专题九 工艺流程题期末挑重点之学年高一化学重难点专题突破Word文档下载推荐.docx

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（3）氯化铵中含有氮元素可以作氮肥，氯化铵和石灰水反应生成一水合氨和氯化钙，加热可以产生氨气，可以循环使用；

（4）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，所以气体D是CO2；

二氧化碳可以在“碳酸化”步骤中可以循环使用，且二氧化碳是温室气体，直接排入空气对环境有影响；

（5）碳酸氢钠受热易分解，碳酸钠性质稳定，所以取样，加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察溶液是否变浑浊，若变浑浊则有碳酸氢钠，若不变浑浊则无碳酸氢钠。

【点睛】

侯氏制碱法中要先通氨气再通二氧化碳，通氨气使溶液显碱性能够更好的吸收二氧化碳，且二氧化碳必须通过量。

2．另一兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl的固体混合物中Na2CO3质量分数的探究实验。

他们设计了如下的实验方案：

（1）“操作1”的名称是___________，写出反应的离子方程式______________________。

（2）滴加CaCl2溶液应“过量”，否则可能会使测定的结果________（填“偏大”或“偏小”），确定CaCl2溶液是否过量的方法是____________________________。

（3）该混合物中Na2CO3的质量分数为___________________（保留三位小数）

（1）过滤

（2）偏小取少量溶液M，滴入适量的碳酸钠溶液，若有白色沉淀产生,则

溶液已过量（3）96.4%

根据碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，过滤分离出碳酸钙，根据碳酸钙的质量求出碳酸钠的质量，进而求出该混合物中

的质量分数。

（1）碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，过滤可用于难溶性固体物质的分离，所以“操作1”的名称是过滤，离子方程式：

，

故答案为：

过滤；

；

（2））加入的

溶液的量不足时,得到的沉淀量会偏小，所以滴加

溶液应“过量”，否则会使测定的结果偏小；

氯化钙溶液能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以确定

溶液是否过量的方法是取少量溶液M，滴入适量的碳酸钠溶液，若有沉淀产生，则

溶液过量；

偏小；

取少量溶液M，滴入适量的碳酸钠溶液，若有白色沉淀产生,则

溶液已过量；

（3）设混合物中碳酸钠的质量为x，

，故

，解得x=10.6g，该混合物中

的质量分数为：

，

96.4%

3．由镁铝合金制取MgSO4·

7H2O的工艺流程如下图：

（1）“碱溶”的离子方程式为_______。

（2）“操作1”的名称为_______。

（3）试剂X的名称为_______。

（4）“操作2”含“加热浓缩、降温结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥”，用乙醇洗涤的目的是______。

（1）

（2）过滤（3）硫酸溶液（4）减少MgSO4·

7H2O的溶解损失，利于后续的干燥（答出一点即可）

（1）镁铝合金中镁与NaOH不反应，铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，其反应的离子方程式为：

2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；

（2）操作1得到有“滤液”，故操作1为过滤；

（3）操作1得到的固体为镁单质，由最终制备物质为MgSO4·

7H2O可知，加入的试剂X为硫酸溶液；

（4）由MgSO4溶液得到MgSO4·

7H2O，经过加热浓缩、降温结晶、过滤后，得到的MgSO4·

7H2O表面含有硫酸和水，因MgSO4·

7H2O易溶于水以及乙醇具有良好的挥发性，所以用乙醇洗涤的目的是减少MgSO4·

7H2O的溶解损失，利于后续的干燥。

4．由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的工艺流程示意图如下：

回答下列问题：

（1）Ti元素在周期表中的位置是_______________。

（2）钛精矿、焦炭和氯气高温反应制取粗TiCl4过程中产生CO和CO2，若产生CO和CO2物质的量之比为2:

1，则该步反应的化学方程式为__________________________。

（3）实验室进行蒸馏提纯时所用的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、锥形瓶、__________、__________。

