高中化学丨工业流程图题目详解(收藏)
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北京高考工业生产流程题(11年)26.(14分)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。
⑴溶液A 的溶质是 。
⑵电解饱和食盐水的离子方程式是 。
⑶电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH 在2~3。
用化学平衡移动原理解释盐酸的作用: 。
⑷电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca 2+、Mg 2+、NH 4+、SO 42-[c(SO 42-)>c(Ca 2+)]。
精制流程如下(淡盐水和溶液A 来自电解池):①盐泥a 除泥沙外,还含有的物质是 。
②过程I中将NH 4+转化为N 2的离子方程式是 。
③BaSO 4的溶解度比BaCO 3的小。
过程II中除去的离子有 。
④经过程III 处理,要求盐水c 中剩余Na 2SO 3的含量小于5mg/L 。
若盐水b 中NaClO 的含量是7.45mg/L ,则处理10m 3盐水b ,至多添加10% Na 2SO 3溶液 kg (溶液体积变化忽略不计)。
(10年)26.(14分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH 4+和32MH H O ⋅的形式存在,该废水的处理流程如下:(1) 过程Ⅰ:加NaOH 溶液,调节pH 至9后,升温至30℃,通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH 溶液的作用: 。
②用化学平衡原理解释通空气的目的:。
(2) 过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH 4+经过两步反应被氧化成3NO -。
两步反应的能量变化示意图如下:①第一步反应是 反应(选题“放热”或“吸热”),判断依据是 。
②1mol NH 4+(aq)全部氧化成3()NO aq的热化学方程式是 。
(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入CH 3OH ,将HNO 3还原成N 2。
若该反应消耗32g CH 3OH 转移6mol 电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
(2013年)27.(12分)用含有A12O 3、SiO 2和少量FeO·xFe 2O 3的铝灰制备A12(SO 4)3·18H 2O 。
高考化学工业流程图题目详解工业流程题目一向是高考理综化学大题之一,其通常占有不小的分值。
该类题目考查通常结合有关实验,因此除掌握工业流程题目解题方法外,还应对化学实验有大概的认识。
01一、高考考查方向1.冶金类问题:高中常考冶金路线两种:冶铁和冶AL。
(1)冶铁:通过制造还原性气氛(氢气、一氧化碳等)来还原铁的氧化物(2)冶AL:利用两性金属的特点向原料中添加酸或者碱,在提取AL的同时除杂。
解题技巧:对于铁等变价金属要关注其化合价,AL等两性金属要关注溶液酸碱度。
2.离子反应类问题:常见考查的工业流程类问题,目的主要为制备某类盐类物质,常常通过沉淀的方法来获得最终的产物。
在此之前要经过一步或者多步除杂。
解题技巧:熟悉除杂的方法和原理,熟悉除杂相关反应。
难点在于反应方程式的书写。
3.强氧化剂的制备:这类题目特点鲜明,主要用于制备高中阶段的强力氧化剂(酸性高锰酸钾、高铁酸钠等)。
解题技巧:这些含高价离子的物质在酸性溶液中有着超乎寻常的强氧化性,在制备的时候要选择碱性环境。
4.电化学问题:电化学是一种重要反应,利用膜对离子的选择通过性可以控制反应的产物。
解题技巧:一是离子移动方向的把握,二是电极反应方程式的正确书写。
02二、解题思路与解题步骤1.解题思路:(1)明确整个流程及每一部分的目的;(2)仔细分析每步发生的反应及得到的产物;(3)结合理论基础与实际问题思考;(4)注意答题模式和要点2. 解题步骤:(1)粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必强求推出每一种物质。
(2)精读试题:根据问题去精心研究某一步或者某种物质。
(3)看清所问问题:不能答非所问,注意科学表达。
03三、常见处理流程:1.原料预处理2.除杂3.产品分离提纯04四、分析流程图的技巧:1.浏览全图,确定该流程的目的:由何种原料得到何种产物(副产品),对比原料和产物。
