提高吸收液和SO2反应速率:适当提高温度、增大吸收液或NaClO3的浓度、增大SO2与吸收液的接触面积或搅拌

4、过滤用到的三个玻璃仪器:普通漏斗、玻璃棒、烧杯

5、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因: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

7、检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含SO42-):取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀则说明未洗涤干净,若无白色沉淀则说明洗涤干净

8、如何从MgCl2·6H2O 中得到无水MgCl2:在干燥的HCl 气流中加热,干燥的HCl 气流中抑制了MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O 受热产生的水汽

9、CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH 值:CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。原因:加CuO 消耗溶液中的H+的,促进Fe3+的水解,生成Fe(OH)3沉淀析出

10、调pH 值使得Cu2+(4.7-6.2)中的Fe3+(2.1~3.2)沉淀,pH 值范围是:3.2~4.7。原因:调节溶液的pH 值至3.2~4.7,使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀,且不会引入新杂质

11、产品进一步提纯的操作:重结晶

12、趁热过滤的原因即操作:减少过滤时间、保持过滤温度,防止××杂质析出;操作:已预热的布氏漏斗趁热抽滤

13、水浴加热的好处:受热均匀,温度可控,且温度不超过100℃

14、减压蒸发(小心烘干):常压蒸发温度过高,××易分解;或者减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止××分解

15、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去:加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水水洗涤

16、蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、酒精灯等,还有:蒸发皿、玻璃棒以及取蒸发皿用坩埚钳

17、不用其它试剂,检查NH4Cl 产品是否纯净的方法及操作是:加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净

19、过滤的沉淀欲称重之前的操作:过滤,洗涤,干燥,(在干燥器中)冷却,称重

20、“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“冷却结晶”:稀释溶液,防止降温过程中××析出,提高产品的纯度

21、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后,再加入少量蒸馏水的目的:为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸,一般再加入少量蒸馏水

22、加NaCl 固体减低了过碳酸钠的溶解度,原因:Na+浓度显著增加抑止了过碳酸钠的溶解

23、检验Fe(OH)3 是否沉淀完全的试验操作是:取少量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。

高中化学工艺流程

一、工艺流程 预处理 1.粉碎:增大接触面积,充分反应,加快速率 2.焙烧:①改变物质结构(MCO 3 ,MS)便于酸浸,将还原性物质(C,S)氧化除去②除去碳及有机物 浸取(冷却,研磨,浸取,过滤) 1.加快浸取速率:粉碎矿石,适当提高浸取温度,搅拌,适当提高酸液浓度影响浸出速率的因素:金属本身性质,浸出液的选择,温度,浓度,浸取时间,搅拌速率 2.酸浸:用硫酸(硝酸氧化性,盐酸还原性) ⑴加过量酸:①使物质充分浸出②抑制金属离子水解 ⑵不加过量酸:防止杂质与产物一同浸出(如硝酸与Pb和Ag) ⑶用盐酸代替H 2SO 4 +H 2 O 2 (H 2 O 2 作还原剂时):盐酸具有还原性和酸性,缺点是 生成Cl 2 污染空气 ⑷不用盐酸:①盐酸易挥发②被...物质氧化产生Cl 2 污染空气 ⑸加过量浓盐酸:还原和氧化效果随酸性增强(如果氧化剂也是酸根离子的话) ⑹滤渣:S,C,CaSO 4,PbSO 4 3.碱浸/碱融:如CrO 3(Al 2 O 3 ,SiO 2 )加NaClO 3 ,NaCO 3 ,NaOH熔融,再调节pH 至中性分离Al(OH) 3,H 2 SiO 3 除杂 1.氧化二价铁: ①加MnO 2(得到Mn的流程中可以直接加这个),H 2 O 2 等,再加碱调节pH ②加NaClO直接氧化及调节pH,但后期需除杂 2.调节pH:MCO 3 /M(OH)x/MOx