（4）用金属镁还原TiCl4过程中需要保护气，下列气体可作为保护气的是____________。

a．Cl2b．N2c．Ard．CO2

（5）有同学认为用金属镁制取钛生产成本较高，若采用电解TiCl4的方法制取金属钛可降低生产成本。

你是否认同该同学的设想？

____（填“是”或“否”）。

你的理由是_________。

（1）第四周期ⅣB族

（2）2TiO2+3C+4Cl2

2CO+CO2+2TiCl4（3）冷凝管温度计（4）c（5）否TiCl4是共价化合物，则液态TiCl4不导电，无法用电解TiCl4的方法制取金属钛

由制备纯TiCl4的流程示意图可知，高温下钛精矿与氯气、C发生氯化过程，生成粗TiCl4，经蒸馏得到纯TiCl4，Mg再和TiCl4在高温度下反应得到MgCl2和Ti。

（1）Ti的核电荷数是22，则钛元素在周期表中的位置是第四周期ⅣB族；

（2）TiCl4由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得，产生CO和CO2物质的量之比为2:

1，根据电子守恒可得发生反应的化学方程式为2TiO2+3C+4Cl2

2CO+CO2+2TiCl4；

（3）实验室进行蒸馏提纯时需要利用冷凝管中的冷水使蒸气液化，同时使用温度计控制温度，则所用的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、锥形瓶、冷凝管、温度计；

（4）a．Mg能在Cl2中燃烧，则不能使用Cl2作保护气，故a错误；

b．Mg能在N2中燃烧，则不能使用N2作保护气，故b错误；

c．Mg在Ar中不能燃烧，可选用Ar作保护气，故c正确；

d．Mg能在CO2中燃烧，则不能使用CO2作保护气，故d错误；

故答案为c；

（5）粗TiCl4可以蒸馏获得纯TiCl4，说明TiCl4的熔沸点低，可知TiCl4晶体是分子晶体，TiCl4是共价化合物，则液态TiCl4不导电，无法用电解TiCl4的方法制取金属钛，故不能采用电解TiCl4的方法制取金属钛。

本题考查Ti的冶炼，准确理解工艺流程是解题关键，易错误是氧化还原反应方程式的配平，难点是不能从流程中理解TiCl4是共价化合物的信息，明确液态TiCl4不导电。

5．海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请回答下列问题：

（1）步骤①灼烧海带，除需要三脚架、泥三角外，还需要的仪器是_______（填字母）。

A．烧杯B．坩埚C．表面皿D．干燥器E.酒精灯

（2）步骤⑤的实验操作名称是_______；

步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是_______。

（3）步骤⑤中，选择用苯来提取碘的理由是_______。

（4）写出步骤④中发生的离子方程式：

_______。

（1）BE

（2）萃取分液蒸馏（3）苯与水互不相溶且不发生反应，碘在苯中的溶解度比在水中的大（4）2I-+MnO2+4H+=I2+Mn2++2H2O

海带灼烧后得到海带灰浸泡得到海带灰的浊液，过滤得到含碘离子的溶液，加氧化剂氧化碘离子为碘单质，得到含碘的水溶液，加入有机溶剂苯，萃取分液得到含碘的苯溶液，通过蒸馏得到碘单质。

（1）灼烧固体物质一般使用（瓷）坩埚，而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上，三脚架下面的空间放酒精灯，灼烧海带时，除需要三脚架、泥三角外，还需要用到的实验仪器是，坩埚、酒精灯、坩埚钳，所以选BE；

（2）从碘的水溶液，得到含碘的苯溶液，加入有机溶剂苯，萃取分液；

步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离，实验操作为蒸馏；

（3）根据萃取的基本原则：

两种溶剂互不相溶，且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多，可知用苯来提取碘的理由是：

碘在苯中的溶解度大于水中的溶解度，而且苯和水互不相溶；

（4）碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化，Mn元素被还原为Mn2+，根据电子守恒可知I-与MnO2的系数比为2:

1，再结合元素守恒可得反应的离子方程式为2I-+MnO2+4H+=I2+Mn2++2H2O。

6．已知某工业废水中含有大量CuSO4，少量Ag＋、Hg2＋以及部分污泥，通过下述过程可从该废水中回收硫酸铜晶体及其它物质。

（1）步骤1的主要操作是___________，需用到的玻璃仪器除烧杯外还有____________。

（2）步骤2中需加入某种试剂后再将混合物分离，该试剂是（填化学式）_________________，生成固体残渣成分是（填化学式）______________。

步骤3中涉及的操作是：

蒸发浓缩、______________________、过滤、干燥。

步骤2应该在通风橱中进行，原因是_______________________________________。

（1）过滤玻璃棒、漏斗

（2）CuAg、Cu冷却结晶Hg有挥发性，且有毒

工业废水中含有大量CuSO4，少量Ag＋、Hg2＋以及部分污泥，通过过滤，先除去污泥，在滤液中加适当加入过量的Cu，可置换出Ag、Hg并将金属单质分离出来，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干等可得硫酸铜晶体；

（1）由流程知，步骤1要将固体和液体分离，可用过滤操作，需要除烧杯外，还需要漏斗、玻璃棒；

（2）Cu的性质比Ag、Hg活泼，加入过量的Cu，可置换出Ag、Hg而分离出来，且不能引入新的杂质，所加入的试剂应为Cu；

Hg在常温下为液体，则固体残渣为Ag、Cu；

从溶液中获取结晶水合物，需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干等操作；

Hg有挥发性，且有毒，应在通风橱中进行。

7．明矾在日常生活中用途非常广泛。

用废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO等）为原料制取明矾的工艺流程如下图。

Fe3+开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.9~3.7。

（1）加快“酸溶”速率的措施有_______（列举一种即可），其中“酸溶”时，Al2O3溶解的化学方程式为_______。

（2）“氧化”时，发生反应的离子方程式为__________。

（3）“步骤①”的目的是________；

检验“过滤2”滤液中是否含Fe3+可用试剂_________。

（4）“步骤②”包含的操作有____________、___________、过滤及干燥。

（1）搅拌、增加酸的浓度、加热、粉碎等

（2）“A12O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（3调节pH，使Fe3+转化为沉淀KSCN溶液（4）“蒸发浓缩冷却结晶

废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO等）加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤，得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-的酸性滤液，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，向氧化后的滤液中加入Al（OH）3，调节pH，使得Fe3+完全转化为Fe（OH）3沉淀，过滤后得到含有Al3+、SO42-的滤液，滤渣2为Fe（OH）3，向滤液中加入K2SO4制得产品溶液，对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体，据此分析。

（1）增大反应物的接触面积，可以采用搅拌、粉碎；

增大反应物的浓度，增加酸的浓度；

可以升高温度，加热等；

“酸溶”时，Al2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；

（2）“氧化”时，加入氧化剂过氧化氢，将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（3）“步骤①”加入滤液中加入Al（OH）3，作用是调节溶液的pH值，使Fe3+完全转化为Fe（OH）3沉淀而除去；

“滤渣2”的成分是Fe（OH）3，检验“过滤2”滤液中是否含Fe3+所用的试剂是KSCN溶液，若溶液出现血红色，证明原溶液中含有Fe3+；

（4）“步骤②”是从溶液中获得产品明矾，包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。

8．在处理胶片的废液中含有大量Ag+、Zn2+、Fe2+，某化学课外小组想从上述废液中回收银，并得到副产品硫酸亚铁，设计如下生产流程：

请回答：

⑴操作Ⅰ的名称是______，固体B的主要成分是______，X的化学式是______，Y的化学式是______。

⑵写出步骤②中反应的离子方程式_________________________________。

【答案】⑴过滤银FeH2SO4⑵2H++Fe=Fe2++H2↑

先加入过量的铁粉，将银置换出来，再过滤，滤液C为锌离子和亚铁离子，固体A为Ag和Fe，固体A再加足量硫酸，铁粉溶解，银不溶解，再过滤，得到B为Ag，溶液D为硫酸亚铁和未反应的稀硫酸，最后得到固体E

