高考化学工业流程题

高考化学工业流程题基础练习【例1】 某固体混合物可能由Al、（NH4）2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图所示（气体体积数据已换算成标准状况下的体积）：28.1g固体过量浓NaOH，11.2L气体碱石灰体积不变白色沉淀5.80g久置无明显变化无色溶液稀盐酸白色沉淀过量稀盐酸无色溶液6.72L气体回答下列问题：混合物中是否存在FeCl2 _（填“是”或“否”）；混合物中是否存在（NH4）2SO4 _（填“是”或“否”），你的判断依据是 。写出反应的离子方程式： _ _ _ 。请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl3（说出你的计算依据，不要求写计算过程） _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。把AlCl3溶液中加热浓缩蒸干，不能得到AlCl36H2O晶体，请你设计一个可行的简易实验方案，怎样从溶液中得到较纯的AlCl36H2O晶体 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。答案否； 是， 气体通过浓硫酸减少448L。 AlO2HH2O =Al（OH）3。由题中信息可推得一定含有Al、（NH4）2SO4和MgCl2三种物质，而计算出这三种物质的质量之和刚好等于281g，所以一定没有AlCl3。往氯化铝溶液中加入一定量的浓盐酸，蒸发浓缩，降温结晶，过滤。【例2】 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g（1）步骤前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_（2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0- 6.5，沉淀部分杂质离子如 ，然后分离得到浸出液。（3）步骤中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_（4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_（5）母液中的主要溶质有_答案 加快反应速率 石灰石，Al3+、Fe3+ （3）（4） （5） NaOH 、 Na2SO4。【例3】 科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。请回答下列问题： （1）实验测得，1g氢气燃烧生成液态水放出1429 kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为_ （2）利用水分解制备H2，某化学家设计了下列化学反应步骤：_（反应条件750） 2HBr+HgHgBr2+H2HgBr2+CaOHgO+CaBr 2HgO2Hg+O2反应可表示为 。 （3）下图是某国正在研究中的一种流程（硫碘热循环法制氢气），其中用了过量的碘。用硫碘热循环法制氢气总化学反应方程式： 。用硫碘热循环法制取氢最大的优点是（写出2点） 和 。 （4）2007年9月12日新浪科技网报道：美国科学家宣称盐水在无线电作用下可以燃烧，这一发现很可能是21世纪人类最大发现之一，这样可以解决氢能源问题。无线电频率可以降低盐水中所有元素之间的“结合力”，释放出氢原子，一旦点火，氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是（ ）A离子键 B共价键 C氢键 D范德华力答案（1）H2（g）+ 1/2O2（g）H2O（l）；H=-2984kJ/mol（2）CaBr2 + H2O 2HBr + CaO （3）H2O 1/2O2+ H2；生成的SO2和I2可以循环使用，其它产物对环境无污染；利用核能提供了所需的大部分能量，需要额外消耗的能量较小 （4）B【解析】（1）根据1g氢气燃烧放出的热量，计算出1mol氢气燃烧放出的热量是1492kJ2=2984kJ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为： H2（g）+ 1/2O2（g）H2O（l）；H=-2984kJ/mol （2）根据题意可知反应的整个过程总的化学方程式为H2O = H2+ 1/2O2，观察题给3个化学方程式， 可以得出=- -1/2，则的反应的化学方程式为：CaBr2 + H2O 2HBr + CaO （3）观察图示的转化关系，可知在整个过程中发生的反应主要有以下几个：2H2O + SO2 + I2H2SO4 + 2HI ；H2SO4 H2O + SO2 +1/2O2；2HI I2+H2；三个方程式相加可得H2O 1/2O2+ H2。观察整个过程，可知反应过程中利用核能提供了所需的大部分能量，需要额外消耗的能量较小，因此，生成的SO2和I2可以循环使用，其它产物对环境无污染，耗能低是本方法的最大的优点。 （4）从盐水中释放出氢原子，关键破坏的是O-H键，即破坏的是共价键。【例4】 铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是 ；X与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为 。（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、Cu2+等四种离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是 ；AMg2+BFe2+CA13+DCu2+（3）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：操作I的名称是 ；操作II的方法为 。Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示） ；请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式 。 （4）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定（5Fe2+MnO-4+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O） 实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需 。该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是 。A稀硝酸B稀盐酸C稀硫酸D浓硝酸某同学设计的下列滴定方式，最合理的是 。（夹持部分略去）（填字母序号）答案（1）Fe2+、Fe3+、H+；Fe（NO3）3；（2）BC （3）过滤；在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次。 CO2-3+H2O=HCO-3+OH- Fe2+2HCO-3=FeCO3+CO2+H2O （4）250mL容量瓶 C b【例5】 某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：（1）杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于 上（用以下所给仪器的编号填入，下同），取用坩埚应使用 ，灼烧后的坩埚应放在 上冷却，不能直接放在桌面上。所用仪器：a蒸发皿 b石棉网 c泥三角 d表面皿 e坩埚钳 f试管夹（2）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是 。a灼烧过程中部分氧化铜被还原 b灼烧不充分铜未被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜 d该条件下铜无法被氧气氧化（3）通过途径II实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、 、自然干燥。