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高中化学压轴题

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压轴题二 化学工艺流程题 题型模型 化学工艺流程题结构一般包括题头、题干和题尾三部分。题头一般简单介绍以何种物质(主要成分是什么、含什么杂质等，要注意一些关键信息)为原料制备哪种物质，以及物质的性质和用途。题干部分则是工业制备的简化工艺流程图。题尾部分则是根据工业生产流程中涉及到的化学知识命题者精心设计的系列问题。对于学生解题需要的未学过的信息在三个部分都有可能出现，审题时须全盘考虑。 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。 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。 ④灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化。 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。 (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。 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； 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。 (3)物质分离或提纯常用的化学方法 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，且在后续步骤中容易除去)；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)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。 1．钒有金属“维生素”之称，研究发现钒的某些化合物对治疗糖尿病有很好的疗效。工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO杂质除去并回收得到V2O5的流程如下： 请回答下列问题： (1)步骤②、③的变化过程可表示为(HM为有机萃取剂)： VOSO4(水层)＋2HM(有机层)VOM2(有机层)＋H2SO4(水层) 步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是__________________________________。 步骤③中X试剂为________________________________________________________。 (2)步骤④的离子方程式为__________________________________________________。 (3)该工艺流程中，可以循环利用的物质有____________和____________。 (4)操作Ⅰ得到的废渣，用____________溶解，充分反应后，____________________(填写系列操作名称)，称量得到m g氧化铜。 (5)为了制得氨水，甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。 实验装置 实验药品 制备原理

甲小组 A 氢氧化钙、氯化铵 反应的化学方程式为①________________________________________________________________________

乙小组 ②____ 浓氨水、氢氧化钠固体

分析产生氨气的原因③___________________________________________________ 答案 (1)加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率 H2SO4 (2)ClO－3＋6VO2＋＋9H2O===Cl－＋6VO－3＋18H＋ (3)氨气(或氨水) 有机萃取剂 (4)氢氧化钠溶液 过滤、洗涤、干燥 (5)①2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ ②B ③氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；固体氧氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出 解析 (1)根据平衡移动原理，加碱中和H2SO4，使平衡正向移动，提高钒的萃取率。根据箭头的指向及名称(反萃取)，得到有机萃取剂，X应为H2SO4。(2)KClO3作氧化剂，VO2＋作还原剂，离子方程式为ClO－3＋6VO2＋＋9H2O===Cl－＋6VO－3＋18H＋。(3)根据箭头的指向，有机萃取剂和NH3可循环利用。(4)操作Ⅰ得到的废渣有SiO2和CuO，用NaOH溶解SiO2，过滤、洗涤、干燥可得到CuO。(5)若用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制NH3，应选用A装置，其化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△2NH3↑＋2H2O＋CaCl2，若用浓氨水和NaOH固体制NH3，应选用B装置，放出NH3的原因可以从以下几个方面回答：①温度升高；②c(OH－)增大；③NaOH固体吸水。 2．以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下： (1)氧化过程中发生反应的离子方程式是______________________________________， 检验氧化生成的阳离子的试剂是__________________________。 (2)尾气中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O，取标准状况下的尾气V L测定SO2含量： 方案一：让尾气缓慢通过以下装置。 ①C仪器的名称是________，该装置的作用是________________________________ ________________________。 ②实验时先通入尾气，再通入一定量氮气。若通过B装置的增重来测量SO2的体积分数。你认为该方案是否合理____________(填“是”或“否”)，请说明理由_____________________ ________________________________________________________(若方案合理该空不必填写)。 方案二：将尾气缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为m g。 ①加入过量氯化钡溶液的目的是____________________________________________。 ②进行沉淀洗涤的方法是__________________________________________________。 ③SO2含量的表达式是______________________(用含m、V的代数式表示)。 (3)从FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的操作包括____________、冷却结晶、过滤，该过程需保持盐酸过量，结合必要的离子方程式说明原因____________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ KSCN溶液 (2)方案一：①球形干燥管 防止空气中的水蒸气、CO2被B装置吸收 ②否 尾气中的CO2也能被B装置吸收使所测质量分数偏大 方案二：①使生成的SO2－4完全转化为沉淀 ②在漏斗中加蒸馏水至恰好没过沉淀，待水流下后再重复2～3次此操作 ③2 240m233V% (3)蒸发浓缩 Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，过量盐酸能够抑制Fe3＋水解

