当前位置：文档之家 › 专题17 化工流程中物质的结晶(讲解)-2019高考化学难点剖析(原卷版)

专题17 化工流程中物质的结晶(讲解)-2019高考化学难点剖析(原卷版)

  • 格式：doc
  • 大小：571.50 KB
  • 文档页数：6

化工流程中物质的结晶需根据晶体的组成、溶解度、水解、性质综合考虑，大多数采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，但对不同的晶体有所改变。

一、根据物质的组成典例1利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬所得铬渣(Al、Al2O3、Cr2O3等)中浸出铬和铝，实现铬和铝的再生利用。

其工作流程如下：(1)铝热法冶炼金属铬，是利用了金属铝的______(填“氧化性”或“还原性”)。

(2)溶液1中的主要的阴离子有CrO42-、_____(填离子符号)。

(3)过程I，在Cr2O3参与的反应中，若生成0.4 molCrO42-,消耗氧化剂的物质的量是_______。

(4)通入CO2调节溶液pH实现物质的分离。

①滤渣A煅烧得到Al2O3，再用电解法冶炼Al。

冶炼Al的化学方程式是_______。

②滤渣B受热分解所得物质可以循环利用，B是________(填化学式)。

③已知：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O K=4.0×1014滤液3中Cr2O72-的浓度是0.04 mol/L，则CrO42-的浓度是_____mol/L。

(5)过程II的目的是得到K2Cr2O7粗品，粗品再重结晶可制得纯净的K2Cr2O7。

不同温度下化合物的溶解度(g/100gH2O)结合表中数据分析，过程II得到K2Cr2O7粗品的操作是：______，过滤得到K2Cr2O7粗品。

二、根据物质的溶解度当物质的溶解度受温度升高先增大后减小时，就需要控制适当的温度进行结晶。

如果要从混合溶液中分离出溶解度小的晶体，就要趁热过滤。

典例2（2018届湖北省荆州中学高三4月月考）工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁FeCr2O4，还有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产红矾钠(Na2Cr2O7)，某实验小组模拟其流程如下图所示：（1）步骤①中，焙烧时所用的仪器材质应选用_______(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为___________。

（2）配平步骤①中主要反应：_____________FeCr2O4＋___O2＋___Na2CO3___Fe2O3＋___Na2CrO4 ＋___CO2（3）操作④中，酸化时，CrO42－转化为Cr2O72－，写出平衡转化的离子方程式：______________ 。

（4）步骤③用硫酸将溶液的pH调至中性，所得滤渣的主要成分是___________、____________；（5）下图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线，步骤④中获得固态副产品Na2SO4的实验操作方法为____________、___________。

（6）工业上常用电解法处理含Cr2O72－的酸性废水，用金属铁作阳极、石墨作阴极，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。

若电解后溶液中c(Cr3+)=3.0×10－5 mol·L－1，则c(Fe3+)=_____。

(已知K sp[Fe(OH)3]=4.0×10－38 mol·L－1，K[Cr(OH)3]=6.0×10－31mol·L－1)sp（7）CrO5的结构式为，该氧化物中Cr为_______价。

典例3（2018届贵州省黔东南州高三下学期第二次模拟考试）氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等，工业大规模生产前，实验室先按如下流程进行模拟制备少量Mg(ClO3)2·6H2O：已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。

②几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如右图。

（1）卤块中加H2O2的目的是________________，写出该反应的离子方程式__________________。

（2）加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何检验SO42-已沉淀完全？_________________。

（3）常温下，加MgO调节pH=4后溶液中c(Fe3+)=___________(已知K sp[Fe(OH)3=4×10-38]，过滤所得滤渣的主要成分有______________。

（4）加入NaClO3饱和溶液公有NaCl晶体析出，写出该反应的化学方程式：___________，请利用该反应，结合上图，制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：①取样，加入NaClO3饱和溶液充分反应；②蒸发结晶；③___________；④冷却结晶；⑤过滤、洗涤，获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。