硫酸亚铁。

⑴操作Ⅰ是固体和溶液的分离，因此操作Ⅰ的名称是过滤，固体A为Ag和Fe，固体A再加足量硫酸，铁粉溶解，银不溶解，因此固体B的主要成分是Ag，混合离子先加入过量的铁粉，将银置换出来，再过滤，因此X的化学式是Fe，固体A为Ag和Fe，固体A再加足量硫酸，铁粉溶解，因此Y的化学式是H2SO4，故答案为：

Ag；

Fe；

H2SO4。

⑵写出步骤②中反应的离子方程式2H++Fe=Fe2++H2↑，故答案为2H++Fe=Fe2++H2↑。

9．化学学习小组模拟侯德榜制碱法制取Na2CO3的过程如下：

①反应Ⅰ的化学方程式为：

NH3＋H2O＋CO2＝NH4HCO3

②滤液含NH4Cl等溶质

⑴反应Ⅱ为复分解反应，写出该反应的化学方程式______。

⑵验证滤液中含Cl－离子的实验方法和现象为______。

⑶反应Ⅲ的化学方程式为______。

【答案】⑴NH4HCO3＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl⑵用试管取滤液少许，加稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则滤液中含Cl－离子⑶2NaHCO3

NaHCO3＋CO2↑＋H2O

NaCl、CO2、NH3、H2O发生反应生成NaHCO3和NH4Cl；

受热条件下，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；

Cl-的检验常用硝酸酸化的硝酸银溶液，生成不溶于稀硝酸的AgCl沉淀。

（1）CO2、NH3和H2O反应生成NH4HCO3，因为NaHCO3溶解度较小，所以NaCl和NH4HCO3反应生成NaHCO3和NH4Cl，即NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl，故答案为：

NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；

（2）Cl-的检验常用硝酸酸化的硝酸银溶液，方法为：

用试管取滤液少许，加稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则滤液中含Cl－离子；

（3）NaHCO3对热不稳定，受热易分解生成Na2CO3、H2O、CO2，化学方程式为2NaHCO3

NaHCO3＋CO2↑＋H2O，故答案为：

2NaHCO3

NaHCO3＋CO2↑＋H2O。

本题考查物质制备，涉及物质制备、物质分离提纯等知识点，明确物质性质及物质制备原理是解本题关键。

10．KCl样品中含有少量KOH、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，某同学先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作

（1）试剂Ⅰ的化学式为__________，其作用是除去__________（填离子符号），

检验该离子完全除尽的操作是__________________________________________

（2）加入试剂Ⅱ时发生反应的化学方程式为_____________________________

（3）试剂Ⅲ的名称是__________，各步操作中所加试剂都必须过量，欲检验试剂Ⅲ已经过量，可以选用__________（填字母）．

A．AgNO3 

B．pH试纸 

C．K2CO3溶液

（1）BaCl2或Ba（OH）2SO42-静置，取少量上层澄清溶液于试管中，再滴加BaCl2或Ba（OH）2溶液，若无白色沉淀产生在，则原溶液中SO42-完全除尽；