解析 工艺流程中的物质转化关系是：

FeS2――→O2 Fe2O3FeO――→HCl FeCl3FeCl2――→Cl2FeCl3溶液―→FeCl3·6H2O (1)Cl2把Fe2＋氧化成Fe3＋，检验Fe3＋应选用KSCN溶液。 (2)①干燥管的作用是为了防止外界CO2和H2O(g)进入B装置，干扰测定结果； ②因为CO2也能被碱石灰所吸收，所以该方案不合理。方案二的原理是，利用溴水把SO2氧化成H2SO4，再加入BaCl2生成BaSO4沉淀，通过BaSO4沉淀的质量来确定SO2的含量；

③m233×22.4V×100%。 (3)因为FeCl3水解生成具有挥发性的盐酸，所以应保持盐酸过量，抑制Fe3＋的水解。 3．工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属，回收流程如下： 已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下： Fe3＋ Cu2＋ Cr3＋ 开始沉淀pH 2.1 4.7 4.3

完全沉淀pH 3.2 6.7 a

(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外，主要还有___________________。 (2)在除铁操作中，需要除去Fe3＋和CaSO4，请完成相关操作：①加入石灰乳调节pH到约__________，检验Fe3＋已经除尽的操作是____________________________________； ②将浊液加热到 80 ℃，________________________。 (3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体反应的离子方程式___________________________________________________________

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高考化学压轴题之氧化还原反应(高考题型整理,突破提升)附答案解析

高考化学压轴题之氧化还原反应(高考题型整理,突破提升)附答案解析

一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）1．叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体，是汽车安全气囊的主要成分。

NaN3易溶于水，微溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。

实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2，以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。

(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合，发生反应H2SO4＋2NaNO2===2HNO2＋Na2SO4。

可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯，试写出该反应的化学方程式：____________。

(2)制备叠氮化钠(NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应的化学方程式为：t-BuNO2＋NaOH＋N2H4===NaN3＋2H2O＋t-BuOH。

①装置a的名称是______________；②该反应需控制温度在65℃，采用的实验措施是____________________；③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。

所得晶体使用无水乙醇洗涤。

试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。

(3)产率计算①称取2.0g叠氮化钠试样，配成100mL溶液，并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。

②用滴定管加入0.10mol·L－1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。

③充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2滴邻菲罗啉指示液，并用0.10mol·L－1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液，滴定过量的Ce4＋，终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理：Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋)。

已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3，试写出该反应的化学方程式____________________________；计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。

备战高考化学压轴题之钠及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)附答案

备战高考化学压轴题之钠及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)附答案

备战高考化学压轴题之钠及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)附答案一、高中化学钠及其化合物1．某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。

已知：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O任务1：利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。

（1）A和E中制取NH3的装置为____，所用试剂为_____。

装置中制取NO2的化学方程式是_________________。

（2）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_________。

（3）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。

该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是①NH3还原性较弱，不能将NO2还原；②在此条件下，NO2的转化率极低；③_________________。

（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是________。

任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。

（5）实验前，该小组同学提出三种假设。

假设1：两者不反应；假设2：NO2能被Na2O2氧化；假设3：_______________。

（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置(如图所示)，重新组装，进行实验。

①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)_____________。

②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。

经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。

推测B装置中反应的化学方程式为__________。

【答案】A 浓氨水和CaO(合理即可) Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 混合气体颜色变浅在此条件下，该反应的化学反应速率极慢缺少尾气吸收装置 NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可) EDBDF 2NO2＋Na2O2=2NaNO3【解析】【分析】(1)干燥氨气不能用无水氯化钙，因而A为氨气发生装置；固液反应制取氨气，要用浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体；铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；(2)若红棕色的NO2能够被NH3还原，反应时混合气体的颜色将变浅；(3)实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象，说明此条件下，二氧化氮与氨气不能反应，或者二氧化氮的转化率较低，或者是反应速率极慢；(4)氮氧化物为有毒气体，不能直接排放到空气中；(5)Na2O2中氧元素为中间价—1价，既有氧化性又有还原性，NO2中的氮元素为中间价＋4价，既可能表现氧化性，也可能表现还原性；(6)①验证假设2，首先要用E装置制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，实验时要除去水的干扰，装置B前后都必须有吸水装置，为防止过量气体污染环境，要连接F咋进行尾气处理；②由过氧化钠变成白色固体且产物为纯净物，说明过氧化钠和二氧化氮发生化合反应生成硝酸钠。

