2013高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案(化學(xué)實驗的基本方法等74份)-人教課標(biāo)版19

學(xué)案無機工藝流程題的解答技巧一、題目特點無機工藝流程題已逐漸成為高考試卷的主角，尤其是年的高考中，全國套理綜(化學(xué))試卷，純粹的無機工藝流程題有道(其中江蘇卷題、題都是無機工藝流程題)，實驗室模擬的有道。該類型題目的特點是：.試題源于生產(chǎn)實際，以解決課堂互動探究化學(xué)實際問題為思路進行設(shè)問，充分體現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合的觀點。.試題內(nèi)容豐富，涉及基礎(chǔ)知識較為全面，較好地考查學(xué)生對“雙基”的掌握情況。.題目難度為中等以上，分值較大，區(qū)分度強。二、題目類型從化工工藝分，可分為基礎(chǔ)化工工藝題和精細化工工藝題；從生產(chǎn)過程中的主要工序分，可分為除雜提純工藝流程題(如海水提純)、原材料化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝流程題、電解工藝流程題、資源(能源)綜合利用工藝流程題；按資源的不同，分為空氣資源生產(chǎn)的工藝流程題(如合成氨)、利用水資源生產(chǎn)的工藝流程題(如海水提溴、鎂、氯堿工業(yè)等)、利用礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的工藝流程題(如工業(yè)制、煉鐵、煉鋼等)、化石燃料生產(chǎn)的工藝流程題等。三、知識貯備．熟練掌握中學(xué)化學(xué)中重要的化工生產(chǎn)原理(列舉如下)化學(xué)工業(yè)\\\{\\(\\\\(\\\(合成氨,工業(yè))\\\{\\(\\\\(主要原料：空氣、化石燃料、水,反應(yīng)原理\\\{\\(\\\\(＋\(,\\(高溫))＋＋\(,\\(催化劑))＋＋\(,\\(高溫、高壓),\\(催化劑)))),主要設(shè)備：合成塔,主要生產(chǎn)過程：原料氣制備→凈化→壓縮,→合成→分離)),\\\(硫酸,工業(yè))\\\{\\(\\\\(主要原料：空氣、黃鐵礦硫鐵礦或硫磺、水,\\\(反應(yīng)原理,與設(shè)備)\\\{\\(\\\\(＋\(,\\(高溫))＋,——沸騰爐＋\(,\\(催化劑),\\(△))——接觸室＋——吸收塔)),生產(chǎn)過程：的制取→凈化→的氧化,→的吸收))))化學(xué)工業(yè)\\\{\\(\\\\(氯堿工業(yè)\\\{\\(\\\\(主要原料：飽和食鹽水,\\\(反應(yīng),原理)\\\{\\(\\\\(電極反應(yīng)\\\{\\(\\\\(陰極：＋＋－↑,陽極：－－－↑)),總反應(yīng)：＋\(,\\(電解)),＋↑＋↑)),主要設(shè)備：離子交換膜電解槽,生產(chǎn)過程：粗鹽水→精制→電解)),玻璃工業(yè)\\\{\\(\\\\(主要原料：石灰石、石英、純堿,反應(yīng)原理\\\{\\(\\\\(＋\(,\\(高溫))＋↑＋\(,\\(高溫))＋↑)),主要成分：··))))．熟練掌握分離、提純的實驗技能，如溶解、過濾、蒸餾、結(jié)晶、重結(jié)晶等。．熟練掌握化學(xué)計算的方法技巧，如守恒法、關(guān)系式法、差量法等。四、解題思路無機工藝流程題考慮的問題主要有以下幾方面：一是選擇將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；二是除雜并分離提純產(chǎn)品；三是提高產(chǎn)量和產(chǎn)率；四是減少污染，注意環(huán)保，發(fā)展“綠色化學(xué)”；五是考慮原料的來源豐富和經(jīng)濟成本；六是生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)工藝簡便等。命題者圍繞以上幾方面設(shè)問，我們的解題思路是：()從生產(chǎn)目的(標(biāo))出發(fā)，讀懂框圖(流程)。解答時要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。()分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：.反應(yīng)物是什么，.發(fā)生了什么反應(yīng)，.該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。()從問題中獲取信息，幫助解題，了解流程后著手答題。對反應(yīng)條件的分析可從以下幾個方面著手：對反應(yīng)速率有何影響、對平衡轉(zhuǎn)化率有何影響、對綜合生產(chǎn)效益有何影響(如可以從原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設(shè)備的要求，環(huán)境保護等方面考慮)。