①调节pH后持续加热/搅拌:使胶体聚沉便于过滤分离 ②完全沉淀带等号,开始沉淀不带等号 3.控制温度 低温:见后 高温:①加快反应速率②吸热反应平衡移动③恒容条件增大压强平衡移动④促进水解生成沉淀,胶体聚沉⑤增大溶解度(洗涤时热水/溶解时煮沸) 4.沉淀 ①直接加沉淀试剂(NH 4F):CaF 2 ,MgF 2 ②沉淀转化:MnS→CuS 作用:平衡正向移动,生成更难溶的CuS 5.关于S:若一开始没有灼烧除去,后面有很大几率是和二价铁等其他需要氧化的离子一同氧化。注意氧化产物,如果有指向“过滤”操作则氧化产物可能是S,如果没有过滤除杂的操作则为SO 4 2-,切记! 6.Fe 2+/Mn 2 +与HCO 3 - ①加NH 4HCO 3 :生成CO 2 (两步反应) ②加NH 3·H 2 O和NaHCO 3 :生成(NH 4 ) 2 CO 3 作用:调节pH,与...生成MCO 3 沉淀 不加CO 3 2-:碱性太强易生成氢氧化物 蒸发 1.蒸发结晶:大量晶体析出时 ①不得结晶水 ②硫酸盐正常蒸发结晶,氯化水解盐在干燥HCl气流保护下蒸干(干燥:无 水,HCl:水解平衡移动)(或与SOCl 2液体共热:加热促进SOCl 2 水解(与结 晶水反应),产生HCl抑制氯化盐水解) (注:SOCl 2 与水反应方程式有概率考,可以了解一下)

高考化学工艺流程题答题规律大总结

高考化学工艺流程题答题规律大总结! 一、考点分析 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是: ①从题干中获取有用信息,了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么;B.发生了什么反应;C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息,帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。 二、工业流程题中常用的关键词 原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水) 灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘 酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 碱: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) 氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节pH促进水解(沉淀) 控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 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,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 三、工业流程常见的操作 (一)原料的预处理 ①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等) ②水浸:与水接触反应或溶解。 ③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离 子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 ④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。

中考化学专题复习工艺流程题

中考化学专题复习——工艺流程题 1.我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下: (1)反应①的化学方程式________________,反应②的基本反应类型为_______。 (2)工业上用分离液态空气的方法制取氢气,属于_______变化(填“物理”或“化学”)。 (3)操作a的名称是_____,实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。 (4)写出NH4Cl的一种用途________________。 (1)CaCO3 =CaO+CO2↑;分解反应。(2)物理;(3)过滤;漏斗。(4)做化肥或氮肥等。2.过氧化钙晶体﹝CaO2·8H2O﹞较稳定,呈白色,微溶于水,广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO2流程如下: (1)气体X是CO2,其名称是二氧化碳;将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是过滤。 (2)反应Y需控制温度在0~5℃,可将反应容器放在冰水混合物中,该反应是化合反应,反应产物是CaO2·8H2O,请写出化学方程式CaO2+H2O2+7H2O=CaO2·8H2O 。获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质,原因是CaO或Ca(OH)2过量,且Ca(OH)2微溶。 (3)CaO2的相对分子质量为72 ,过氧化钙晶体﹝CaO2·8H2O﹞中H、O元素的质量比为1∶10 。 (4)为测定制得的过氧化钙晶体中CaO2·8H2O的质量分数,设计的实验如下:称取晶体样品50g,加热到220℃充分反应(方程式为2CaO2·8H2O=====△2CaO+O2↑+16H2O↑,杂 质不发生变化),测得生成氧气的质量为 3.2g,请计算样品中CaO2·8H2O的质量分数(CaO2·8H2O相对分子质量为216),写出必要的计算过程。 解:设样品中CaO2·8H2O的质量为x 2CaO2·8H2O=====△2CaO+O2↑+16H2O↑ 432 32 x 3.2 ∴x=43.2(g)

高考化学工艺流程 (1)

高考化学工艺流程题 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:基本理论、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,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础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 MgCO 3、MgSiO 3、 CaMg(CO3 2、 Al 2O 3和 Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下: 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 核心化学反应是:控制条件,调节 PH ,使 Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得到的产物→ 结合基础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:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯 Ⅲ还原 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题, 确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物 , 对比原料和产物 ; ②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; ③解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?。每一步操作进行到什么程度最佳?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?

