届高考化学二轮复习测试专题十二突破高考常考题型化学工艺流程题.docx

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届高考化学二轮复习测试专题十二突破高考常考题型化学工艺流程题

2018届高考化学二轮复习测试专题含答案

专题突破练（十二）　突破高考常考题型——化学工艺流程题

1．（2017·江苏化学，19）某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag（金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略）。

已知：

①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：

3NaClO===2NaCl＋NaClO3

②AgCl可溶于氨水：

AgCl＋2NH3·H2OAg（NH3）＋Cl－＋2H2O

③常温时N2H4·H2O（水合肼）在碱性条件下能还原Ag（NH3）：

4Ag（NH3）＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3↑＋H2O

（1）“氧化”阶段需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为________。

（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是________________________________________________________________________。

（3）为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并

________________________________________________________________________。

（4）若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外（该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应），还因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：

__________（实验中须使用的试剂有：

2mol·L－1水合肼溶液，1mol·L－1H2SO4）。

解析：

（1）加热温度为80℃，适宜的加热方式为水浴加热。

（2）根据题意可大致列出反应式：

Ag＋NaClO―→AgCl＋NaOH＋O2，该反应是一个氧化还原反应，“―→”的左边缺少氢元素。

根据得失电子守恒和原子守恒可写出化学方程式。

浓HNO3被Ag还原的产物是NO2，稀HNO3被Ag还原的产物是NO。

NO2与NO都能造成环境污染。

（3）该洗涤操作所得滤液里含有Ag＋，对其回收的目的是提高Ag的回收率。

（4）氨水的作用是AgCl＋2NH3·H2OAg（NH3）＋Cl－＋2H2O。

根据平衡移动原理，减小氨水的浓度不利于AgCl与氨水反应。

若省略“过滤Ⅰ”则“溶解”环节反应体系中Cl－浓度较大，根据沉淀溶解平衡：

AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）及平衡移动原理，Cl－的浓度增大不利于AgCl与氨水反应。

（5）设计实验方案应注意：

①必须使用的试剂是2mol·L－1水合肼溶液和1mol·L－1H2SO4溶液；②水合肼和Ag（NH3）能发生反应：

4Ag（NH3）＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3↑＋H2O；③溶液中生成的Ag是粉状固体；④作为一个回收Ag的方案，所得产品（Ag）应是纯净、干燥的。

答案：

（1）水浴加热

（2）4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑　会释放出氮氧化物（或NO、NO2），造成环境污染

（3）将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中

（4）未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl－，不利于AgCl与氨水反应

（5）向滤液中滴加2mol·L－1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1mol·L－1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥

2．（2017·银川模拟）氮、磷是植物生长所需的重要营养元素。

以磷矿石（有效成分为磷酸钙）为原料，生成纯度较高的复合肥磷酸氢二铵，其工艺流程如图所示：

已知：

磷酸氢二铵较为稳定，是一种速效肥料，水溶液呈弱碱性，pH＝8.0。

回答下列问题：

（1）将磷矿石粉碎、用较浓的硫酸浸取的理论依据是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）实验室中进行操作a时，必须用到下列仪器中的________（填字母）。

为了得到目标产物，要将装置a中溶液的pH控制在________左右。

（3）操作b为____________。

（4）操作c为过滤、洗涤、干燥，在洗涤过程中可选用________（填字母）进行洗涤，其优点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

所得磷酸氢二铵产品中混有的主要杂质（不包括磷酸盐）是________（填化学式）。

A．冷的纯水　　　　　　　　　B．自来水

C．稀硫酸D．氨水

（5）本工艺流程中操作d的目的是________________________________________________________________________。

（6）磷酸氢二铵有一定的吸湿性，在潮湿空气中易分解，实际使用时，宜________（填“表面施肥”或“深度施肥”）；用所学知识，简要分析磷酸氢二铵水溶液呈弱碱性的原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）从影响化学反应速率的因素去考虑。

