2018版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件專題提升三化學(xué)工藝流程題類型及其解題策略

1、題型一以制備某一物質(zhì)為目的的工藝流程題 【解題策略】 制備類工藝流程題在流程上一般分為3個(gè)過(guò)程： 1原料處理階段的常見(jiàn)考點(diǎn) (1)加快反應(yīng)速率。 (2)溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等。 水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。 浸出：固體加水(酸)溶解得到離子。 浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)。 酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。,(3)灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。 2分離提純階段的常見(jiàn)考點(diǎn) (1)調(diào)pH除雜 控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。如若要除去Al3、M

2、n2溶液中含有的Fe2，先用氧化劑把Fe2氧化為Fe3，再調(diào)溶液的pH。 調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H反應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH。 (2)加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。 如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如：侯氏制堿法中的NaHCO3；還有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。 (3)降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)；為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。,3獲得產(chǎn)品

3、階段的常見(jiàn)考點(diǎn) (1)洗滌(冰水、熱水)洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗；乙醇洗滌既可洗去晶體表面的雜質(zhì)，又可減少晶體溶解的損耗。 (2)蒸發(fā)時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解。 (3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是K2Cr2O7，母液中是NaCl和少量K2Cr2O7，這樣就可分離出大部分K2Cr2O7；同樣原理可除去KNO3溶液中的少量NaCl。 (4)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若將混合

4、溶液蒸發(fā)一段時(shí)間，析出的固體主要是NaCl，母液中是K2Cr2O7和少量NaCl；同樣原理可除去NaCl溶液中的少量KNO3。,例1 2016全國(guó)卷NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下： 回答下列問(wèn)題： (1)NaClO2中Cl的 化合價(jià)為_(kāi)。 (2)寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟 中生成ClO2的化學(xué)方程式： _。 (3)“電解”所用食鹽水由 粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為 除去Mg2和Ca2，要加入的試劑分別為_(kāi)、_。“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_。,圖Z31,(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)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_(kāi)，該反

5、應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_。 (5)“有效氯含量”可用來(lái)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(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)),答案 (1)3 (2)2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4 (3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO2-(或NaClO2) (4)21O2(5)1.57,變式題 2016安徽安慶模擬聚合氯化鋁晶體是介于AlCl3和Al(OH)3之間的一種水溶性無(wú)機(jī)高分子聚合物，其制備原料主要是鋁加工行業(yè)的廢渣鋁灰，它主要含Al2O3、Al，還有SiO2等雜質(zhì)。聚合氯化鋁生產(chǎn)的工藝流程如下：,(1)反應(yīng)中

6、副產(chǎn)品a是_(用化學(xué)式表示)。 (2)升高pH至4.05.0的目的是_。 (3)生產(chǎn)過(guò)程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_(用化學(xué)式表示)。 (4)為使得到的晶體較純凈，生產(chǎn)過(guò)程中使pH升高的C物質(zhì)可選用_(填編號(hào))。 aNaOHbAlc氨水dAl2O3eNaAlO2,(5)聚合氯化鋁晶體的化學(xué)式可表示為Al2(OH)nCl6nxH2O)m，實(shí)驗(yàn)室測(cè)定n的值： 稱取a g晶體，制成粉末，加熱至質(zhì)量不再變化為止，稱量為b g。此過(guò)程可能用到的下列儀器有_。 a蒸發(fā)皿 b坩堝 c研缽 d試管 另取a g晶體，進(jìn)行如下操作： 用A試劑溶解加足量AgNO3溶液C操作烘干稱量為c g。A試劑為_(kāi)(填試劑名稱)，C操

7、作為_(kāi)(填操作名稱)。n_(用含b、c的代數(shù)式表示)。,題型二以混合物的分離、提純?yōu)槟康牡墓に嚵鞒填} 【解題策略】 這類題其實(shí)就是混合物的除雜、分離、提純。當(dāng)遇到這一類題時(shí)，一定要在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些，主要物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)差別是什么？認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去，要相信題中的每一種試劑、每一步操作都是為了得到更多和更純的產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)這樣的思考后將工藝流程轉(zhuǎn)化為物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程，更能明白每一步所加試劑或操作的目的。 1物質(zhì)分離提純的原則 (1)不增：不引入新的雜質(zhì)。 (2)不減：不減少被提純的物質(zhì)。 (3