高考化学工业流程题大全题

高考化学工业流程题汇编2 【例1】(11分)某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。 回答下列问题: (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NH3 B.足量NH3、适量CO2 C.适量CO2、足量NH3 D.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作用的说法正确的是。 A.提供制备所需的氮元素B.增大CO2 3 的浓度促进反应发生 C.作反应的催化剂D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3 【例2】(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)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH为8.0~8.5,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)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,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0.7500 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。 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若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;。 【例3】(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,然后进行下 甲 滤液 母液 生石灰 煅烧 提纯 通入a通入b CaSO 4 浊液乙 CaCO 3 硫酸铵 二氧化碳 氨气

(完整版)化学工艺流程专题复习

专题化学工艺流程题 随着新课改的进行,在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起,题目情景新颖,综合性强,思维量大,具有挑战性。一些专家预测,在新课改背景下,无机化工题可能会逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题,化工题是以某个具体的工业生产为背景,以化学基本理论为主线,结合化学实践!环境保护!化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力,对综合能力要求很高"化工题的特点表现为:题目多以流程图的形式出现;题目实际考查的是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论!晶体结构知识!物质制备和分离(提纯)知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力. 一、工艺流程题简介 1、工艺流程题是以与工业生产和日常生活密切相关的物质制备、分离和提纯为中心,以流程图为信息背景,以物质的性质、转化、分离等为考点,将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合 2、化学工艺流程题结构一般包括 题头、框图和问题三部分。 题头: 一般简单介绍此工艺的原料和目的是什么。 框图: 是简化的工艺流程图。 问题: 是根据生产流程中涉及到的化学知识设计的系列问题。 3、读题审题—关键 1).此流程的原料和目的是什么?2)流程中有哪些步骤?各步作用是什么? 3)流程中涉及哪些化学知识点,如何把获取的信息用规范的语言文字正确表达出来? 二、真题试做 锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=Li x C6。 现欲利用以上工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件为给出)。 回答下列问题: ⑴LiCoO2中,Co元素的化合价为_________。 ⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________________。 ⑶酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_____________ ⑷可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是___________________________。 ⑸写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________。

高中化学 化学工艺流程答题规律详细总结 (1)教学教材

化学工艺流程答题规律总结 第Ⅰ部分 一、【考点分析】 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是: ①从题干中获取有用信息,了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么;B.发生了什么反应;C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息,帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。 二、【工业流程题中常用的关键词】 原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水) 灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘 酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 碱: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) 氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节pH促进水解(沉淀) 控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 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,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 三、【工业流程常见的操作】 (一)原料的预处理 ①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等) ②水浸:与水接触反应或溶解。

高考化学工艺流程题专项训练50题(教师版)

高考化学工艺流程题专项训练50题(教师版)——C3H3化学1.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下: 已知:①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。 ②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下: (1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制480 mL 2 mol·L-1的硫酸,需量取浓硫酸 _______________mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需 __________________________________________。 (2)H2O2的作用是_____________________________________(用离子方程式表示)。 (3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性,既可以除去某些杂质离子,同时又可以将Cr2O72-转化为_______(填微粒的化学式) (4)钠离子交换树脂的反应原理为:M n+ + nNaR = MR n + nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有__________________。 (5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:____________________。【来源】【全国百强校】江西省南昌市第二中学2019届高三第六次考试理科综合化学试题【答案】54.3mL 胶头滴管、500mL容量瓶2Cr3++H2O+3H2O2=Cr2O72-+8H+CrO42-Ca2+和Mg2+2CrO42-+H2O+3SO2=2Cr(OH)(H2O)5 SO4+SO42-+2OH- 【解析】 【分析】 本题以制革工业污泥中Cr(III)处理的流程为载体,考查流程的分析,物质的量浓度溶液的配制,方程式的书写,沉淀滴定实验,溶度积的应用。

2020高考化学工艺流程基础

高考化学工艺流程基础 1.从铝土矿中提炼铝 流程Ⅰ: (1)涉及反应(写出并配平化学方程式) ①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2O Fe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O ②AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O FeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl HCl+NaOH=NaCl+H2O ③NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3 NaOH+CO2=NaHCO3 ④Al(OH)3△Al2O3+3H2O ⑤Al2O3(熔融)电解4Al+3O2↑ (2)问题探讨(思考并回答问题) ①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么? 提示:过滤。 ②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液? 提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。

③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗? 提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。 流程Ⅱ: (1)涉及反应 ①Al2O3+NaOH=2NaAlO2+H2O SiO2+NaOH=Na2SiO3+H2O ②Na2SiO3+HCl=H2SiO3↓+2NaCl NaAlO2+HCl=NaCl+AlCl3+2H2O NaOH+HCl=NaCl+H2O ③AlCl3+NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4Cl HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O (2)问题探讨 ①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么? 提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO和AlO的目的。 ②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗? 提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。