（4）由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径I相比，途径II有明显的两个优点是： 、 。（5）在测定所得胆矾(CuSO4xH2O)中结晶水x值的实验中，若测定结果x值偏高，可能的原因是 。a加热温度过高 b胆矾晶体的颗粒较大c加热后放在空气中冷却 d胆矾晶体部分风化答案 （1）c； e； b。 （2）a； b。 （3）蒸发； 过滤。（4）产生等量胆矾途径II消耗硫酸少； 途径II不会产生污染大气的气体。（5）a 【例6】 硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下（1）以N2和H2为原料合成氨气反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）H”、“0该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号） a在t1t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态b在t2时，采取的措施可以是升高温度c在t3t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态d在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2， 已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） H=-483.6kJ/mol N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） H=+67.7kJ/mol 则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2若每9.2gNO2和Na2FCO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是 答案（16分）（1）bc（2分），12.5%， （2）4NH35O2 4NO6H2O，ab （3）4H2（g）2NO2（g）4H2O(g)；=10349 kJ/molNaNO3 2NO2CO32 NO3NO2CO2【例7】 随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 molL-1时通常认为该离子沉淀完全)。金属离子KsppH(10-1molL-l)pH(10-5molL-l)Fe3+4.010-382.73.7Cr3+6.010-314.35.6Cu2+2.210-204.76.7Ca2+4.010-512.314.3(1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1 molL-l。为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是_。(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。 Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为_。 pH对废水中Cr2072-去除率的影响如右图。电解过程中溶液的pH取值在_范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：_。注：去除率()=(c0-c)co100，式中：co处理前废水中Cr2O72-的浓度， c处理后废水中Cr2O72-的浓度答案（1）3.7pH4.7或3.7pH4.7（2）Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 4.35.6（或56） pH越小，Cr2O72-的去除率越大，但难形成Cr(OH)3沉淀从废水中分离；pH越大，Cr2O72-的去除率越小（3）3.25103【例8】 FeCl可通过多种途径转化成FeCl。（1）在FeCl溶液中加入适量氢碘酸，发生反应的离子方程式为 （2）工业上常将无水FeCl在氮气做保护气下加热至300-350，通入干燥H，而制得FeCl。该反应的化学方程式为 （3）工业上另一种制备FeCl的方法是：将无水的FeCl与适量氯苯（CHCl），在130持续加热约3小时，可发生如下反应：2 FeCl+ CHCl2 FeCl+ CHCl+ HCl根据有机反应规律，该反应中氯苯发生的是 （填有机反应类型）。（4）分析上述三个反应，下列有关说法正确的是 （填序号）。反应（1）中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性反应（3）中，HCl为氧化产物上述三个反应中，FeCl均为还原产物（5）请另写一个FeCl转化成FeCl的化学方程式： 答案 （1）2Fe3+ + 2I = 2Fe2+ + I2 高考资源网 （2）2FeCl3 + H2 2FeCl2 + 2HCl （3）取代反应 （4） （5）2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 或 2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + 2HCl + S【例9】 CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl26H2O的一种新工艺流程如下图：已知：钴与盐酸反应的化学方程式为：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点86，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.57.63.4完全沉淀4.19.79.25.2请回答下列问题：在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为 。加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。操作包含3个基本实验操作，它们是 、 和过滤。制得的CoCl26H2O需减压烘干的原因是 。为测定产品中CoCl26H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl26H2O的质量分数大于100，其原因可能是 。在实验室中，为了从上述产品中获得纯净的CoCl26H2O，采用的方法是 。答案减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐5.27.6蒸发浓缩、冷却结晶降低烘干温度，防止产品分解样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水将产品溶于乙醚过滤后，再蒸馏【例10】 某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下。回答下列问题：（1）硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ，写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程式： 。（2）a和b分别是 （填序号）。A足量CO2、适量NH3 B足量NH3、适量CO2C适量CO2、足量NH3 D适量NH3、足量CO2（3）上述流程中，可以循环使用的物质有 （写化学式）。（4）从滤液中获得(NH4)2SO4晶体，必要的操作步骤是 。（5）上述流程中，有关NH3作用的说法正确的是 。