（2）操作a为过滤，玻璃棒、烧杯、普通漏斗为必需仪器；磷酸氢二铵水溶液的pH＝8.0。

（3）从溶液中提取可溶性盐的一般操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤、干燥等。

（4）用自来水、硫酸、氨水洗涤均增加产品中的杂质，用冷的纯水洗涤，既能洗去可溶性杂质且不引入新杂质，又能降低产品的溶解损耗；由于反应液中有SO，故产品中的主要杂质为（NH4）2SO4。

（5）通过操作c，分离出磷酸氢二铵晶体后的滤液和洗涤液中均含有NH4H2PO4，最后通过操作d循环利用，能大大提高原料的利用率。

（6）从铵根离子的水解和HPO的水解强弱来分析。

答案：

（1）增大固体表面积、增大反应物浓度都能提高化学反应速率

（2）DE　8.0

（3）蒸发浓缩、冷却结晶

（4）A　能洗去可溶性杂质且不引入新杂质，同时能降低产品的溶解损耗　（NH4）2SO4

（5）循环利用滤液，提高原料的利用率

（6）深度施肥　铵根离子的水解程度小于HPO的水解程度

3．硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值。

某研究小组采用偏硼酸钠（NaBO2）为主要原料制备NaBH4，其流程如下：

已知：

NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙胺（沸点：

33℃）。

（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是________。

原料中的金属钠通常保存在________中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有________、________、玻璃片和小刀等。

（2）请配平第①步反应的化学方程式：

NaBO2＋SiO2＋Na＋H2===NaBH4＋Na2SiO3

（3）第②步分离采用的方法是________；第③步分出NaBH4并回收溶剂，采用的方法是________。

（4）NaBH4（s）与H2O（l）反应生成NaBO2（s）和H2（g）。

在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4（s）放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是

________________________________________________________________________。

解析：

（1）由流程图可判断NaBO2、SiO2、Na和H2相互作用生成NaBH4和Na2SiO3，为了防止副反应的发生，加料前须将反应器中的水蒸气和空气除去。

金属钠通常保存在煤油中。

在实验室里应用镊子取金属钠并用滤纸吸去其表面的煤油，放在玻璃片上用小刀切割，所以实验用品还缺少镊子、滤纸。

（2）根据氧化还原反应中得失电子守恒配平化学方程式。

（3）第②步分离得到溶液和固体，故采用的方法是过滤；第③步分离出NaBH4并回收溶剂异丙胺，由异丙胺的沸点为33℃知可采用蒸馏法。

（4）根据题中“每消耗3.8gNaBH4（s）放热21.6kJ”可得出此反应的热化学方程式为：

NaBH4（s）＋2H2O（l）===NaBO2（s）＋4H2（g）　

ΔH＝－216.0kJ·mol－1。

答案：

（1）除去反应器中的水蒸气和空气　煤油　镊子　滤纸

（2）NaBO2＋SiO2＋Na＋H2===NaBH4＋Na2SiO3

（3）过滤　蒸馏

（4）NaBH4（s）＋2H2O（l）===NaBO2（s）＋4H2（g）　ΔH＝－216.0kJ·mol－1

4．（2017·黑龙江五校模拟）某工业含铜废料含有Cu、CuO、CuS、CuSO4等成分，利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体

[Cu（NO3）2·3H2O]，生产的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）“焙烧”过程中除生成SO2的反应外，另外一个反应的化学方程式是

________________________________________________________________________。

（2）“酸化”过程为加快反应速率，可采用的措施有__________（写出一条即可），“酸化”的目的是

________________________________________________________________________。

（3）若试剂a为Zn，则“置换”的离子方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

滤液中溶质的化学式是

________________________________________________________________________。

（4）“淘洗”的作用是

________________________________________________________________________，

若图中淘洗液的主要溶质与滤液的溶质相同，则试剂b是

________________________________________________________