精修版高考化學備考專題09 工藝流程題 含解析

1、精品文檔高考化學1【2016年高考四川卷】 資源的高效利用對保護環(huán)境、促進經濟持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含ca5(po4)3f和caco3mgco3 。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案，制備具有重要工業(yè)用途的caco3、mg(oh)2、p4和h2，其簡化流程如下：已知：ca5(po4)3f在950不分解；4ca5(po4)3f+18sio2+30c2caf2+30co+18casio3+3p4請回答下列問題：（1）950煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是_。（2）實驗室過濾所需的玻璃儀器是_。（3）nh4no3溶液能從磷礦i中浸取出ca2+的原因是_。（4）在浸取液ii中通入nh

2、3，發(fā)生反應的化學方程式是_。（5）工業(yè)上常用磷精礦ca5(po4)3f和硫酸反應制備磷酸。已知25，101kpa時：cao(s)+h2so4(l)=caso4(s)+h2o(l) h=-271kj/mol5 cao(s)+h3po4(l)+hf(g)= ca5(po4)3f (s)+5h2o(l) h=-937kj/mol則ca5(po4)3f和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是_。（6）在一定條件下co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g)，當co與h2o(g)的起始物質的量之比為1:5，達平衡時，co轉化了5/6.若akg含ca5(po4)3f（相對分子質量為504）的質量分數為1

3、0%的磷尾礦，在上述過程中有b%的ca5(po4)3f轉化為p4，將產生的co與h2o(g)按起始物質的量之比1:3混合，則相同條件下達平衡時能產生h2_kg?！敬鸢浮浚?）co2 （2）漏斗、燒杯、玻璃棒。（3）nh4 水解使溶液呈酸性，與cao、ca(oh)2反應生成ca2（4）mgso4+2nh3+2h2o=mg(oh)2+(nh4)2so4 。（5）ca5(po4)3f (s)+ 5h2so4(l)=5caso4(s) +h3po4(l)+hf(g) h=-418kj/mol （6）2【2016年高考新課標卷】以硅藻土為載體的五氧化二釩（v2o5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑

4、中回收v2o5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質v2o5v2o4k2so4sio2fe2o3al2o3質量分數/%2.22.92.83.122286065121以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問題：（1）“酸浸”時v2o5轉化為vo2+，反應的離子方程式為_，同時v2o4轉成vo2+?！皬U渣1”的主要成分是_。（2）“氧化”中欲使3 mol的vo2+變?yōu)関o2+，則需要氧化劑kclo3至少為_mol。（3）“中和”作用之一是使釩以v4o124形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有_。（4）“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4roh+ v4o124 r4v4

5、o12+4oh（以roh為強堿性陰離子交換樹脂）。為了提高洗脫效率，淋洗液應該呈_性（填“酸”“堿”“中”）。（5）“流出液”中陽離子最多的是_。（6）“沉釩”得到偏釩酸銨（nh4vo3）沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應的化學方程式_?！敬鸢浮浚?）v2o52h=2vo2h2o；sio2；（2）0.5；（3）fe(oh)3、al(oh)3；（4）堿；（5）k ；（6）2nh4vo3v2o5h2o2nh3?！究键c定位】考查物質制備工藝流程圖分析【名師點睛】本題是工藝流程問題，涉及氧化還原反應方程式的書寫、步驟的分析、氧化還原反應的計算、元素及其化合物的性質等知識，發(fā)揮理論對實踐的指導作用，將其應用于

6、實踐來解決實際問題，達到學以致用的目的。充分體現了“源于教材又不拘泥于教材”的指導思想，在一定程度上考查了學生的知識的靈活運用能力和分析問題解決問題的能力。書寫離子反應方程式，首先找出反應物和生成物，然后判斷此反應是否屬于氧化還原反應，最后根據原子守恒、反應前后電荷守恒配平其他；工藝流程中充分把握題目所給數據，如本題中sio2的質量分數在60%65%，因此濾渣1的主要成分是sio2，因為sio2屬于酸性氧化物，不與硫酸反應；氧化還原反應實質是電子的得失或偏移，即得失電子數目守恒，氧化還原反應的計算常常采用得失電子數目守恒進行計算，即氧化劑的物質的量變價原子個數化合價的變化值=還原劑的物質的量變