A提供制备所需的氮元素 B增大CO的浓度促进反应发生 C作反应的催化剂 D生产1 mol (NH4)2SO4，至少消耗2 mol NH3答案（1）化肥 CaSO42NH3CO2+ H2OCaCO3(NH4)2SO4（2）B （3） CO2、NH3 （4） 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 （5）ABD【例11】 医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl22H2O的质量分数为97.0%103.0%）的主要流程如下：（1）除杂操作是加入Ca(OH)2，调节溶液pH为8.08.5，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 。（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：防止Ca2+在蒸发时水解； 。（3）测定样品中Cl-含量的方法是：a.称取0.7500 g样品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000 molL-1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 。 计算上述样品中CaCl22H2O的质量分数为 。若用上述方法测定的样品中CaCl22H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 ； 。答案（1）取上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3沉淀完全（2）中和Ca(OH)2；防止溶液吸收空气中的CO2（3）酸式滴定管 99.9% 样品中存在少量的NaCl； 少量CaCl22H2O失水【例12】 海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：过滤，加过量NaOH溶液，加适量盐酸，加过量NaCO3溶液，加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是 。A B C D（2）请写出氯碱工业的核心反应的化学方程式 。（3）步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br-，其目的为 。（4）步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95，有关反应的离子方程式为 ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是 。（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如右装置简图，请你参与分析讨论：整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是 。实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件： 。C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是 。答案（1）C（2）2NaCl+2H2O= 2NaOH+H2+Cl2（3）富集溴元素（4）Br2+SO2+2H2O=4H+2Br-+SO2-4 强酸对设备的严重腐蚀（5）Br2腐蚀橡胶 控制温度计b的温度，并收集59时的馏分深红棕色 分液（或蒸馏）【例13】 某厂排放的废液含有大量的K+、Cl-、Br-，少量的Ca2+、Mg2+、SO2-4。某研究性学习小组拟取这种工业废水来制取较纯净的氯化钾晶体及液澳，他们设计了如下流程：可供试剂a、b、c选择的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、苯、CCl4、H2O2溶液、KMnO4(H+)溶液。根据以上流程回答相关问题： （1）试剂a、b分别是 、 。（2）操作、的名称是（填字母序号） a过滤、分液、过滤、蒸发结晶 b分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶 c分液、过滤、过滤、蒸发结晶 d分渣、分液、过滤、蒸发结晶（3）除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO-24离子，选出e所代表的试剂，按滴加顺序依次是 （只填化学式）。（4）调节pH的作用是 ；操作方法是 。 （5）操作中用到的瓷质仪器名称是_ 。答案【例14】 高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂，具有氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭等作用，高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。其制备路线如下：试回答下列问题(1)操作搅拌的目的是： 。(2) 操作与操作相同，该操作名称是：_。(3)反应器中，NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反应的离子方程式为： _。(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响，当高铁酸钾产率最高时，NaClO的物质的量浓度约为_。（计算结果保留一位小数） (5)从环境保护的角度看，制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法，其装置如图乙所示，则阳极的电极反应式为 。答案（1）为了加速反应物之间的接触，加快化学反应速率。（2）过滤(3)2Fe3+ + 3ClO + 10OH = 2FeO42 + 3Cl + 5H2O (4)3.6mol/L； (5) Fe + 8OH 6e = FeO42 + 4H2O【例15】 某化学兴趣小组为探索工业废料的再利用，在实验室中用含有铝、铁、铜的合金制取氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体。其实验方案如下：(1)所加试剂、分别是_。(2)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是_；从滤渣F制取胆矾的第一步操作最好采用_。(3)上述实验方案中，有一步设计明显不合理，请你予以指出，并说明理由_。答案(1)NaOH溶液和稀硫酸(2)在隔绝空气的条件下，蒸发浓缩、冷却结晶将滤渣F在空气中灼烧 (3)由滤液A制得氯化铝溶液不合理，所得氯化铝溶液中含有大量NaCl杂质【例16】 随着人类社会的发展，氮氧化物（NOx）已成为大气中的主要气态污染物之一。（1）超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源。它们破坏臭氧层的机理为：上述反应的总反应式为，其中是催化剂。（2）汽车尾气中含有NOx 、CO和碳氢化合物等。汽车尾气净化装置里装有Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。尾气净化装置中发生的总反应化学方程式为。NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象，称为“光化学烟雾”。有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定，实验结果如图所示。由图象可知，二次污染物有等，醛和O3的峰值出现在14：00左右的主要原因是。测定汽车尾气中NOx的方法之一是用3的H2O2溶液吸收尾气中的NOx生成HNO3，再用NaOH标准溶液滴定HNO3。若要测定标准状况下尾气中NOx的体积分数，所需的数据有（选填序号）。 A所测尾气的总体积 B两种氮氧化物的体积比 CNaOH标准溶液的物质的量浓度 D所消耗NaOH标准溶液的体积 E从滴定开始到指示剂变色所需的时间（3）硝酸工业尾气中的NOx可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：现用05 L 2 molL1的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NOx，吸收液质量增加44 g（设CO2全部排出）。则NO2和NO的体积比为。