2.了解流程图外的文字描述、表格等信息、某个问题中的提示性信息。
并在分析和解题过程中随时联系和调用。
高中化学工业流程题86.超细纳米铜粉的比表面积大、表面活性中心数目多,在冶金和石油化工中是优良的催化剂。
利用铜屑制备超细纳米铜粉的工艺流程如下:回答下列问题:(1)“溶解”的离子方程式为_______,为了加快“溶解”反应,可采取的措施有_______(写出一种即可)。
(2)“滤饼B”是一种白色晶体,元素分析表明含有Cu、S、O、N、H五种元素,Cu、S、N的原子数目比为1:1:1,光谱分析显示所含阴离子呈三角锥形,其中一种阳离子呈正四面体形,则该晶体的化学式为_______。
(3)“酸解”的化学方程式为_______;验证酸解后所得铜粉为纳米级的简便方法是_______(填操作及现象)。
(4)“溶液C”可以循环利用,应将其导入到_______操作中(填操作单元的名称)。
87.四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O],摩尔质量为457g·mol-1,难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。
实验室以锌灰(含ZnO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O的流程如图,回答下列问题:已知:6NH4HCO3+3ZnSO4ΔZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑提示:在本实验条件下,高锰酸钾的还原产物是MnO2(1)实验前需要将锌灰研磨成粉末状,原因是_______。
(2)步骤I中需将溶液pH调至5,应选择的最佳试剂是_______(填字母)a.NaOHb.ZnOc.Ba(OH)2(3)步骤II中加入的a是_______。
(4)写出步骤I滴加KMnO4溶液发生的离子方程式_______。
(5)步骤IV反应结束后得到Zn3(PO4)2·4H2O的操作包括_______和干燥。
(6)称取45.7mgZn3(PO4)2·4H2O进行热重分析,化合物质量随温度的变化关系如图所示,为获得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合产品,烘干时的温度范围为_______。
选择题题目1:下列关于工业流程中物质分离的说法,正确的是()A. 蒸馏是利用物质沸点的差异进行分离B. 过滤适用于分离互不相溶的固体和液体C. 萃取是利用溶质在不同溶剂中溶解度不同的原理D. 结晶是利用溶质在溶剂中溶解度受温度影响较小的原理答案:ABC题目2:在工业生产中,下列操作不符合绿色化学理念的是()A. 选择高效催化剂以提高原料的利用率B. 原料循环使用以减少“三废”的产生C. 采用无毒无害的原料D. 先污染后治理,以追求更高的经济效益答案:D题目3:关于工业上冶炼金属的方法,说法正确的是()A. 电解熔融氯化铝冶炼铝B. 电解熔融的氧化镁冶炼镁C. 用热还原法冶炼铁D. 加热分解法冶炼汞答案:D题目4:在硫酸工业中,下列生产操作与说明原因均正确的是()A. 硫铁矿粉碎后再进入沸腾炉——提高SO₂的产率B. 使用过量的空气——提高SO₂的利用率C. 接触室使用热交换器——利用反应放出的热量预热未反应的气体D. 硫酸吸收塔中采用喷淋方式——使SO₃更好地吸收答案:ABCD题目5:下列关于工业上生产纯碱的说法,不正确的是()A. 向饱和氨盐水中通入足量的二氧化碳可制得碳酸氢钠晶体B. 碳酸氢钠受热易分解,故纯碱的稳定性强于碳酸氢钠C. 侯氏制碱法的优点之一是原料利用率高D. 侯氏制碱法是将二氧化碳和氨气先后通入饱和食盐水中答案:D题目6:关于硅酸盐产品说法错误的是()A. 玻璃是人类最早使用的硅酸盐产品B. 陶瓷的原料是粘土,主要成分为硅酸盐C. 水泥以石灰石和粘土为主要生产原料D. 硅酸盐产品性质稳定,不易变质答案:AD填空题题目1:工业上制备硫酸时,接触室中发生反应的化学方程式为_________________。
答案:2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃题目2:工业上冶炼铝时,电解熔融的氧化铝,阳极材料为____,阴极材料为____。
答案:碳棒(或石墨);铝题目3:在硫酸工业中,沸腾炉的作用是_________________。
《高一必修二化学工业流程大题附有详解》1. 前言在高中化学学习中,化学工业流程是一个非常重要的知识点。
它不仅涉及到化学原理的运用,还关乎到实际应用和生产过程。
在本文中,我们将深度探讨高一必修二化学工业流程大题,为了能更好地理解这个知识点,我们将从简到繁地进行分析,并附有详细解释。