7、價原子個數化合價的變化值，本題是311=n(kclo3)16，解得x=0.5mol；化學平衡原理適用于任何化學平衡，如果改變影響平衡的一個條件，化學平衡會向能夠減弱這種改變的方向移動。本題難度適中。從化學原理的角度、用化學語言作答；要抓住主要問題，針對具體問題作具體分析。具體答題要點如下：（1）答是所問：要看清題目要求，按要求答題。如：寫離子方程式還是化學方程式；寫物質的名稱還是化學式等方程；式中反應物、產物的分子式書寫要正確；尤其是化學方程式要配平，電極反應式和化學方程式一定要書寫正確；正確使用等號或可逆符號；沉淀、氣體、水溶液等符號要標明。（2）準確、規(guī)范：回答問題的要準確全面，注意語言表

8、達的規(guī)范性，例如評價或比較實驗方案時要全面考慮：反應物種類多少、是否易得、是否對環(huán)境有污染；反應產物的種類多少，對目標產物的分離和提純是否有影響；反應條件是否苛刻；儀器、設備是否要求高；工藝流程、實驗步驟的多少。（3）注意答題的完整性：要答到對產品生產的影響這一步！除雜：除去中的（只寫“除雜”一類是不給分的）干燥：除去氣體中的水蒸氣，防止（4）注意歸納答題的套路：增大原料浸出率（離子在溶液中的含量多少）的措施：攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣體的流速（濃度、壓強），增大氣液或固液接觸面積加熱的目的：加快反應速率或促進平衡向某個方向（一般是有利于生成物生成的方向）移動溫度不高于的原因 適當加

9、快反應速率, 但溫度過高會造成（如濃硝酸）揮發(fā)/（如h2o2、nh4hco3）分解/(如na2so3)氧化或促進（如alcl3）水解等，影響產品的生成從濾液中提取一般晶體（溶解度隨溫度升高而增大的晶體）的方法【蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌（冰水洗、熱水洗、乙醇洗）、干燥】從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法（蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾 、洗滌、干燥）溶液配制、灼燒、蒸發(fā)、過濾用到的儀器控制某反應的ph值使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀（調節(jié)ph所用試劑為主要元素對應的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質；ph分離時的范圍確定、范圍過小的后果或過大的后果）減壓蒸餾（減壓蒸

10、發(fā)）的原因：減小壓強，使液體沸點降低，防止（如h2o2、濃硝酸、nh4hco3）受熱分解揮發(fā)檢驗溶液中離子是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時間后，向上層清夜中滴入沉淀劑，若無沉淀生成，則離子沉淀完全洗滌沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒沉淀，待水自然流下后，重復操作2-3次檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若-，則沉淀洗滌干凈冰水洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質離子并降低被洗滌物質的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗乙醇洗滌的目的：降低被洗滌物質的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗，得到較干燥的產物蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍：抑制某離子的水解，

11、如加熱蒸發(fā)alcl3溶液時為獲得alcl3需在hcl氣流中進行事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的（如氧氣）防止某物質被氧化1、選取無機化工流程的片段，結合中學化學知識設計問題，一般需要用化學反應原理解釋、分析化工問題。2、流程與實驗相結合的模式，即以制備某物質的流程為載體，將中學教材中的氣體制備聯(lián)系起來命題。3、考查課本中重要的化工原理。4、結合實際生產和流程圖設計問題，考查元素及化合物知識等。從生產目的出發(fā)，讀懂流程圖明確原料和產品（包括副產品），即箭頭進出的方向，指入的加入的物質（反應物），指出的是生成物（產物）。既要看框內的物質，也要看框外的物質和操作，里外結合，邊分析，邊思考，從易

12、出著手。初步分析流程步驟，了解操作過程依據流程圖分析反應原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應知其然；依據有關反應原理，明確操作目的（如沉淀反應、除雜、分離等）知其所以然結合問題中提供的信息，規(guī)范答題聯(lián)系儲存的知識，有效地進行信息的利用，回答問題。如對反應條件的分析可以從以下幾個方面著手：對反應速率有何影響、對平衡轉化率有何影響、對綜合生產效率有何影響，對設備有何要求及環(huán)境保護等可歸納為：閱讀題目，明確解題要求審題析題答題明確原料和產品（包括副產品），即箭頭進出方向認真審題，獲取有用信息（1）緊扣信息，弄清流程中每一步發(fā)生了什么反應。（2）弄清有關反應原理，明確目的（如沉淀反應、除雜、