三、对于易水解的盐结晶时要控制结晶条件典例4（2018届山西省高三第一次模拟考试）钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。

实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。

实验过程如下：已知：①还原性：Cl->Co2+；②Fe3+和C2O42-结合生成较稳定的[ Fe(C2O4)3]3-，在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。

回答下列问题：（1）废旧电池初步处理为粉末状的目的是________________________________________。

（2）从含铝废液得到Al(OH)3的离子反应方程式为__________________________________。

（3）滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有__________（填化学式）。

写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式__________________________________。

（4）滤渣的主要成分为____________________（填化学式）。

（5）在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。

已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2②固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量O（6）已知Li2CO3的溶度积常数K sp=8.64×10-4，将浓度为0.02mol·L-1的Li2SO4和浓度为0.02 mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合，则溶液中的Li+浓度为___________mol·L-1（7）从FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O固体的操作关键是_________________________。

四、不同温度下结晶出不同的晶体不同温度下结晶出不同的晶体管，根据需要控制不同的温度。

典例5（2018届河北省衡水中学高三第二十次模拟考试）辉铜矿主要成分Cu2S,软锰矿主要成分MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。

工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：已知：①MnO2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，在热水中会分解生成NH3；③MnSO4·H2O易溶于冷水，不溶于酒精;④部分金属阳离子氢氧化物的（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算：当离子浓度小于1.0×10-5时，认为该离子沉淀完全。

):Ksp(Fe(OH)3)=1.0×10-38, Ksp(Cu(OH)2)=1.0×10-20，Ksp(Mn(OH)2)=4.0×10-14（1）酸浸时，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。

写出该反应的化学方程式____________。

（2）调pH的范围为____________。

（3）在该工艺中可循环使用的物质是__________；“加热驱氨” 环节，温度不能过低也不能过高的原因为___。

（4）请根据如下图示，将“由碳酸锰经一系列操作获得MnSO4·H2O晶体，并测定纯度”的实验方案补充完整。

①将碳酸锰固体溶于稀硫酸获得硫酸锰溶液;②加热溶液并控制温度>40℃，_________得到粗产品；③_______，低温干燥，可得到较纯晶体。

④欲测定该品体的纯度，取14.00g晶体加蒸馏水配成100mL溶液，量取25.00mL,加足量标准BaCl2溶液，得到沉淀4.66g，则此样品的纯度为___(保留四位有效数字)。

某小组计算发现本组样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有__(任写一种)。

典例6（2018届湖南省衡阳市高三第一次联考一模）NaClO2是一种漂白、消毒剂,广泛应用于纸浆、棉纺等物质漂白。

一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下图所示：已知:①纯净的ClO2因易分解而发生爆炸。

②NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体;高于38℃时析出NaClO2晶体;高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。

试回答下列问题：（1）向发生器中鼓入足量空气,其目的是____(选填序号)。

a.将SO2氧化成SO3,以增强酸性b.稀释CO2气体,以防止发生爆炸c.将发生器中气体全部吹出,以减少ClO2损失（2）吸收塔中反应的离子方程式为___（3）ClO2发生器中反应的化学方程式为___________（4）从吸收塔中可获得NaClO2溶液,从NaClO2溶液到NaCO2产品,经过的操作步骤依次为:①______℃下减压蒸发结晶;②________；③洗涤;④低温干燥,得到成品。

（5）“电解”中阳极的电极反应式是_________，阴极反应的主要产物是_________。

合集下载

2019年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)-试题及详解

2019年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)-试题及详解

2019年全国统一高考化学试卷（新课标Ⅰ）一、单选题（本大题共7小题，共7.0分）1.陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。

下列说法错误的是()A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C. 陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D. 陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点【答案】A【解析】【分析】本题考查陶瓷有关知识，掌握相关的硅酸盐产品的生产原料、产品组成、性质以及硅酸盐的概念是解答本题的关键，注意基础知识的积累掌握，题目难度不大。