2. 高一必修二化学工业流程大题概述高一必修二化学工业流程大题主要涉及到化学原理在实际工业生产中的应用。
学生需要了解不同的工业生产过程,掌握相关的化学方程式和实验操作。
这个知识点对于学生掌握化学知识并将其应用到实际生产中非常重要。
3. 化学工业流程的实际应用我们来看一下化学工业流程在日常生活中的实际应用。
硫酸的制备过程、氢氧化钠的制备过程、氨的制备过程等。
这些工业生产过程都涉及到化学方程式的运用和实验条件的控制,它们是化学工业流程的重要组成部分。
4. 化学工业流程的原理和方法接下来,我们将深入探讨化学工业流程的原理和方法。
化学工业流程涉及到许多化学反应和工艺条件的控制。
在制备氨的过程中,需要通过氮和氢的反应来得到氨。
在这个过程中,温度、压力和催化剂的选择都对反应的效果有重要影响。
5. 高一必修二化学工业流程大题的解答在学习过程中,也许我们会遇到一些关于化学工业流程的解答问题。
要求根据提供的化学方程式和实验条件,来计算产物的量或者判断反应进行的方向。
这些问题需要结合化学原理和实际工业生产经验来进行分析,属于高一必修二化学工业流程大题的重点内容。
6. 个人观点和理解对于化学工业流程这个知识点,我个人认为在学习过程中应该注重理论通联实际,注重实验操作和化学方程式的理解。
只有结合实际生产过程来理解化学工业流程,才能更好地掌握这个知识点。
7. 总结高一必修二化学工业流程大题是一个重要而复杂的知识点,它涉及到化学原理、实际应用和解答能力。
通过本文的介绍,希望读者能对这个知识点有更深入的理解,并能够灵活运用到实际学习中。
通过以上方式,我们可以从简到繁地对高一必修二化学工业流程大题进行全面评估,并撰写一篇有价值的文章,帮助读者更深入地理解这个知识点。
高三化学工业生产流程图题1.利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:依据上述流程,完成下列填空:(1)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol,产生H2mol(用含n的代数式表示)(2)K2CO3(aq)和CO2反应在加压进行,加压的理论依据是(多选扣分)a.相似相溶原理b.平衡移动原理c.酸碱中和原理(3)由KHCO3分解得到的CO2可以用于(写出CO2的一种重要用途。
)(4)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,三是循环。
2.下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的,用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
试填写下列空白:(1)写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式。
(2)写出上图中部分装置的作用:甲:①混合SO2和O2;②;丙和丁:。
(3)若丁装置在反应过程中出现气泡,不久就出现了白雾,而丙装置一直没有明显变化,产生这种现象的可能原因是:①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深,使两个吸收瓶内的压强差较大,导致SO3从丁的水中冒了出来,与水形成酸雾;②(4)上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应,甲和乙相当于;丙和丁相当于。
(5)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是(填下列各项的序号)。
A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率3.氨在国民经济中占有重要的地位。
现在约有80%的氨用来制造化肥,其余的用作生产其他化工产品的原料。
例如,农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料,都是以氨为原料制成的;氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。
高中化学高考考点工业流程图习题练习(含答案解析)类型 1 金属类1. 为减少污染并变废为宝,某化学小组在实验室探究工业废水的综合利用,设计了以下流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验。
第1题图(1)X的成分为____;操作Ⅰ需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。