13、分離等）（3）全盤細審流程圖，得出關鍵信息（4）根據制備物質的穩(wěn)定性或溶解性等信息，關注對應信息：若為受熱易分解的物質，則需要關注溫度的控制；若制備的物質是會水解的鹽，要防止水解；如果制備的物質是強氧化劑或強還原劑，則需要關注他是否發(fā)生氧化還原反應，防止與氧化性或還原性的物質接觸；如果制備的物質易吸水或潮解，要防止與空氣中的水整齊接觸；如果涉及制備的物質的溶解度信息，要注意對比它們的溶解度隨溫度變化而變化的情況。規(guī)范作答對于圖像信息的分析須謹慎，回答問題時，表述要準確。如果確定范圍，應根據題意，確定準確范圍。1鍶（sr）為第五周期iia族元素，其化合物六水氯化鍶（srcl26h2o）是實驗室重

14、要的分析試劑，工業(yè)上常以天青石（主要成分為srso4）為原料制備，生產流程如下：（1）工業(yè)上天青石焙燒前先研磨粉碎，其目的是_。（2）工業(yè)上天青石隔絕空氣高溫焙燒，若0.5 mol srso4中只有s被還原，轉移了4 mol電子。寫出該反應的化學方程式：_。（3）加入硫酸的目的是_。為了提高原料的利用率，濾液中sr2+的濃度應不高于_ mol/l（注：此時濾液中ba2+濃度為110-5mol/l）。（4）產品純度檢測：稱取1.000 g產品溶解于適量水中，向其中加入含agno31.10010-2mol的agno3溶液（溶液中除cl-外，不含其它與ag+反應的離子），待cl-完全沉淀后，用含fe

15、3+的溶液作指示劑，用0.2000 mol/l的nh4scn標準溶液滴定剩余的agno3，使剩余的ag+以agscn白色沉淀的形式析出。滴定反應達到終點的現象是_。若滴定過程用去上述濃度的nh4scn溶液20.00 ml，則產品中srcl26h2o的質量百分含量為_（保留4位有效數字）。（5）工業(yè)上常用電解熔融srcl2制鍶單質。由srcl26h2o制取無水氯化鍶的方法是_。【答案】增加反應物的接觸面積，提高化學反應速率srso4+4csrs+4co除去溶液中ba2+雜質0.03加1滴nh4scn溶液溶液由無色變?yōu)榧t色，且30 s內不褪色93.45%加熱srcl26h2o失去結晶水至恒重（或灼

16、燒等）點睛：本題考查制備實驗方案的設計，把握制備流程中發(fā)生的化學反應及物質分離方法為解答的關鍵。以天青石(主要成分為srso4)為原料制備六水氯化鍶(srcl26h2o)，由流程可知，天青石和碳隔絕空氣高溫焙燒生成co、srs，srs加鹽酸后溶液中除含有sr2+和cl-外，還含有少量ba2+雜質，然后加硫酸生成硫酸鋇沉淀，所以過濾后濾渣為硫酸鋇，濾液中含srso4、srcl2，最后蒸發(fā)、冷卻結晶得到srcl26h2o。2以煉鋅廠的煙道灰（主要成分為zno，另含少量fe2o3、cuo、sio2、mno等）為原料可生產草酸鋅晶體（znc2o42h2o）。有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的ph如下表：

17、氫氧化物fe(oh)3fe(oh)2cu(oh)2zn(oh)2開始沉淀的ph1.56.54.25.4沉淀完全的ph3.39.76.78.2請問答下列問題：（1）濾渣a的主要成分為_，濾渣b的主要成分為_。（2）除錳過程中產生mno(oh)2沉淀的離子方程式為_。（3）除鐵（部分cu2+可能被除去）時加入zno控制反應液ph的范圍為_。上述流程中除鐵與除銅的順序不能顛倒，否則除鐵率會減小，其原因是_。（4）沉淀后要獲得干燥純凈草酸鋅晶體，需進行的操作是_。（5）將草酸鋅晶體加熱分解可得到一種納米材料。加熱過程中固體殘留率隨溫度的變化如下圖所示，300 460 范圍內，發(fā)生反應的化學方程式為_。

18、【答案】sio2fe(oh)3mn2+h2o2h2o mno(oh)22h+3.35.4先加入mns會將fe3+還原為fe2+，使鐵元素難以除去過濾 洗滌 干燥（或烘干）znc2o4zno+co+co2方程式為：znc2o4 zno+co+co2，故答案為：znc2o4 zno+co+co2。3過氧化鈣微溶于水，溶于酸，可作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法?；卮鹣铝袉栴}：（一）碳酸鈣的制備 （1）步驟加入氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于_。（2）右圖是某學生的過濾操作示意圖，其操作不規(guī)范的是_（填標號）。a 漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b玻璃棒用