五、典例導(dǎo)悟典例導(dǎo)悟利用化學(xué)原理對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。(一)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的\\(－)，可以在堿性條件下加入鋁粉除去(加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體)。除去\\(－)的離子方程式為。(二)某工廠對制革工業(yè)污泥中元素的回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是＋，其次是＋、＋、＋、＋、＋)：常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的見下表：陽離子＋＋＋＋＋＋開始沉淀時的－－－沉淀完全時的(＞溶解)()酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是(至少寫一條)。()調(diào)＝是為了除去(填＋、＋、＋、＋)。()鈉離子交換樹脂的原理為＋＋→＋＋，被交換的雜質(zhì)離子是(填＋、＋、＋、＋)。()試配平氧化還原反應(yīng)方程式：\()＋\()＋\()\()()()＋\()；每生成()()消耗的物質(zhì)的量為。(三)印刷電路銅板腐蝕劑常用。腐蝕銅板后的混合溶液中，若＋、＋和＋的濃度均為·－，請參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品，簡述除去溶液中＋和＋的實驗步驟：①；②；③過濾。(提供的藥品：、濃、溶液、、)。典例導(dǎo)悟(·江蘇，)以水氯鎂石(主要成分為·)為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下：\\\(,↓)\\\(,↓)\\\(、,↓)\\\(濾液,↑)\(\\(水氯,鎂石))→\(\\(溶,解))→\(\\(預(yù),氨化))→\(\\(沉,淀鎂))→\(熱水解)→\(\\(過,濾))→\(\\(堿式,碳酸鎂))()預(yù)氨化過程中有()沉淀生成，已知常溫下()的＝×－·－，若溶液中(－)＝×－·－，則溶液中(＋)＝。()上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶，所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為。()高溫煅燒堿式碳酸鎂得到。取堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.896L，通過計算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式。()若熱水解不完全，所得堿式碳酸鎂中將混有，則產(chǎn)品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(填“升高”、“降低”或“不變”)。典例導(dǎo)悟(·福建理綜，)硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是，并含少量的、、、等，生產(chǎn)工藝流程示意如下：()將菱鋅礦研磨成粉的目的是。()完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式：\()()＋\()＋\()\()()＋\()－()針鐵礦()是以德國詩人歌德()名字命名的，組成元素是、和，化學(xué)式量為，化學(xué)式是。()根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的時，理論上可選用的最大區(qū)間為()()開始沉淀的——沉淀完全的——開始溶解的———×－·－—×－·－×－·－()工業(yè)上從“濾液3”制取過程中，合適的反應(yīng)物是(選填序號．大理石粉．石灰粉．純堿溶液．燒堿溶液()“濾液4”之后的操作依次為、、過濾、洗滌、干燥()分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于。典例導(dǎo)悟(·四川理綜，)四川攀枝花蘊藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣(主要成分為、、、的最高化合價為＋)作原料，生產(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下：請回答下列問題：()硫酸與二氧化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是。()向濾液Ⅰ中加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為、。()在實際生產(chǎn)過程中，向沸水中加入濾液Ⅲ，使混合液達，鈦鹽開始水解。