(2)加入B时反应的化学方程式为________。
(3)操作Ⅱ中玻璃棒的作用是_________________。
2. 回收利用是保护金属资源的一条有效途径。
某工业废料含氧化铜和氧化铁,经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液,主要流程如下:第2题图已知:Fe+Fe2(SO4)3=== 3FeSO4(1)写出C的化学式_____。
(2)过程Ⅱ和过程Ⅲ都需要进行的实验操作是________。
(3)过程Ⅰ中氧化铁参与反应的化学方程式是_________。
3. 废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对其中锡的绿色回收,某工艺流程如下。
第3题图已知:Sn+SnCl4=== 2SnCl2(1)铜的金属活动性比锡的_____(填“强”或“弱”),固体A中一定含有的金属元素是____。
(2)写出步骤②发生反应的化学方程式。
(3)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点有哪些?(回答一点即可)。
4. 钼是一种重要的金属,用它制成的合金有良好的机械性能,在工农业生产和国防上都有广泛的用途。
下图是利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的流程图:第4题图请回答下列问题:(1)MoO3中钼元素的化合价为_____。
(2)反应①常将钼矿石粉碎,其目的是什么?(3)操作Ⅰ的名称是_____;常用NaOH溶液吸收反应①的尾气,写出其反应的化学方程式。
5. 2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。
从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如下:第5题图已知:在酸性环境中有过氧化氢存在时,铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。
(1)操作①的名称是______;(2)提炼出的贵重金属可制作奖牌,其成分是_________;(3)调节pH的主要目的是除去滤液中________(填金属离子符号);(4)写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式。
高中化学丨工业流程图题目详解(收藏)
工业流程题目一向是高考理综化学大题之一,其通常占有不小的分值。
该类题目考查通常结合有关实验,因此除掌握工业流程题目解题方法外,还应对化学实验有大概的认识。
01高考考查方向
1.冶金类问题:
高中常考冶金路线两种:冶铁和冶Al。
(1)冶铁:通过制造还原性气氛(氢气、一氧化碳等)来还原铁的氧化物
(2)冶Al:利用两性金属的特点向原料中添加酸或者碱,在提取Al的同时除杂。
解题技巧:对于铁等变价金属要关注其化合价,Al等两性金属要关注溶液酸碱度。
2.离子反应类问题:
常见考查的工业流程类问题,目的主要为制备某类盐类物质,常常通过沉淀的方法来获得最终的产物。
在此之前要经过一步或者多步除杂。
解题技巧:熟悉除杂的方法和原理,熟悉除杂相关反应。
难点在于反应方程式的书写。
3.强氧化剂的制备:
这类题目特点鲜明,主要用于制备高中阶段的强力氧化剂(酸性高锰酸钾、高铁酸钠等)。
解题技巧:这些含高价离子的物质在酸性溶液中有着超乎寻常的强氧化性,在制备的时候要选择碱性环境。
4.电化学问题:
电化学是一种重要反应,利用膜对离子的选择通过性可以控制反应的产物。
解题技巧:一是离子移动方向的把握,二是电极反应方程式的正确书写。
02解题思路与解题步骤
1.解题思路:
(1)明确整个流程及每一部分的目的;
(2)仔细分析每步发生的反应及得到的产物;
(3)结合理论基础与实际问题思考;
(4)注意答题模式和要点
2. 解题步骤:
(1)粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必强求推出每一种物质。
(2)精读试题:根据问题去精心研究某一步或者某种物质。
(3)看清所问问题:不能答非所问,注意科学表达。
03常见处理流程
1.原料预处理
2.除杂
3.产品分离提纯
04分析流程图的技巧
1.浏览全图,确定该流程的目的:由何种原料得到何种产物(副产品),对比原料和产物。
2.了解流程图外的文字描述、表格等信息、某个问题中的提示性信息。
并在分析和解题过程中随时联系和调用。
3.解析流程图需要思考的问题:
从原料到产品一次发生了什么反应?利用了什么原理?每一步操作进行到什么程度最佳?每一步操作产生了什么杂质和副产物?杂质和副产物要怎么除去?