【解析】 （2）因NO，转化为HNO3后再用NaOH标准溶液滴定，由N元素守恒知n（NOx）=n（HNO3），所以要测尾气中NOx的体积分数，需要所测尾气的总体积、滴定消耗NaOH标准溶液的体积及其物质的量浓度。（3）结合反应方程式知吸收NOx的物质的量为2 mol（形成的钠盐中NaN），同时产生1 mol CO2，由质量变化可推知2 mol NOx的质量为88 g，故可求出尾气中NO2与NO的体积比为7：1。【答案】（1）2O33O2 NO （2）醛与O3 此时日光照射较强，光化学反应速率较快ACD （3）7：l【例17】 氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：粗品SO2 Br2操作操作Na2SO3混合少量Ba(OH)2H2SO4BaSO4无色溶液操作混合溶液精制的氢溴酸冰水混合根据上述流程回答下列问题：（1）混合中发生反应的化学方程式为_。（2）混合中使用冰水的目的是_。（3）操作和操作的名称分别是_、_。操作一般适用于分离_混合物。（选填编号）a固体和液体 b固体和固体 c互不相溶的液体 d互溶的液体（4）混合中加入Na2SO3的目的是_。（5）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸（工业氢溴酸）带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3，则用于证明该假设所用的试剂为_，若假设成立可观察到的现象为_。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_，其用于证明该假设所用的试剂为_。答案（1）SO2Br22H2O= 2HBrH2SO4 （2）降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全。 （3）过滤、 蒸馏 d （4）除去粗品中未反应完的溴 （5）KSCN溶液 溶液变成血红色 含有Br2 CCl4 【例18】 烟气的脱硫（除SO2）技术和脱硝（除NOx）技术都是环境科学研究的热点。（1）选择性催化还原法的脱硝原理为：6NOx4x NH3 (32x)N26xH2O上述反应中每转移3mol电子，生成标准状况下N2的体积为_L。已知：2H2(g)O2(g) 2H2O (g) H-483.6 kJmol-1N2(g)3H2(g)2NH3(g) H-92.4 kJmol-1N2(g)O2(g)2NO(g) H-180.5kJmol-1则反应6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g)的H_。（2）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（NO）原理，其脱硝机理示意图如下图1，脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2所示。200 300 400 500 600脱硝率%100806040200abcd负载率a 0.5%b 3.0%c 5.0%d 8.0%CuO2Cu(O2)Cu(NO2)C2H4H2O、CO2、N2NO图1 图2 出该脱硝原理总反应的化学方程式：_。为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_。答案 724.5kJmol1 6NO3O22C2H4催化剂3N24CO24H2O 约为350、负载率3.0 %高考化学工艺流程题一、探究解题思路呈现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措 施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下： 分离提纯预处理分离提纯 还原原 料：矿石（固体）预处理：酸溶解（表述：“浸出”）除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是：控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀1. 解题思路明确整个流程及每一部分的目的 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 结合基础理论与实际问题思考 注意答题的模式与要点 在解这类题目时：首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。分析流程图需要掌握的技巧是：【例10】 浏览全题，确定该流程的目的由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物；【例11】 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；【例12】 解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。考察内容主要有：1）、原料预处理2）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择）3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯）4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用）5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。2、规律主线主产品 分支副产品 回头为循环 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯3.工业生产流程主线与核心 原料预处理除杂、净化产品分离提纯反应条件控制原料循环利用排放物的无害化处理4. 熟悉工业流程常见的操作与名词原料的预处理溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼 烧 如从海带中提取碘煅 烧 如煅烧高岭土 改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解研 磨 适用于有机物的提取 如苹果中维生素C的测定等。控制反应条件的方法控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 - pH值的控制。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8问题：若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，应该怎样做？调节pH所需的物质一般应满足两点： 、能与H反应，使溶液pH值增大； 、不引入新杂质。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 蒸发、反应时的气体氛围加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动降温反应的目的 防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动趁热过滤 防止某物质降温时会析出冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗物质的分离和提纯的方法结晶固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发）过滤固、液分离蒸馏液、液分离分液互不相溶的液体间的分离萃取用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。升华将可直接气化的固体分离出来。