水解過程中不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時間，鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請用所學(xué)化學(xué)平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用：。過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后，將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、、、(填化學(xué)式)，減少廢物排放。()可用于生產(chǎn)紅色顏料()，其方法是：556a(摩爾質(zhì)量為278g·－)溶于水中，加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)，鼓入足量空氣攪拌，產(chǎn)生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中加入和112c鐵粉，鼓入足量空氣攪拌，反應(yīng)完成后，有大量附著在膠體粒子上以沉淀形式析出；過濾后，沉淀經(jīng)高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質(zhì)只有硫酸鈉和硫酸鐵，典例導(dǎo)悟(·上海，)工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下：↓↓↓↓↑\(\\(粗,鹽,水))→\(沉淀)→\(\\(過,濾))→\(\\(氨,化))→\(碳酸化)→\(\\(過,濾))→\(\\(煅,燒))→\(\\(純,堿))↓↓完成下列填空：()粗鹽水加入沉淀劑、除雜質(zhì)(沉淀劑來源于石灰窯廠)，寫出、的化學(xué)式：，。()實驗室提純粗鹽的實驗操作依次為：取樣、、沉淀、、、泠卻結(jié)晶、、烘干。()工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，碳酸化時產(chǎn)生的現(xiàn)象是。碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體。其原因是。()碳酸化后過濾，濾液最主要的成分是(填寫化學(xué)式)，檢驗這一成分的陰離子的具體方法是：。()氯堿法流程中氨是循環(huán)使用的，為此，濾液加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為。濾液加石灰水前先要加熱，原因是。()產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為。．鋁用途廣泛，用鋁土礦(主要成分為·、少量和)制取有如下途徑：()濾液可用于凈水，其凈水原理用離子方程式表示為。()灼燒時盛放藥品的儀器名稱是。()步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。()步驟Ⅲ中生成固體的離子反應(yīng)方程式為；濾液中(＋)＝(用電荷守恒式表達)。()取濾液，加入·－鹽酸，沉淀量達到最大且質(zhì)量為11.7g。則濾液中(\\(－))＝，(＋)·－(填“>”、“＝”或“<”)。．亞氯酸鈉()是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：已知：①的溶解度隨溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出·；②純易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到以下較安全；③可看成是強酸。()160g·－溶液的物質(zhì)的量濃度為，若要計算該溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要的一個條件是。()在發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是(填序號)。．將氧化成，增強酸性．稀釋以防止爆炸．將氧化成()吸收塔內(nèi)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為，吸收塔的溫度不能超過20℃，其目的是防止分解，寫出分解的化學(xué)方程式()在堿性溶液中比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持稍過量，判斷是否過量的簡單的實驗方法是。()吸收塔中為防止被還原成，所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除外，還可以選擇的還原劑是(填序號)。．．．．(懸濁液)()從濾液中得到·粗晶體的實驗操作依次是(填序號)。．蒸餾．蒸發(fā)．灼燒．過濾．冷卻結(jié)晶要得到更純的·晶體必須進行的操作是(填操作名稱)。．