【解答】A.瓷器着色如雨过天晴，为青色，瓷器的原料高岭矿或高岭土中普遍含有铁元素，青瓷的烧制过程就是将含有红棕色氧化铁的色釉在火里烧，再经过还原形成为青色，此时铁不再是三价铁，而是二价铁，故A错误；B.陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原材料，经过高温烧制而成的产品，闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，故B正确；C.以含硅元素物质为原料通过高温加热发生复杂的物理、化学变化制得硅酸盐产品，传统硅酸盐产品包括：普通玻璃、陶瓷、水泥，是用物理化学方法制造出来的最早的人造材料，一万多年以前，它的诞生使人类由旧石器时代进入了新石器时代，故C正确；D.陶瓷有日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷、压电陶瓷等，共性为具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点，故D正确。

故选A。

2.关于化合物2−苯基丙烯()，下列说法正确的是()A. 不能使稀高锰酸钾溶液褪色B. 可以发生加成聚合反应C. 分子中所有原子共平面D. 易溶于水及甲苯【答案】B【解析】解：A.含有碳碳双键，所以具有烯烃性质，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A错误；B.含有碳碳双键，所以能发生加聚反应生成高分子化合物，故B正确；C.苯分子中所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面，甲烷分子为正四面体结构，有3个原子共平面，该分子中甲基具有甲烷结构特点，所以该分子中所有原子不能共平面，故C错误；D.该物质为有机物，没有亲水基，不易溶于水，易溶于甲苯，故D错误；故选：B。

聚焦高考化工流程图----以2019年全国各类高考试卷为例

聚焦高考化工流程图----以2019年全国各类高考试卷为例

聚焦高考化学工业流程题—以2019年全国各类高考试卷为例周俊清摘要：以2019年全国Ⅰ卷、全国Ⅱ卷、全国III卷、北京卷和江苏卷中的化工流程题型为研究对象，采用文献参考法、试卷研究法和统计分析法，从试题分值比重、考查知识、内容水平和核心素养等方面进行分析统计，并结合2019及部分2018高考化学真题探讨化工流程题型的特征，聚焦高考化工流程题的基本分析策略。

关键词：高考；化工流程；核心素养；分析策略化工流程题往往是以真实的工业生产过程为背景，一般以流程图的形式呈现，也有少数会以文字附带表格、图像等形式出现，化工流程题能够综合考查学生各个方面的基础知识，覆盖面较广，主要体现在考查学生获取信息的能力、分解问题的能力、应用已有知识解决实际问题的能力、表达能力等，该题型经常结合社会环境问题、资源综合开发利用等方面，要求学生要立足当下社会环境中，理性看待化工与社会生产生活的关系，强化学生的环保意识和社会责任感[1]。

本文以2019年全国Ⅰ卷、全国Ⅱ卷、全国III卷、北京卷（2018年卷）和江苏卷中的化工流程题型为研究对象，对化工流程题进行剖析，以明了工业生产流程主线与核心，掌握化工流程题的解题思路。

1. 2019年化学试卷中化工流程题分析从试题分值比重、考查知识、内容水平和核心素养等方面来研究2019年四类化学试卷及2018年北京卷中化工流程题。

1.1 高考化学化工流程题的分值比重大部分省份2019年的高考化学试卷中都会有至少一个化工流程图题，但2019年的北京卷中并没有出现我们熟悉的一般意义上的化工流程题型，其考查的四个大题目与2018年大体上没有很大变化，具体为25——有机合成，27——化学反应原理大综合考查，28——带实验装置图的探究性实验考查，而26题由18年化工流程图题型变成了19年的纯文字描述的实验题，故以18年的北京卷26题代替19年的进行分析。

大部分省份的2019年的高考化学试卷中化工流程题的分值所占比重均在12%以上，其中以全国Ⅰ卷和全国Ⅱ卷所占比例最大（见表１）。

2019全国高考化学真题深度解析：(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、京津沪浙)有机试题精选全文