高考化学(氯及其化合物提高练习题)压轴题训练附答案(1)

高考化学(氯及其化合物提高练习题)压轴题训练附答案(1)

高考化学(氯及其化合物提高练习题)压轴题训练附答案(1)一、 高中化学氯及其化合物1．一定量氢气在氯气中燃烧，所得混合物用1100mL3.00mol L NaOH -⋅溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO 的物质的量为0.0500 mol 。

（1）所得混合物与NaOH 溶液反应的离子方程式______（2）所得溶液中NaCl 的物质的量为________。

（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比()()22n Cl :n H =________。

【答案】2H OH H O -++=、22Cl 2OH Cl ClO H O ---+=++ 0.250 3:2【解析】【分析】由溶液中含有0.0500 mol 次氯酸钠可知，氢气在氯气中燃烧时，氯气过量，反应得到氯化氢和氯气的混合气体。

【详解】（1）氯化氢和氯气的混合气体被氢氧化钠溶液吸收时，氯化氢与氢氧化钠溶液发生中和反应生成氯化钠和水，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为OH —+H += H 2O ，Cl 2+2OH —=Cl —+ClO —+H 2O ，故答案为：OH —+H += H 2O ，Cl 2+2OH —=Cl—+ClO —+H 2O ；（2）根据溶液电中性原则可知：n （Na +）=n （Cl -）+n （ClO -），n （Cl -）=n （Na +）-n （ClO -）=0.1L ×3.00mol/L-0.0500mol=0.250mol ，则所得溶液中NaCl 的物质的量为0.250mol ，故答案为：0.250；（3）根据Cl 原子守恒可知，n （Cl 2）=12×n （NaOH ）=0.15mol ，由氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式可知，生成0.0500 mol 次氯酸钠消耗过量氯气0.0500 mol ，则与氢气反应的氯气为0.15mol-0.05mol=0.1mol ，氢气在氯气中燃烧的化学方程式为H 2+Cl 22HCl ，由化学方程式可知氢气的物质的量为0.1mol ，故氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n （Cl 2）：n （H 2）=0.15mol ：0.1mol=3：2，故答案为：3：2。

高考化学与卤素及其化合物有关的压轴题含答案解析

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高考化学与卤素及其化合物有关的压轴题含答案解析一、卤素及其化合物练习题（含详细答案解析）1．在下列各变化中，反应①为常温下的反应，A、C、D均含氯元素，且A中氯元素的化合价介于C与D之间，E常温下为无色无味的液体，F为淡黄色粉末，G为常见的无色气体。

回答下列问题：(1)A、G的化学式分别为________________、 ________________。

(2)F和E反应的化学方程式为____________________________。

(3)写出反应①的化学方程式____________________________________。

(4)在反应②中，每生成2.24 L气体G(标准状况)时，消耗F ___________g。

【答案】Cl2 O2 2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 15.6【解析】【分析】E常温下为无色无味的液体，推测E为水，F为淡黄色粉末，推测为过氧化钠，由图中关系可推知：A：Cl2；B：NaOH；C：NaCl；D：NaClO；E：H2O；F：Na2O2；G：O2。

在结合反应①②的情况，即可推断反应①为：Cl2+2NaOH＝NaClO+NaCl+H2O，反应②为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，据此解答。

【详解】由图中关系可推知：A：Cl2；B：NaOH；C：NaCl；D：NaClO；E：H2O；F：Na2O2；G：O2。

（1）A、G的化学式分别为Cl2、O2。

故答案为Cl2；O2；（2）F和E反应的化学方程式为2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2，故答案为2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2；（3）A和B反应的方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

故答案为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；（4）在反应2Na2O2 +2H2O= 4NaOH + O2↑，每产生标准状况下的氧气22.4L，消耗的Na2O22mol.即156g。