05除杂、分离、提纯类工艺流程题
本质: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,能与什么物质发生了反应,生成了什么产物;
(3)最后,思考用什么方法才能将杂质除去。
06物质制备类工艺流程题
(1)确定要制备什么物质,从题干或者问题中获取有用信息,了解产品的性质。
某些具有特殊性质的产品,要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他的杂质。
如:
A、在制备过程中出现一些受热易分解的物质或者产物,要注意对温度的控制;
B、如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性酸产生时,则要加相对应的酸来防止水解。
(FeCl3、AlCl3等)
C、如果产物是一种强的氧化剂或者还原剂,则要防止与他们发生氧化还原反应的物质接触。
D、如果产物是一种易吸收空气中的二氧化碳和水而变质的物质,则要注意在制备过程中除去二氧化碳和水,同时也要防止空气中的二氧化碳和水进入装置中。
E、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,则要注意对比他们的溶解度随温度升高而改变的情况,根据他们不同的变化,找出合适的分离方法。
(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,回答一定要标准化。
07原料预处理
1.溶解:对矿物通常采用酸溶,如用硫酸、盐酸、硝酸等,有时也用碱溶(如铝及氧化铝等物质)
2.研磨粉碎:增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分
3.灼烧:如从海带中提取碘
4.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。
5.加快反应速率方法:升高温度、搅拌、粉碎
08除杂
1.调PH值除杂
(1)控制溶液酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
(2)调节PH的物质应该满足的条件:
能与氢离子反应,增大溶液PH值;不引进新杂质。
2.试剂除杂
加入某种试剂,使杂质离子变为沉淀除去
3.加热:
加快反应速率或者促进平衡朝着某个方向移动。
如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质,则要注意控制温度。
4.降温:
防止某种物质高温时溶解或者分解,使得化学平衡朝着题目要求的方向移动。
5.萃取
用一种溶剂将物质从另一种溶剂中提取出来。
09分离和提纯
1.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。
2.蒸发:
蒸发时遇到容易水解的物质,应在相应的气流中进行加热。
如从溶液中析出
FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCL的气流中加热,防止其水解。
3.结晶:固体物质从溶液中析出的过程。
4.过滤:固液分离
5.蒸馏:液液分离
6.分液:互不相容的液体间的分离
7.升华:将可直接气化的固体分离出来。
8.盐析:加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。
9.蒸发浓缩,冷却结晶:
除去KNO3中含有的少量NaCl
10.蒸发结晶,趁热过滤:
除去NaCl中含有的少量KNO3
11.重结晶:
是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。
重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。
12.浸出:
固体加水(酸)溶解得到离子
13.浸出率:
固体溶解后,离子在溶液中含量的多少。
14.酸浸:
在酸溶液中反应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。
10常考问题(标准问题,标准化回答)
1.“浸出”步骤中,为提高XX的浸出率,可采取的措施有?
答:适当提高反应温度、增加浸出时间,加入过量XX,边加入边搅拌。
2.如何从溶液中得到晶体?
答:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥。
3.过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因:
答:玻璃棒下端靠在滤纸单层处,导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘。
4.沉淀洗涤操作:
答:往漏斗中(如果在工业上就改为往过滤器中)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。
5.产品进一步提纯的操作:
答:重结晶。
6.趁热过滤的原因:
答:减少过滤时间、保持过滤温度、防止XX杂质析出。
7.水浴加热的好处:
答:受热均匀,温度可控,且温度不超过100摄氏度。
8.为什么采用减压蒸发:
答:减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止XX分解。
11关于结晶操作的注意事项
1.当溶液是单一溶质时:
(1)所得晶体不带结晶水:蒸发、结晶
(2)所得晶体带结晶水:蒸发浓缩至有晶膜出现,冷却结晶,过滤
2.当溶液中有两种或以上溶质时:
(1)要得到溶解度受温度影响小的溶质:浓缩结晶,趁热过滤
(2)要得到溶解度受温度影响大的溶质:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤
12工业流程题中常见的关键词
1.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.灼烧(煅烧)
原料的预处理,不易转化的物质转化成容易提取的物质。
3.酸:溶解、去氧化物(膜)、调节PH促进水解(沉淀)
4.碱:去油污、去铝片氧化膜、溶解Al、二氧化硅,调节PH促进水解(沉淀)
5.氧化剂
氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物
6.氧化物
调节PH促进水解(沉淀)
7.控制PH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离。
8.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。
9.趁热过滤:减少结晶损失,提高纯度。