19、作引流c將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁d濾紙邊緣高出漏斗e用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度(二)過氧化鈣的制備caco3濾液 白色晶體（3）步驟的具體操作為逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時溶液呈_性（填“酸”、“堿”或“中”。將溶液煮沸，趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是_。（4）步驟中反應的化學方程式為_，該反應需要在冰浴下進行，原因是_。（5）將過濾得到的白色結晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是_。（6）制備過氧化鈣的另一種方法是：將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應，過濾后可得到過氧化鈣產品。該工藝方法的優(yōu)點是_，產品的缺點是_?！敬鸢浮浚?）調節(jié)溶液ph使fe(oh

20、)3沉淀；過濾分離；（2）ade ；（3）酸；除去溶液中溶解的co2；（4）cacl22nh3h2oh2o2=cao22nh4cl2h2o；溫度過高時過氧化氫分解；（5）去除結晶表面水分；（6）工藝簡單、操作簡單；純度較低?！究键c定位】考查物質制備實驗設計 4工業(yè)上“中溫焙燒鈉化氧化法”回收電鍍污泥中的鉻已獲技術上的突破。其工藝流程如下：【查閱資料】電鍍污泥中含有cr(oh)3、al203、zno、cuo、nio等物質；水浸后溶液中含有na2cro4、naalo2、na2zno2等物質；na2cro4轉化成na2cr2o7離子反應方程式為：2 cro42-+2h+=cr2o72-+h2o；na

21、2so4、na2cr2o7、na2cro4在不同溫度下的溶解度如下表：請回答：（1）操作的名稱是_, “水浸”后的溶液呈_性；（2）“焙燒氧化”過程中cr(oh)3轉化成na2cro4的化學方程式為_；（3）濾渣ii的主要成分有zn(oh)2和x，生成x的離子反應方程式_；（4）“酸化濃縮”時，需繼續(xù)加入h2so4，然后_、結晶、過濾。繼續(xù)加入h2so4目的是_；（5）以鉻酸鈉為原料，電化學法制備重鉻酸鈉的實驗裝置如右圖所示。陰極發(fā)生的電極反應式為：_；若測定陽極液中na與cr的物質的量之比值為d，則此時鉻酸鈉的轉化率為_?！敬鸢浮窟^濾堿4cr(oh)3+ 4 na2co3+ 3o24na2c

22、ro4+4co2+6h2oalo2+h+ h2oal(oh)3蒸發(fā)濃縮促使反應2cro42-+2h+cr2o72-+h2o平衡向正方向移動2h2o+2e-=2oh-+h2(或2h+2e-=h2)2-d點睛：電解過程中鈉離子通過陽離子交換膜進入陰極室，所以右側陽極室中鈉離子減少。5鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬，它具有多種價態(tài)，單質鉻熔點為1857 。（1）工業(yè)上以鉻鐵礦主要成分是fe(cro2)2為原料冶煉鉻的流程如圖所示：fe(cro2)2中各元素化合價均為整數，則鉻為_價。高溫氧化時反應的化學方程式為_。操作a由兩種均發(fā)生了化學反應的過程構成的，其內容分別是_、鋁熱反應。（2）cr(oh)3是

23、兩性氫氧化物，請寫出其分別與naoh、稀硫酸反應時生成的兩種鹽的化學式_。（3）鉻元素能形成含氧酸及含氧酸鹽，若測得初始濃度為1 moll1的鉻酸(h2cro4)溶液中各種含鉻元素的微粒濃度分別為：c()=0.0005 moll1、c()=0.1035 moll1、c()=a moll1、則a=_，khcro4溶液中c(oh)_c(h+)（填“>”、“<”或“=”）。（4）水中的鉻元素對水質及環(huán)境均有嚴重的損害作用，必須進行無害化處理。處理含有的污水方法通常為：用鐵作電極電解污水，被陽極區(qū)生成的離子還原成為cr3+，生成的cr3+與陰極區(qū)生成的oh結合生成cr(oh)3沉淀除去。則陰極上的電極反應式為_，若要處理含10 mol 的污水，則至少需要消耗的鐵為_g。轉化為重要產品磁性鐵鉻氧體(crxfeyoz)：先向含的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵，待充分反應后再通入適量空氣（氧化部分fe2+）并加入naoh，就可以使鉻、鐵元素全部轉化為磁性鐵鉻氧體。寫出在酸性條件下被fe2+還原為cr3+ 的離子方程式：_，若處理含1 mol （不考慮其它含鉻微粒）的污水時恰好消耗10 mol feso4，則當鐵鉻氧體中n(fe2+)n(fe3+)=32時，鐵鉻氧體的化學式為