海水是寶貴的資源寶庫，目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量工業(yè)原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖，據(jù)圖回答問題：()由海水曬制的粗鹽中含有＋、＋、\\(－)等離子，為除去這些離子，所加試劑及其先后順序為(寫化學(xué)式)。()①目前較先進的電解制堿法是離子交換膜電解法，即用陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室，其作用是，電解飽和食鹽水的化學(xué)反應(yīng)方程式為。②制取的過程中涉及反應(yīng)：·\(,\\(△))＋，該反應(yīng)要在氣氛中進行，原因是。()苦鹵中通入已經(jīng)置換出，為什么吹出后用吸收轉(zhuǎn)化為－再用置換，由此判斷、、的氧化性由強到弱的順序為。()也有工藝是在吹出后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時有放出。該反應(yīng)的離子方程式是；最后再用處理得到，該反應(yīng)的離子方程式是。一、金屬的冶煉二、海洋資源的開發(fā)利用\\\{\\(\\\\(水資源的開發(fā)利用,海水中溴、鎂、碘等元素的提取))三、煤、石油、天然氣的綜合利用煤\\\{\\(\\\\(組成——多種無機物和有機物組成的復(fù)雜混合物,綜合利用\\\{\\(\\\\(煤的干餾,煤的液化,煤的氣化))))石油\\\{\\(\\\\(組成——各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的,混合物,石油煉制\\\{\\(\\\\(分餾\\\{\\(\\\\(常壓分餾,減壓分餾)),裂化,裂解,重整))))四、環(huán)境保護、綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展環(huán)境問題——酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞、溫室效應(yīng)、白色污染、赤潮等\\\(綠色化學(xué),的特點)\\\{\\(\\\\(開發(fā)綠色反應(yīng)，將原子利用率提高,到,使用無毒無害的原料,選用無毒無害的催化劑,使用無毒無害的溶劑,發(fā)展“綠色工藝”,開發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品))答案【專題探究區(qū)】典例導(dǎo)悟．(一)＋－＋\\(－)＋\\(－)＋·(二)()升高溫度、攪拌、過濾后再向濾渣中加入硫酸(多次浸取)、適當(dāng)延長浸取時間(只要答出任意一點即可，其他合理答案也可)()＋、＋()＋、＋()(三)①通入足量氯氣將＋氧化成＋②加入調(diào)節(jié)溶液的至～．()·－()()()＝\(·－)＝×－()＝\(·－)＝×－()＝\(－×－×·－－·－)＝×－()∶()∶()＝×－∶×－∶×－＝∶∶，則堿式碳酸鎂的化學(xué)式為()··。()升高解析()常溫下()的＝(＋)·(－)＝(＋)×(×－)＝×－·－，求得(＋)＝·－。()主要流程中加、進行沉淀鎂得到主要物質(zhì)為和，濾液的主要成分為。()設(shè)該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為()()，高溫煅燒后產(chǎn)物為、和，其物質(zhì)的量之比為()∶()∶()＝∶∶\()，由題中數(shù)據(jù)知生成氣體的物質(zhì)的量()＝\(·－)＝×－，得到的固體為，其物質(zhì)的量()＝\(·－)＝×－，()＝\(－×－×·－－·－)＝×－，()∶()∶()＝∶∶\()＝×－∶×－∶×－＝∶∶，所以求得該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為()()，但該化學(xué)式化合價代數(shù)和不為，推測可能含結(jié)晶水，故化學(xué)式應(yīng)為()()·，也可寫為()··。()將堿式碳酸鎂的化學(xué)式分為兩部分，分別是和()·。中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×≈，()·中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(＋×＋×)×≈，增多，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高。．()增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分()\()()＋\()－＋\()\()()＋\()－()()(或其他合理答案)()≤<(或其他合理答案)()(或和或)()蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(或其他合理答案)()125m281解析()固體顆粒越小，反應(yīng)時接觸面積越大，反應(yīng)速率越大；同時反應(yīng)更充分。