8、)易分離：被提純物與雜質(zhì)易于分離。 (4)易復(fù)原：被提純的物質(zhì)易恢復(fù)原來(lái)的組成、狀態(tài)。,2明確常用的提純方法 (1)水溶法：除去可溶性雜質(zhì)。 (2)酸溶法：除去堿性雜質(zhì)。 (3)堿溶法：除去酸性雜質(zhì)。 (4)氧化劑或還原劑法：除去還原性或氧化性雜質(zhì)。 (5)加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)。 (6)調(diào)節(jié)溶液的pH法：如除去酸性Cu2溶液中的Fe3等。 3明確常用的分離方法 (1)過(guò)濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過(guò)濾或者抽濾等方法。 (2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，并將提取后互不相溶的兩種液體分開(kāi)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴，并分離

9、有機(jī)層和無(wú)機(jī)層。 (3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl。,(4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO45H2O、FeSO47H2O等。 (5)蒸餾或分餾：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。 (6)冷卻法：利用氣體液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣。,例2 2016全國(guó)卷以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為,圖Z33,回答下列問(wèn)題： (1)“

10、酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)化成VO2?！皬U渣1”的主要成分是_。 (2)“氧化”中欲使3 mol的VO2變?yōu)閂O，則需要氧化劑KClO3至少為_(kāi)mol。 (3)“中和”作用之一是使釩以V4O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(jiǎn)單表示為4ROHV4O R4V4O124OH(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_性(填“酸”“堿”“中”)。 (5)“流出液”中陽(yáng)離子最多的是_。 (6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，寫(xiě)出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ _。,變式題 七鋁十二鈣(12Ca

11、O7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下： (1)煅粉主要含MgO和_，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶， 若濾液中c(Mg2)小于5106molL1，則溶液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_。,圖Z3-4,(2)濾液中的陰離子有_(忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液中僅通入CO2，會(huì)生成_，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。 (3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。 (4)電解制備Al(OH)3時(shí)，電極分別為Al

12、片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為_(kāi)。 (5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時(shí)AlCl4-和Al2Cl兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其他離子不參與電極反應(yīng)，放電時(shí)負(fù)極Al的電極反應(yīng)式為_(kāi) _。,12016四川卷資源的高效利用對(duì)保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)化流程如下： 已知：Ca5(PO4)3F在950 不分解；,圖Z35,(2)實(shí)驗(yàn)室過(guò)濾所需的玻璃儀器是_。 (3)NH4NO3溶液能從磷礦中浸取出Ca2的原因是_。

13、(4)在浸取液中通入NH3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 (5)工業(yè)上常用磷精礦Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25 ，101 kPa時(shí)： CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJ/mol 5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l)H937 kJ/mol 則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是_。 (6)在一定條件下CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)，當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為15，達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了5/6。若a kg含Ca5(PO4)3F(相對(duì)分子質(zhì)量為504)的

14、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，在上述過(guò)程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4，將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比13混合，則相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2_kg。,2硫鐵礦燒渣是一種重要的化工生產(chǎn)中間產(chǎn)物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。圖Z36是以硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵的流程圖： (1)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“操作”所用的玻璃儀器有_、_和燒杯。,圖Z3-6,(2)檢驗(yàn)“酸溶”后的溶液中含有Fe2試劑是_，現(xiàn)象是_。 (3)“操作”系列操作名稱依次為_(kāi)、_、過(guò)濾和洗滌。洗滌的方法是_。 (4)加入適量H2O2的目的是氧化Fe2，寫(xiě)出H2O2氧化Fe2的離子方程式：_。,答案 (1)漏斗玻璃棒 (2)酸性KMnO4溶液溶液紫紅色褪去 (3)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶向漏斗里加入蒸餾水，使水面沒(méi)過(guò)沉淀物，等水自然流完后，重復(fù)此操作23次 (4)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,解析 (1)根據(jù)流程圖可知操作是過(guò)濾，則實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“操作”所用的玻