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高中化学工艺流程练习题(3) ·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O 的一种新工艺流程如下图: 已知: ①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑ ②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。 ③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表: 沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3 开始沉淀 完全沉淀 请回答下列问题: ⑴在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废 料,其主要优点为。 ⑵加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是。 ⑶操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是、和过滤。 ⑷制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是。 ⑸为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量 的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是。 ⑹在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O,采用的方法是 。 答案..⑴减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐 ⑵~ ⑶蒸发浓缩、冷却结晶 ⑷降低烘干温度,防止产品分解 ⑸样品中含有NaCl杂质;烘干时失去了部分结晶水 ⑹将产品溶于乙醚过滤后,再蒸馏

【例10】某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。 回答下列问题: (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的总化学方程式:。 (2)a和b分别是(填序号)。 A.足量CO2、适量NH3 B.足量NH3、适量CO2 C.适量CO2、足量NH3 D.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作用的说法正确的是。 的浓度促进反应发生 A.提供制备所需的氮元素 B.增大CO2 3 C.作反应的催化剂 D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗 2 mol NH3答案(1)化肥 CaSO4+2NH3+CO2+ H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4 (2)B (3) CO2、NH3(4)蒸发 ..过滤 ..(5)ABD ..浓缩冷却结晶 【例11】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%~%)的主要流程如下: (1)除杂操作是加入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)酸化操作是加入盐酸,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 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容; b.量取 mL待测溶液于锥形瓶中; c.用mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗 AgNO3溶液体积的平均值为 mL。 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若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.(1)取上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3沉淀完全(2)中和Ca(OH)2;防止溶液吸收空气中的CO2 (3)①酸式滴定管②% ③样品中存在少量的NaCl;少量CaCl2·2H2O失水【例12】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:

(完整word版)高考化学工艺流程题

高考化学工艺流程题 1. 解题思路 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,不必将每一种物质都推出。 其次,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,注意语言表达的科学性在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产 物(副产物),对比原料和产物; ②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; 考察内容主要有: 1)、原料预处理 2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择) 3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯)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)、化工安全(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:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯 3. 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。 控制反应条件的方法 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。 原料预处理 产品分离提纯 反应条件 原料循环利用 排放物的无 害化处理

②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的加快反应速率或促进平衡向某个方向移 动 ④降温反应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冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体 在洗涤过程中的溶解损耗 物质的分离和提纯的方法 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) ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 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分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出

2016年高考化学工艺流程专题复习

2016年高考化学工艺流程专题复习

专题二化学工艺流程题 随着新课改的进行,在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起,题目情景新颖,综合性强,思维量大,具有挑战性。一些专家预测,在新课改背景下,无机化工题可能会逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题,化工题是以某个具体的工业生产为背景,以化学基本理论为主线,结合化学实践!环境保护!化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力,对综合能力要求很高"化工题的特点表现为:题目多以流程图的形式出现;题目实际考查的是应用化学反 应原理、化学平衡原理、离子平衡理论!晶体结构知识!物质制备和分离(提纯)知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力. 一、工艺流程题简介 1、工艺流程题是以与工业生产和日常生活密切相关的物质制备、分离和提纯为中心,以流程图为信息背景,以物质的性质、转化、分离等为考点,将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合 2、化学工艺流程题结构一般包括 题头、框图和问题三部分。 题头: 一般简单介绍此工艺的原料和目的是什么。框图: 是简化的工艺流程图。 问题: 是根据生产流程中涉及到的化学知识设计的系列问题。 3、读题审题—关键 1).此流程的原料和目的是什么?2)流程中有哪

_____________________________。 ⑶酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_____________⑷可用盐酸代替H 2SO 4和H 2O 2的混合液,但缺点是 ___________________________。 ⑸写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式 ______________________。 (5)充放电过程中,发生LiCoO 2与Li 1-x CoO 2之间 的转化,写出放电时电池反应方程式 __________________________________。 (6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回 收,其原因是___________________________ 在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有 __________________________(填化学式)。 真题试做答案 答案:(1)+3 (2)2Al +2OH -+6H 2O===2Al(OH)4- +3H 2↑ (3)2LiCoO 2+3H 2SO 4+H 2O 2=====△Li 2SO 4+2CoSO 4+O 2↑+4H 2O ,2H 2O 2=====△2H 2O +O 2↑ 有氯气生成,污染较大 (4)CoSO 4+2NH 4HCO 3===CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+H 2O +CO 2↑ (5)Li 1-x CoO 2+Li x C 6===LiCoO 2+6C (6)Li +从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中 Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4