()因漂白粉中含有強氧化性的()，可將()氧化為()，同時－被還原為－，分析化合價的變化：\(,\\(＋))()→\(,\\(＋))()化合價升×\(,\\(＋))－→\(,\\(－))－化合價降×配平()、()、－、－前的化學(xué)計量數(shù)后，可根據(jù)原子個數(shù)守恒，確定反應(yīng)物及其化學(xué)計量數(shù)。()設(shè)針鐵礦的化學(xué)式為，則有＋＋＝。只能為，若＝，則＝，化學(xué)式，由化合價規(guī)則可排除；若＝，則＝，化學(xué)式為，或?qū)憺?)，符合題意。()由流程圖可知，濾液中主要含有、、等物質(zhì)，調(diào)節(jié)時，只能考慮將＋轉(zhuǎn)化為()，而＋必須留在溶液中，因此由表中數(shù)據(jù)可確定的理論范圍為≤<。()濾液中的主要成分為和，大理石粉不能參加反應(yīng)，而純堿溶液可將＋轉(zhuǎn)化為，只有石灰乳或燒堿溶液可將＋轉(zhuǎn)化為()，而＋仍留在溶液中。()由溶液制備·，首先應(yīng)將溶液加熱蒸發(fā)濃縮，然后冷卻析出晶體。()由流程圖可知沉淀中全部來自菱鋅礦，由鋅元素守恒可得()＝()，則()＝\(·－)×125g·－＝125m2，菱鋅礦中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為125m2．()＋()＋或＋＋()＋＋＋＋＋↑＋＋()加水促進鈦鹽水解，加熱促進鈦鹽水解，降低＋濃度促進鈦鹽水解()160a＋＋解析()是的最高價氧化物，與硫酸反應(yīng)生成鹽和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為＋()＋或與少量硫酸反應(yīng)＋＋。()從框圖信息知加硫酸后，、、都與反應(yīng)，生成＋和＋等離子，再加入鐵粉時，鐵粉與＋和過量反應(yīng)：＋＋＋，＋＋↑＋＋。()從框圖信息可知加入足量鐵粉過濾，·晶體析出，濾液Ⅲ中主要以鈦鹽為主。鈦鹽開始水解是在沸水中，且水解過程要維持沸騰，由于鹽的水解與鹽本身性質(zhì)、外界溫度、濃度等因素有關(guān)，溫度升高，水解程度增大，濃度越小水解程度越大，外加酸堿對鹽的水解也有影響，因為鈦鹽是以硫酸鹽形式存在，屬強酸弱堿鹽水解顯酸性，降低＋的濃度有利于鈦鹽水解。過濾后剩余物質(zhì)是沒有水解的鈦鹽、、、等物質(zhì)。()是·。由556a鼓入空氣生成()·～～～\()①556a＝又由于最終溶液中只存在()和，由和\\(－)守恒可得到關(guān)系式②③?！ぁ玕()()＋\()②\()＝～\()③112c＝理論上可生成的質(zhì)量為＋＋＝(160a＋＋160c．()()或CaONa()溶解過濾蒸發(fā)過濾()有晶體析出(或出現(xiàn)渾濁)碳酸鈉溶解度較大，而溶解度較小()取樣，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成說明有－()\\(＋)＋－↑＋防止加石灰水時產(chǎn)生碳酸鈣沉淀()＝\(－)(為樣品質(zhì)量，為加熱后剩余固體質(zhì)量)解析()粗鹽中含＋、＋，加入石灰乳或可除去＋，再加入除去＋，因此為()或，為。()碳酸化即向氨的飽和溶液中通入過量，可析出晶體。反應(yīng)中由于的溶解度大于的溶解度，因此不會析出晶體。()過濾除去，濾液的主要成分為，要檢驗－應(yīng)選用溶液和稀硝酸。()溶液與石灰水的反應(yīng)為：\\(＋)＋－↑＋。()樣品質(zhì)量加熱后剩余固體質(zhì)量為，則設(shè)樣品中質(zhì)量為。\(,\\(△))＋↑＋↑Δ－則＝\()(－)()＝\(\()－)＝\(－)。【專題集訓(xùn)區(qū)】．()＋＋()(膠體)＋＋、＋＋()(膠體)＋＋()坩堝()(熔融)\(,\\(電解))＋↑()\\(－)＋＋()↓＋\\(－)2c(\\(－))＋2c(\\(－))＋(\\(－))＋(－)－(＋)()·－>解析首先明確鋁土礦的組成，根據(jù)組成物質(zhì)的性質(zhì)了解流程中所加藥品和操作目的，比較每一步驟反應(yīng)前后物質(zhì)組成的變化和相關(guān)化學(xué)方程式，最后形成整體思維。()鋁土礦溶解在過量稀硫酸溶液中，過濾后得到的濾渣是，濾液為()、、()的混合液。因＋、＋能水解產(chǎn)生具有吸附作用的()、()膠體，具有凈水作用。向()、、()的混合液中加入過量時，()轉(zhuǎn)化為，()轉(zhuǎn)化為()，經(jīng)過濾后得到濾渣()。濾液中含有，向濾液中通入過量時，生成()和，經(jīng)過濾后得到固體[()]和含有、的濾液。()在坩堝中灼燒()得到。()電解熔融的得到和。()、的混合溶液中，根據(jù)電荷守恒有：(＋)＝2c(\\(－))＋2c(\\(－))＋(\\(－))＋