反之，则未除尽

（2）BaCl2+K2CO3=BaCO3↓+2KCl（或Ba（OH）2+K2CO3=2KOH+BaCO3↓）（3）盐酸B

KCl样品中含有少量KOH、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，除去不溶于水的杂质，滤液中含有可溶性的杂质KOH、K2SO4，由流程可知，滤液中加试剂I为足量的BaCl2或Ba（OH）2，生成硫酸钡沉淀，除去硫酸根离子，操作①为过滤，分离出B为BaSO4，滤液A含BaCl2（或Ba（OH）2）、KOH、KCl，加试剂II为K2CO3，除去过量的钡离子，操作②为过滤，分离出C为BaCO3，D中含KCl、KOH、K2CO3，试剂III为盐酸，再加适量盐酸，③中发生K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑，KOH+HCl=KCl+H2O，得到E为KCl溶液，再蒸发结晶得到KCl晶体，据此解答。

KCl样品中含有少量KOH、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，除去不溶于水的杂质，滤液中含有可溶性的杂质KOH、K2SO4，由流程可知，滤液中加试剂I为足量的BaCl2或Ba（OH）2，生成硫酸钡沉淀，除去硫酸根离子，操作①为过滤，分离出B为BaSO4，滤液A含BaCl2（或Ba（OH）2）、KOH、KCl，加试剂II为K2CO3，除去过量的钡离子，操作②为过滤，分离出C为BaCO3，D中含KCl、KOH、K2CO3，试剂III为盐酸，再加适量盐酸，③中发生K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑，KOH+HCl=KCl+H2O，得到E为KCl溶液，再蒸发结晶得到KCl晶体，

（1）由以上分析知，试剂Ⅰ的化学式为BaCl2或Ba（OH）2，其作用是除去SO42-，检验该离子完全除尽的操作是静置，取少量上层澄清溶液于试管中，再滴加BaCl2或Ba（OH）2溶液，若无白色沉淀产生在，则原溶液中SO42-完全除尽，反之，则未除尽；

BaCl2或Ba（OH）2；

SO42-；

静置，取少量上层澄清溶液于试管中，再滴加BaCl2或Ba（OH）2溶液，若无白色沉淀产生在，则原溶液中SO42-完全除尽，反之，则未除尽；

（2）试剂II为K2CO3，除去过量的钡离子，则加入试剂Ⅱ时发生反应的化学方程式为BaCl2+K2CO3=BaCO3↓+2KCl或Ba（OH）2+K2CO3=2KOH+BaCO3↓；

BaCl2+K2CO3=BaCO3↓+2KCl或Ba（OH）2+K2CO3=2KOH+BaCO3↓；

（3）试剂Ⅲ的名称是盐酸，各步操作中所加试剂都必须过量，欲检验试剂Ⅲ已经过量，可以选用pH试纸，而加硝酸银、碳酸钾会引入新杂质，不宜检验是否过量，

盐酸；

B。

11．NaCl溶液中混有Na2SO4、CaCl2溶液和淀粉胶体，选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。

相应的实验过程如图：

（1）写出上述实验过程中所用试剂：

试剂①____；

试剂③____。

（2）判断试剂①已过量的方法是：

_____。

（3）操作①是利用半透膜进行分离提纯，操作①的实验结果：

淀粉___（填“能”或“不能”）透过半透膜。

（4）操作④的名称是____，其中玻璃棒的作用是____。

（1）BaCl2稀盐酸

（2）取少量上层清液于试管中，再滴加少量BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经过量（3）不能（4）蒸发结晶搅拌

胶体不能透过半透膜，操作①为渗析，将淀粉与溶液分离，除去Na2SO4、CaCl2，可分别加入BaCl2、Na2CO3，除去粗盐中含有的Ca2+、SO42-可溶性杂质的方法：

加入过量BaCl2，去除硫酸根离子；

再加入过量Na2CO3（去除钙离子），则试剂①为BaCl2，操作②为过滤，沉淀A为硫酸钡，试剂②为Na2CO3，操作③为过滤，沉淀B为碳酸钙和碳酸钡，试剂③为盐酸，加入盐酸可除去过量的Na2CO3，最后蒸发结晶可得到NaCl晶体，

（1）由以上分析可知试剂①为BaCl2，试剂③为盐酸；

故答案为BaCl2；

盐