完整高考化学工艺流程题解题技巧

工艺流程题解题技巧 一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质; ②然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物; ③最后,思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 二、物质制备类工艺流程题 ①先是确定要制备什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质(具有某些特殊性质的产物,要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质,比如:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等); ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:反应物是什么?反应方程式是什么?该反应造成了什么后果?对制造产品有什么作用? ③从问题中获取信息,帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质,则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如: ⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。 ⑵如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应的酸来防止水解。如:制备FeCl、AlCl、MgCl、Cu(NO)等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,23332都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解,否则得到的产物分别是FeO 、AlO 、3232MgO、CuO;而像Al (SO) 、NaAlO 、

NaCO等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中322432Al(OH) 、HSO 、NaHCO最后得,抑制了盐的水解,在蒸发时,都不是挥发性物质NaOH 、3423. 到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂,则要防止它们发生氧化还原的物质,如:含Fe、2+SO等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。2-3⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH 固2体等物质),则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去,也要防止空气 中的CO或水进入22装置中。 ⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况,根据它们的不同变化,找出合适的分离方法。 熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程: (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率(途径:升高温度、搅拌、粉碎) ②溶解: ③灼烧、焙烧、煅烧: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 分离提纯阶段的常见考点(2) pH值除杂①调已知下列物质开始沉淀和例如:

高考新冲破化学工艺流程题:高考化学工艺流程题答题方法

高考化学工艺流程题解题模板 原料预处理的各种方法 1、粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。 2、煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质 3、酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 4、碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀) 例题1. 【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O、FeO、CaO、Al O和SiO等)为原料制备硼酸(H BO)的工艺流程如图所 粗硼酸 回答下列问题: (1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____ ________。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_____ ____(写出两条) 【对点练习】 1、步骤I前, β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 2.MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下:第一不用硫酸浸出。 (1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出任意一条)。 调节溶液的PH: 1、目的:使溶液中的。。。。。。金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去 2、需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,是PH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。 3、原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大PH 4、PH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的PH 例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石(主要成分为Li 2 O·Al2O3·4SiO2)为原料制 备Li2CO3的工艺流程如下: 已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 (2)步骤I中,酸浸后得到酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。 例题3、稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。 已知:①

化学工艺流程专题复习

化学工艺流程专题复习 一、化工生产主要解决六方面问题: 1、 解决将原料转化为产品的生产原理; 2、 除去所有杂质并分离提纯产品; 3、 提高产量与产率; 4、 减少污染,考虑 “绿色化学”生产; 5、 原料的来源既要考虑丰富,还要考虑成本问题; 6、 生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生产问题 化学工艺流程题,一般也就围绕这六个方面设问求解。要准确、顺利解答工艺流程题,学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外,最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。 二、工艺流程图的主要框架是: 1、原料预处理 【例1】(08广州一模)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al 2(OH)n Cl 6-n ]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al 2O 3(25%~34%)、SiO 2(40%~50%)、Fe 2O 3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下: (1)“煅烧”的目的是________________________________________________________。 【例2】某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量(以C 2O 42- 计),实验步骤如下: ①将菠菜样品预处理后,热水浸泡,过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。 …… 回答下列问题: (1)步骤①中“样品预处理”的方法是 。(A .灼烧成灰 B .研磨成汁) 【知识归纳1】 1、 原料预处理的目的: 2、 原料预处理的方法: 化学工艺流程——原料预处理练习 1、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO 3、MgSiO 3、 CaMg(CO 3) 2、Al 2O 3和Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下: 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH 由见上表,请回答下列问题: 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控 制 排放物的无害化处理 除杂 煅烧 溶解 搅拌、过滤 调节溶液pH 在4.2~4.5 蒸发浓缩 90~100℃ Al 2(OH)n Cl 6-n 高岭土 15%的盐酸 少量铝粉 适量CaCO 3

高中化学的十大工艺流程解读

高中化学教材中的十大工艺流程解读 1.从铝土矿中提炼铝 说明:下面两个流程都有问题,仅供参考。 工业上是用碱溶法,没有用酸溶法。而且碱溶法里面二氧化硅是与氢氧化钠反应生成铝硅酸钠沉淀而被除去。 流程Ⅰ (1)涉及反应(写出并配平化学方程式) ①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2O Fe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O ②AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O FeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl HCl+NaOH=NaCl+H2O ③NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3 NaOH+CO2=NaHCO3 ④Al(OH)3Al2O3+3H2O ⑤Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ (2)问题探讨(思考并回答问题) ①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么? 提示:过滤。 ②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液? 提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。 ③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗? 提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。 流程Ⅱ

