工艺流程图题解题技巧文档格式.docx
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(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词
①加快反应速率
②溶解:
通常用酸溶。
如用硫酸、盐酸、浓硫酸等
水浸:
与水接触反应或溶解
浸出:
固体加水(酸)溶解得到离子
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
③灼烧、焙烧、煅烧:
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
④控制反应条件的方法
(2)分离提纯阶段的常见考点
①调pH值除杂
a.控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀
b.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+,可加入等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂
③加热:
加快反应速率或促进平衡向某个方向移动
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)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温:
防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动
⑤萃取
(3)获得产品阶段的常见考点:
①洗涤(冰水、热水)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。
a、洗涤沉淀的方法是
b、洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的最佳试剂为。
A、饱和Na2CO3溶液B、四氯化碳C、NaOH溶液D、75%乙醇
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤:
如最后所得晶体带结晶水:
CuSO4.5H2O等以及从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在的气流中加热,以防其。
蒸发结晶、趁热过滤:
如除去NaCl中的少量KNO3。
重结晶
(4)其他常见考点
①化学方程式 ②计算 ③信息④实验仪器:
写出下列操作所用的仪器
萃取:
溶液配制(由浓硫酸配制稀硫酸):
例题:
(广东卷20)氧化铜有多种用途,如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。
为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
(1)制备氧化铜:
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质,操作是:
。
②步骤Ⅱ的目的是除铁,操作是:
滴加H2O2溶液,稍加热;
当Fe2+完全转化后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制pH=3.5;
加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
控制溶液pH=3.5的原因是:
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·
5H2O固体,操作是:
、过滤、水浴加热烘干。
水浴加热的特点是:
(2)探究氧化铜的性质:
取A、B两支试管,往A中加入适量的CuO粉末,再分别向A和B加入等体积3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是:
[真题演练]
1、(2014山东高考)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。
工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。
(3)固体A主要为__________________(填化学式),固体B主要为________(填化学式)。
(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液______(填“I”“II”或“III”)中,既能提高产率又可使能耗最低。
2、(2014年江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为 ;
滤渣Ⅰ的主要成分为 。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为 (填化学式);
若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是 ;
与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
3、(2014年江苏高考)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为 ;
该操作将I2还原为I-的目的是 。
(2)操作X的名称为 。
(3)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在400C左右反应(实验装置如右图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是 ;
锥形瓶里盛放的溶液为 。
(4)已知:
5SO32—+2IO3—+2H+=I2+5SO42—+H2O
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO3—中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO3—的实验方案:
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在;
。
实验中可供选择的试剂:
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液
4、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图完成下列问题:
(1)在电解过程中,阴极上生成气体的电子式为 。
(2)精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质,除去Mg2+的离子方程式为 。
(3)精制过程要除去SO42-,可选择下列溶液中的 (填字母序号),并将加入的顺序以箭头符号(↓)的形式画在图上(精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序)。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)在实际生产中也可以用BaCO3除去SO42-(已知溶解度BaSO4<
BaCO3),试用平衡移动原理加以解释:
。
(5)脱盐工作中,利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过蒸发、冷却、 、 (填操作名称)而制得50%的NaOH溶液。
5、以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等)制备BaCl2·
2H2O的流程如下:
(1)氧化过程主要反应的离子方程式为________________________________。
(2)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和________________。
由图可知,为了更好的使Ca2+沉淀,还应采取的措施为 。
(3)用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为:
步骤1:
准确称取0.4~0.6gBaCl2·
2H2O试样,加入100mL水,3mL2mol·
L-1的HCl溶液加热溶解。
步骤2:
边搅拌,边逐滴加入0.1mol·
L-1H2SO4溶液。
步骤3:
待BaSO4沉降后, ,确认已完全沉淀。
步骤4:
过滤,用0.01mol·
L-1的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,直至洗涤液中不含Cl-为止。
步骤5:
将折叠的沉淀滤纸包置于________中,经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重。
称量计算BaCl2·
2H2O中Ba2+的含量。
①步骤3所缺的操作为 。
②若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为 。
③步骤5所用瓷质仪器名称为 。
滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS,该反应的化学方程式为 。
④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,请说明原因:
。
[已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×
10-10 Ksp(BaCrO4)=1.2×
10-10]
6、(2013上海高考)溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。
实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:
完成下列填空:
(1)上述使用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml,所需的玻璃仪器有玻璃棒、 。
(2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。
步骤Ⅱ加入的试剂a是 ,控制溶液的pH约为8.0的目的是 、 。
(3)试剂b是 ,步骤Ⅳ的目的是 。
(4)步骤Ⅴ所含的操作依次是 、 。
(5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取4.00g无水溴化钙样品;
②溶解;
③滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;
④ ;
⑤称量。
若得到1.88g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为 (保留两位小数)。
若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是 。
7、(2013北京高考)用含有A12O3、SiO2和少量FeO·
xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·
18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是
(2)KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注:
金属离子的起始浓度为0.1mol·
L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:
(4)己知:
一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 .
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。
8、(2013安徽高考)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。
某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去 (填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是 。
(2)第②步反应的离子方程式是 ,滤渣B的主要成分是 。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。
已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶。
实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。
(4)取上述流程中得到了Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液。
该产品中Ce(OH)4的质量分数为 。
高三化学工业流程图题解题技巧
答案
1、
(1)Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl;
低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分,随温度的降低,K2Cr2O7溶解度明显减小。
(2)除去Fe3+
(3)NaCl;
K2Cr2O7
(4)II
2、
(1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaSO4+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
(3)溶液中的部分SO32-被氧化成SO42- 减小
3、
(1)SO32-+I2+H2O=2I-+SO42-+2H+ 使CCl4中的碘进入水层
(2)分液
(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液
(4)从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;
若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。
另从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有IO3-;
若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO3-。
4、
(1)H:
H
(2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
或
(3)ac
(4)由于BaSO4比BaCO3的溶解度小, SO42-促使BaCO3(s)
Ba2+(aq)+CO32- (aq)
平衡正向移动,生成更难溶的BaSO4沉淀。
(5)结晶、过滤
5、
6、
(1)量筒、胶头滴管、烧杯、500ml容量瓶。
(2)石灰水,沉淀Al3+、Fe3+
(3)氢溴酸,除去过量的氢氧化钙。
(4)蒸发浓缩,冷却结晶。
(5)洗涤;
23.50%.洗涤时,有少量的碳酸钙溶解。
7、
(1)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(2)5 8H+ 5 4H2O
(3)pH约为3时,Fe2+和Al3+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀
(4)①生成黄绿色气体 ②除去过量的MnO4-
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