2019全国高考化学真题深度解析：(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、京津沪浙)有机试题精选全文

OHO O C 6H 5可编辑修改精选全文完整版2019全国高考（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、京津沪浙）有机化学基础试题深度解析1.（2019全国Ⅰ卷）36. [化学一选修5：有机化学基础]（15分）化合物G 是一种药物合成中间体，其合成路线如下：OHKMnO 4OHCHO -OCH 2ABCEO COOH G①②③④⑤⑥1) C H ONa / C H OH 322OCOOC 2H 5回答下列问题：（1）A 中的官能团名称是_____________________。

（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。

写出B 的结构简式，用星号（*）标出B 中的手性碳_____________________________________。

（3） 写出具有六元环结构，并能发生银镜反应的B 的同分异构体的结构简式_________________________________________。

（不考虑立体异构，只需写出3个） （4）反应④所需的试剂和条件是_________________________________。

（5）⑤的反应类型是_____________________________。

（6）写出F 到G 的反应方程式___________________________________________________。

（7）设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯（CH 3COCH 2COOC 2H 5）制备的 合成线路___________（无机试剂任选）。

【答案】 （1）羟基（2）O**（3）CHO，CHO，CHO，CHO，CH 2CHO（写出其中的三个即可）（4）C 2H 5OH/浓硫酸、加热 （5）取代反应（6）OCOOC 2H 5OH -,OCOO -+ C 2H 5OH，O COO -+OCOOH（7）1) OH -,+CH 3COCH 2COOC 2H 51) C H ONa / C H OH 652CH 3COCHCOOC 2H 5CH 2C 6H 5CH 3COCHCOOHCH 2C 6H 5【解析】（1）由题给出A 的结构可知A 中的官能团是羟基。

专题17化学实验基础(高考押题)-高考化学复习精品资料(解析版)

专题17化学实验基础(高考押题)-高考化学复习精品资料(解析版)

1．下列装置能达到实验目的的是()A．除去乙醇中的苯酚B．制取金属锰C．实验室制氨气D．从碘的CCl4溶液中分离I22．下列制取气体的方案，可以直接采用如图所示装置进行的有()①用H2O2和MnO2制取O2②用CaCO3和稀盐酸制取CO2③用KClO3和MnO2制取O2④用Zn和稀H2SO4制取H2⑤用Cu和浓HNO3制取NO2A．①④B．①②④C．①②⑤D．①②④⑤3．下列制备和收集气体的实验装置合理的是()4．图中装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。

该装置可用于()A．锌和盐酸生成氢气B．亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳D．浓氨水和烧碱制取氨气5．下列实验操作正确的是()6．关于下列各实验装置的叙述中，正确的是()A．装置①制备乙酸乙酯B．装置②中X若为CCl4，可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸C．装置③可用于干燥，收集Cl2，并吸收多余的Cl2D．装置④配制一定物质的量浓度的溶液时转移液体7．下列①～④四个图是某学习小组设计的相关物质的制备装置，其中正确的是()A．用装置①可以制备氨气B．若装置②中X物质为苯，可用于实验室制备少量氨水，并防止发生倒吸C．装置③可用于制备并收集少量NO2气体D．装置④可用火柴头燃烧制备少量SO2，并检验产生的SO28．下列实验现象预测正确的是()A．实验Ⅰ：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变B．实验Ⅱ：酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去C．实验Ⅲ：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色D．实验Ⅳ：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时可产生丁达尔效应9．为探究某种盐的水解是吸热反应。

有四位同学分别设计了如下实验方案：同学实验设计甲将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的乙加热能使溶液中的Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀，说明Fe3＋水解是吸热的丙通过实验发现同浓度的热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污效果好，说明碳酸钠水解是吸热的丁在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热(不考虑水蒸发)后若红色加深，说明醋酸钠水解是吸热的A．甲B．乙C．丙D．丁10．某同学用沉淀法测定Na2CO3和NaOH混合物中NaOH的质量分数，有关叙述如下。