①Al2O3+NaOH=2NaAlO2+H2O SiO2+NaOH=Na2SiO3+H2O ②Na2SiO3+HCl=H2SiO3↓+2NaCl NaAlO2+HCl=NaCl+AlCl3+2H2O NaOH+HCl=NaCl+H2O ③AlCl3+NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4Cl HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O (2)问题探讨 ①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么? 提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO2和AlO2-的目的。 ②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗? 提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。 ③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝? 提示:不能;因为AlCl3属于共价化合物。 2.硅的制备 (1)涉及反应 ①SiO2+CSi+CO↑ ②Si+Cl2SiCl4 ③SiCl4+H2Si+4HCl (2)问题探讨 ①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气? 提示:高温下,焦炭和空气中的O2发生反应。 ②用石英砂和焦炭制备粗硅的反应中,焦炭的作用是什么? 提示:提供能量,作还原剂。 ③粗硅与HCl完全反应后,经冷凝得到的SiCl4(沸点57.6 ℃)中混有少量的SiHCl3(沸点33 ℃),提纯SiCl4采用的方法是什么? 提示:蒸馏。 ④由SiO2与C高温下反应得到的粗硅中可能含有什么杂质? 提示:SiO2、C、SiC等。 3.氯碱工业 (1)涉及反应 ①2NaCl+H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ②Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O ③Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

高考化学专题工艺流程题含答案

咼考专题练习 工艺流程题 1 . (15分)聚合氯化铝晶体的化学式为[Al 2(OH )n Cl 6-n xH 20]m ,它是一种高效无机水处理剂,它的制备原理是调节 增大AICI 3溶液的pH ,通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣 一一铝灰,它主要含 (2) 生产过程中操作 B 和D 的名称均为 ________________________ ( B 和D 为简单操作)。 (3) 生产过程中可循环使用的物质是 ________________________________ (用化学式表示)。 (4) ________________________________________________________________________________调节pH 至4.0~4.5的目的是 。 (5) 实验室要测定水处理剂产品中 n 和x 的值。为使测定结果更准确,需得到的晶体较纯净。生产过程中 C 物 质可选用 ______________________________ 。 2. (16分)将磷肥生产中形成的副产物石膏( CaSO 4?2H 2O )转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论 从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。 以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流 (1 )本工艺中所用的原料除 CaSO 4 2H 2O 、(NH 4)2CO 3外,还需要 _______________ (2)石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后反应的化学方程式为: (3)过滤I 操作所得固体有 _________________________ (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料; (4 )过滤I 操作所得滤液是(NH 4)2SO 4溶液。检验滤液中含有 NH 4+的方法是 (5)氯化钙结晶水合物(CaCl 2 6H 2O )是目前常用的无机储热材料,选择的依据除熔点较低和熔化的热效应高 外,还因为其 __________________________________________________________ ,举出该晶体的无水物在实验室的一种用途 3、制取纯净CuCl 2 2H 20的生产过程是:(I )用粗CuO (含少量铁)溶解在足量的稀盐酸里加热、过滤,得到 Cu Cl 2 (含FeC?的溶液,经测定,溶液的 PH 值为3。 (2)对(I )的溶液按下列步骤进行提纯: A . NaOH B . Al C .氨水 D . Al 2O 3 等原料; AI 2O 3、AI ,还有SiO 2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下: (1 )搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式 _______________________________________ 程示意

高考化学工艺流程图题型分类

化学工艺流程 1.Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下: 回答下列问题: (1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为 ___________________。 (2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。 (3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示: 温度/℃30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率% 92 95 97 93 88 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。 (5)若“滤液②”中c(Mg2+)= mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成___________(列式计算)。 FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为×10-22、×10-24。 (6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。 【答案】(1)100℃、2h,90℃,5h (2)FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42? + 2H2O (3)低于40℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O 转化反应速率下降 (4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)= 22 5 1.310 1.010 mol·L?1=×10-17mol·L?1,c3(Mg2+)×c2(PO43-)=3××10-17)2=×10-40< K sp [Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。

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