盐析加无机盐使溶质的溶解度降低而析出常见名词浸 出：固体加水（酸）溶解得到离子浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少酸 浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程水 洗：通常为除去水溶性杂质水 浸：与水接触反应或溶解高考新题型工艺流程题解题1化学工艺流程题近几年是高考的热点，所占的分值也相当重，但由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字量大，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分不是很理想。2要解好这一类题，学生最重要的是要克服畏惧心理，认真审题，找到该实验的目的。一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。一、对于实验目的为一的题目，其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时，要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶 。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大，如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来，所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小，如NaCl、KCl等，有少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca（OH）2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl 和KNO3 混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl ,母液中是KNO3 和少量NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3 ,母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除杂，杂质所含的量比较少，一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl，常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时采取的方法不同），就可得到 KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量 KNO3，则用蒸发浓缩结晶法.，这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质，主要原因是如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来。二、对于目的为制备某一物质的流程题，要求学生注意以下几个方面：1、明确题目目的是制什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。只有知道了实验目的，才能非常清楚的知道整个流程的意义所在，题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质（由题目信息获得或根据所学知识判断），则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况：如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、AgNO3、HNO3（浓）等物质。如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。如：制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO；而像Al2 ( SO4 ) 3 、NaAlO2 、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al (OH) 3 、H2SO4 、NaHCO3 、NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。 如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：含Fe2+、SO32-等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH固体等物质），则要注意防止在制备过程中对CO2或水的除去，也要防止空气中的CO2或水进入装置中。如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同变化，找出合适的分离方法。2、寻找在制备过程中所需的原料，写出主要的化学反应文程式或制备原理，从中了解流程图。从近几年的高考题目中会发现，大多数题目都会给出制备物质时所需的原料，但一般会涉及到物质的分离、提纯的操作。所以在明确了实验目的之后，再写出主要的反应方程式，观察有没有副产品，如果有，剩余的步骤就是分离提纯了。工艺流程题解题技巧无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是：从题干中获取有用信息，了解生产的产品。 分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。从问题中获取信息，帮助解题。了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：1、对反应速率有何影响？ 2、对平衡转化率有何影响？3、对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。常见文字叙述套路：1、洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次。2、从溶液中得到晶体：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。注意：在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去XX杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。2009-2010学年高考新题型工艺流程题1、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1）若在空气中加热MgCl26H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式 ；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。写出用电解法制取金属镁的化学方程式 。（2）Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。_。（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时：_；过滤时：_；蒸发时：_。1、（1）MgCl26H2OMg(OH)Cl+HCl+5H2OMgCl26H2OMgO+2HCl+5H2O通电或Mg(OH)ClMgO+HCl；MgCl2 Mg + Cl2 （2）加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤。（3）搅拌，加速溶解 ；使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒；搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅。2、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依据上图，完成下列填空：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ；与电源负极相连的电极附近，溶液