2017年高考復習-無機工業(yè)流程題專題

2017年高考復習一一無機工藝流程專題化學工藝流程題是近年高考命題的熱點?；瘜W工藝流程題以化工生產(chǎn)、能源、材料、環(huán)境等方面的常見化學事物為背景，要求明確，設(shè)問層次清晰，以無機或有機化合物的組成、性質(zhì)、變化等內(nèi)容為載體，要求考生運用所學化學知識、原理和技能從化學視角看待、分析或解決生產(chǎn)、生活實際中的簡單化學問題。解答所需知識、方法都是化學的核心內(nèi)容。一、題設(shè)探究1、呈現(xiàn)形式資料卡：物質(zhì)的理化性質(zhì)，如易潮解、易水解、易與某些物質(zhì)反應(yīng)等；流程圖：生產(chǎn)工藝流程；表格：熔沸點、溶解度、Ksp等；圖像：溶解度、反應(yīng)速率等。2、設(shè)問方式：設(shè)問方式考查內(nèi)容考查方式將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理元素化合物性質(zhì)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、熱化學、水解、平衡移動、溶解度、電解方程式書寫、與原理文字敘述除雜、分離和提純產(chǎn)品實驗操作儀器名稱、實驗方法選擇、操作過程描述、滴定計算提高產(chǎn)量和效率化學反應(yīng)平衡、溶解平衡計算轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、純度節(jié)能減排，循環(huán)利用元素化合物性質(zhì)選擇尾氣處理的藥品、找出循環(huán)利用的物質(zhì)綜合利用原電池、電解池電極方程式書寫，轉(zhuǎn)移電子計算、恢復電解質(zhì)溶液3、能力考查：獲取信息的能力、分析解決問題的能力、表達能力。4、知識落點：基本理論、元素化合物、實驗。因此，我們需要運用有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)原理的基本知識，還要掌握一些分離提純物質(zhì)的基本實驗技能，關(guān)鍵是還要具有分析生產(chǎn)工藝流程的方法和能力。二、解題思路1、解題步驟第一，瀏覽全題，確定該流程的目的（即由何原料獲得何產(chǎn)物,有何副產(chǎn)物），記住資料卡中給出的理化性質(zhì)；第二，粗讀流程圖，盡量弄懂流程圖每部的目的，宏觀把握整個流程，但不必將每一種物質(zhì)都推出；第三，精讀試題，根據(jù)問題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。第四，要看清所問題，不能答非所問，并注意語言表達的科學性。2、注意事項：答題時，不要力求把生產(chǎn)流程圖中的每個細節(jié)都弄清楚，只要把握住主要的考查方向，理清每個環(huán)節(jié)的目的和結(jié)果，再根據(jù)題中的具體設(shè)問，結(jié)合題中提取的信息和頭腦中原有的知識和技能，進行針對性作答即可，切不可拘泥于流程圖中的每個細節(jié)，把時間和精力過多用于流程分析，使解題誤入歧途。前一問回答不了，并不一定會影響回答后面的問題。三、解題方法1、工藝流程模板原料循環(huán)利川 害化處理2、預處理的方法及目的（1）粉碎或研磨：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率（或浸取率）。（2）煅燒或灼燒：不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)；其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物；除去有機物；除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)（3）酸浸：溶解、去氧化物（膜）、調(diào)節(jié)pH促進水解（沉淀）（4）堿溶：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH促進水解（沉淀）（5）控制溫度：操作目的加熱①加快反應(yīng)速率或溶解速率；②促進平衡向吸熱方向移動；③除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca（HCO3）2、KMnO4、I2、NH4C1等物質(zhì)；④使沸點相對較低的原料氣化或升華。降溫①防止某物質(zhì)在高溫時會溶解（或分解）；②使化學平衡向著題目要求的方向移動（放熱方向）；2③使某個沸點較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；④降低晶體的溶解度，減少損失?？販胤椒ǎ河盟』蛴驮】販丌俜乐鼓撤N物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)；②為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來；③使催化劑的活性達到最好；④防止副反應(yīng)的發(fā)生；⑤降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設(shè)備的要求，達到綠色化學的要求。3、分離提純的方法及目的①鹽溶液的分離提純方法：結(jié)晶法：結(jié)晶法有蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶兩種方法，大多數(shù)同學通過一輪的復習已經(jīng)明白純物質(zhì)溶液要得到晶體的方法，難點在于混合溶液得到晶體的操作。a、純物質(zhì)溶液得到晶體：蒸發(fā)結(jié)晶（NaCl型：溶解度隨溫度變化小的物質(zhì)）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶（KNO3型：溶解度隨溫度變化大的物質(zhì)和含有結(jié)晶水的晶體）b、混合溶液（分離A和B）：要得到溶解度受溫度變化小的溶質(zhì)：蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾要得到溶解度受溫度變化大的物質(zhì)和含有結(jié)晶水的晶體：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾②過濾——固、液分離③蒸餾——液、液分離④分液——互不相溶的液體間的分離⑤萃取——用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。⑥升華——將可直接氣化的固體分離出來。⑦鹽析——加無機鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出4、循環(huán)利用的物質(zhì)目的：節(jié)能減排，“綠色化學”，降低成本等可以用于循環(huán)的物質(zhì)：輔助試劑、母液；一定不會用于循環(huán)的物質(zhì)：目標產(chǎn)物，雜質(zhì)5、高頻問題及答題技巧(注重文字敘述的規(guī)范性)1、“浸出”步驟中，為提高xx的浸出率，可采取的措施有：適當提高反應(yīng)溫度；增加浸出時間；加入過量硫酸；邊加硫酸邊攪拌。2、從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮一冷卻結(jié)晶T過濾T洗滌T干燥3、沉淀洗滌操作：往漏斗(或過濾器)中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作2-3次4、檢驗沉淀是否洗滌干凈：取最后一次洗滌液少許于試管中，逐滴滴加xx試劑，振蕩，若沒有……現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈。5、如何從MgCl2-6H2O中得到無水MgCl2：在干燥的HCl氣流中加熱，抑制了MgCl2的水解，且?guī)ё進gCl2-6H2O受熱產(chǎn)生的水汽。6、CuCl2中混有Fe3+加何種試劑調(diào)pH值：答：CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。原因：力口CuO消耗溶液中的H+的，促進Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出7、調(diào)pH值使得Cu2+(4.7-6.2)中的Fe3+(2.1?3.2)沉淀，pH值范圍是：3.2?4.7。原因：調(diào)節(jié)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，且不會引入新雜質(zhì)。8、產(chǎn)品進一步提純的操作：重結(jié)晶。9、趁熱過濾的原因即操作：防止xx雜質(zhì)析出或防止降溫過程中xx析出而損耗；10、水浴加熱的好處：受熱均勻，溫度可控，且溫度不超過100℃11、減壓蒸發(fā)(小心烘干)：常壓蒸發(fā)溫度過高，xx易分解；或者減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止xx分解。12、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去：加入MgCl2溶液，充分攪拌，過濾，沉淀用蒸餾水水洗滌13、蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、、燒杯、酒精燈等。答：蒸發(fā)皿、玻璃棒。還有取蒸發(fā)皿用坩堝鉗14、不用其它試劑，檢查NH4cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是：?? 4答：加熱法；取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈15、檢驗NH4+的方法是：答：取xx少許，加入NaOH溶液后加熱，生成的氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍。(注意方法與操作的差別)16、“趁熱過濾”后，有時先往濾液中加入少量水，加熱至沸，然后再，冷卻結(jié)晶”：答：稀釋溶液，防止降溫過程中xx析出，提高產(chǎn)品的純度17、檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的試驗操作是：答：取少量上層清液或過濾后的濾液，滴加幾滴KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，則表明Fe(OH)3沉淀完全。18、檢驗濾液中是否含有Fe3+的操作是：答：滴入少量KSCN溶液，若出現(xiàn)血紅色，則證明有Fe3+)(或加NaOH,根據(jù)情況而定)化學工藝流程題專練1.【2016年高考新課標m卷?28】(14分)以硅藻土為載體的五氧化二機(v2o5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢帆催化劑中回收v2o5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢機催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3ai2o3質(zhì)量分數(shù)/%2.2?2.92.8?3.122~2860~651~2<1以下是一種廢帆催化劑回收工藝路線:回答下列問題：⑴“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為 ，同時V2O4轉(zhuǎn)成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是 ?！把趸敝杏?mol的VO2+變?yōu)閂O2+,則需要氧化劑KC1O3至少為mol?！爸泻汀弊饔弥皇鞘狗訴4O124-形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有?！半x子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH+V4O124- R4V4O12+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(yīng)該呈 性(填“酸”“堿”“中”)。TOC\o"1-5"\h\z“流出液”中陽離子最多的是 ?！俺练钡玫狡徜@(NH4VO3)沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式 。2、【2016年高考新課標I卷?28】(14分)NaC1O2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：NaQOj 食鹽水丁 +硫酸、反應(yīng).口5川電麟結(jié)晶、干燥-?HaCQ產(chǎn)品J I “回收 |尾氣吸收|一成品液+ +YaHSQ NaOH. H:Ch回答下列問題：(1)NaC1O2中C1的化合價為。(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成C1O2的化學方程式 ?！半娊狻彼檬雏}水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為、?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是一。

“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2，此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 o“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。3、【2015年高考新課標II卷?28】(15分)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑，回答下列問題：(1)工業(yè)上可用KC1O3與Na2sO3在H2sO4存在下制得ClO2該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為 。(2)實驗室用NH4cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2：鹽酸 NaClO2溶液NH.Cl r^ClONH.ClNCl3溶液 nNH3 溶溶液XH2①電解時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為玻璃液封管②溶液X中大量存在的陰離子有o玻璃液封管③除去C1O2中的nh3可選用的試劑是 (填標號)。a.水b.堿石灰 c.濃硫酸d.飽和食鹽水(3)用右圖裝置可以測定混合氣中C1O2的含量：I.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL..稀硫酸:.在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口；.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；W.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中：V.用0.1000mol-L-1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2IfS4O62-),指示劑顯示終點時共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為 。②玻璃液封裝置的作用是。③V中加入的指示劑通常為，滴定至終點的現(xiàn)象是 。④測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為go(4)用ClO2處理過的飲用水會含有一定最的亞氯酸鹽。若要除去超標的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是(填標號)。a.明礬 b.碘化鉀c.鹽酸d.硫酸亞鐵4、【2015年高考新課標I卷?28】（15分）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5?H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、A12O3和SiO2等）為原料制備硼酸（H3BO3）的工藝流程如圖所示：鐵硼礦粉f贏贏卜舊斗|贏福市斗慳發(fā)濃縮卜傳函到函■料硼酸漫渣 源遭 含鎂鹽母液回答下列問題:（1）寫出Mg2B2O5-H2O與硫酸反應(yīng)的化學方程式 。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，還可采取的措施有（寫出兩條）。（2）利用的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是 （寫化學式）。TOC\o"1-5"\h\z（3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是 。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是 。（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 （填名稱）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為 。（6）單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學方程式表示制備過程 。5、（2013新課標n卷?27））氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅（含有Fe（II）,Mn（II）,Ni（II）等雜質(zhì)）的流程如下：工業(yè)加浸出液調(diào)pH約為工業(yè)加浸出液調(diào)pH約為5過濾適量高銹酸鉀溶液

②-ZJ1濾液——③過濾 ＞濾液Na3-ZJ1濾液——③過濾 ＞濾液 > >痣第 >ZnO④⑤提示：在本實驗條件下，Ni（II）不能被氧化；高鎰酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2?；卮鹣铝袉栴}：（1）反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是 ，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;TOC\o"1-5"\h\z在加高鎰酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是 。（2）反應(yīng)③的反應(yīng)類型為 。過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有 。（3）反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是 。（4）反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3-xZn（OH）2。取干操后的濾餅11.2g,煅燒后可得到產(chǎn)品8.1g,則x等于。6、從某廢液(含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、C1-)中回收銅并制得純凈的FeCl3溶液?，F(xiàn)以制得純凈的FeCl3溶液為原料制取優(yōu)良的水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4),其流程圖如下：NhCI］泮旦溶液炮和KOH溶液.噌一品匕占除雜M過濾H4化—?…?.一志糅色NwCl固仗已知：高鐵酸鉀