届广东高考化学化工流程.docx

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届广东高考化学化工流程

2014届广东高考化学（化工流程）

解题方法：

（1）看懂生产流程图是关键，也是难点，在做题中，注意分析流程图，从中归纳总结和提炼规律，在解题时要带着问题看流程。

（2）熟练掌握课本上有关物质的工业制备（包括反应原理、反应条件的选择；经济效益；环境问题；绿色工艺；工业流程等）。

如：

海水的综合利用（氯碱工业、制溴、制碘、制镁）、获取纯净水、纯碱工业、合成氨工业、硫酸和硝酸工业、硅酸盐工业、精练铜、铝的冶炼等。

（3）加强获取有效信息及知识迁移能力的培养。

（4）注重培养学科语言表达的能力。

解题规律：

1、“主线主产品，分支副产品，回头为循环。

”

2、前期处理：

a、矿石粉碎（研钵）的目的：

增大某某与某某的接触面积，加快反应速率。

b、增大浸取（酸浸、碱浸、水浸）率的措施：

升温、搅拌、粉碎、增大气体通入速度（看情况）

c、碱洗的目的：

除去原料表面的油污

d、灼烧（坩埚、坩埚钳）的目的：

除去原料中的有机物（有个别例外）。

3、中后期处理：

调pH值、过滤、结晶、萃取等

a、pH值范围的确定：

依据所给信息“保证杂质离子完全除去（有时还需氧化同时进行），被提纯的离子不沉淀”

b、过滤：

①普通过滤；

②减压过滤（也叫抽滤）；加快过滤速度，防止杂质析出

③趁热过滤；防止杂质（溶解度随温度变化大的一方）析出，获得较纯的产品

c、获得产品阶段的常见考点：

①蒸发、反应时的气体氛围，目的：

抑制XX离子水解

②蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干（干燥）

③蒸发浓缩、趁热过滤、（冷却结晶）、洗涤、烘干（干燥）

④洗涤（冰水热水酒精饱和盐溶液），

目的：

洗去杂质离子，同时减小产品的损失。

⑤重结晶：

重结晶的操作方法：

往产品中加入少量蒸馏水，加热、搅拌使之充分溶解，后冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。

训练题组

（1）——重点：

方程式的书写

1、亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。

以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：

（1）加快NaClO3溶解的措施有：

_________________________________等。

（2）反应1中发生的离子反应方程式是：

____________________________。

（3）反应2的离子反应方程式为：

__________________________________。

（4）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是_______________________。

（5）粗产品中往往含有烧碱，提纯的方法是：

_________________________。

2、高铁酸盐（K2FeO4、Na2FeO4）在能源、环保等方面有着广泛的用途。

工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：

①反应I的离子方程式为____________________________________________。

②反应II的化学方程式为___________________________________________。

③加入稀KOH溶液溶解的物质（化学式）为：

_________________________。

④加入饱和KOH发生的离子反应方程式是：

___________________________，

该反应能发生的可能原因是_________________________________________。

⑤使用异丙醇洗涤沉淀的理由是：

_____________________________________。

3、锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：

试回答下列问题：

（1）上述过程中的氢气，是回收硫酸锌的另一个工艺流程中产生的副产品。

已知硫酸锌水溶液显酸性，用离子方程式解释其呈酸性的原因______________。

（2）原料锰粉品中主要成分为MnO2和碳，碳转化为CO气体，则焙烧时反应的化学方程式

为__________________。

（3）50～55℃向MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3，反应的化学方程式为：

MnSO4+2NH4HCO3＝（NH4）2SO4+MnCO3↓+____+____

（4）已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+：

2.7～3.7，Mn2+：

8.6～10.1，Fe2+：

7.6～9.6。

下表是上述过程②中除去Fe2+的模拟操作方法，请完成下表内容：

实验步骤

离子方程式

步骤1：

取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡。

________________________

步骤2：

将pH调到________（填范围），使Fe3+沉淀完全。

Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+

训练题组

（2）——重点：

pH值调节

4、有关钴和铁化合物的性质见下表

分子式

溶度积Ksp

沉淀完全时的pH

氯化钴晶体的性质

Co（OH）2

5.9×10－15

9.4

CoCl2·6H2O呈红色，常温下稳定。

110～120℃时脱水变成蓝色无水氯

化钻。

Fe（OH）2

1.6×10－14

9.6

Fe（OH）3

1.1×10－36

3.7

用含钴废料（含少量铁）可制备氯化钻：

Co+2HCl＝CoCl2+H2↑。

工艺流程如下：

（1）“净化除铁”中，写出加入H2O2时反应的离子方程式_____________________________。

（2）②步中用Na2CO3调pH≈4的原因是____________________________________________。

（3）“滤液”中所含主要溶质的化学式是_____________________________________________。

（4）为防止CoCl2·6H2O脱水，“干燥”时可采用的方法或操作是_______________________。

5、工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（CuSO4·5H2O）。

该废料中各种成份含量如下：

Cu和CuO约占87%，其它为Al、Fe、Si及其氧化物，还有少量的难溶物质。

工艺流程为：

部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物

Al（OH）3

Fe（OH）3

Cu（OH）2

Mg（OH）2

Fe（OH）2

pH

5.2

3.1

6.7

9.4

9.7

（1）步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状？

___________________________________。

（2）步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式：

______________________________________。

（3）步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是_____________（填序号）

A．NaOHB．氨水C．Cu2（OH）2CO3D．Cu（OH）2E．MgCO3

步骤⑥中滤渣成份的化学式_________________________________________________。

（4）步骤⑦中用硫酸调节pH＝2～3的原因是_____________________________________。

（5）步骤⑧的分离操作是：

_________________，冷却结晶，________________________。

6、无铁硫酸铝是制造高档纸张和高级织物的重要原材料，制取无铁硫酸铝的工艺流程如下图所示。

铝土矿酸溶后得到含铁（Fe2+和Fe3+）的硫酸铝溶液，再经过后续加工，最终得到成品无铁硫酸铝（溶液中各种金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见表）

形始

完全

Fe2+

7.6

9.7

Fe3+

2.7

3.7

Al3+

3.3

5.0

Mn2+

8.3

9.8

（1）试剂X可以用下列试剂中的____（填编号）

a．铝土矿粉b．氢氧化钠c．氧化钙

（2）生产中控制pH为3而不大于3的原因是____________。

（3）除铁时，必须先加入高锰酸钾溶液，目的是_________，

高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应生成活性二氧化锰，写出

反应的化学方程式__________________________________。

（4）滤渣的含铁成分是__________________________________。

（5）活性二氧化锰能和Fe（OH）3发生吸附共沉作用，用化学平衡理论解释活性二氧化锰的作用_________________________________________________________________________。

训练题组（3）——重点：

仪器与操作

7．市售氯化钾中所含杂质以Na+和Mg2+为主，也含有少量SO42－、Fe3+等。

提纯过程如下：

（1）操作I所用的玻璃仪器有烧杯、________；操作II的主要步骤是_________________。

（2）滤渣b的主要成分是_______________________________________________________。

（3）检验BaCl2溶液是否加入过量，其详细操作过程为_____________________________。

（4）产品KCl晶体可能仍含少量的NaCl，检验的方法是____________________________，

进一步提纯的方法是_______________________________________________________。

8．FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域。

以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图。

根据题意完成下列填空：

（1）碳酸钠溶液能除去酯类油污，是因为____________（用离子方程式表示），反应I需要加热数分钟，其原因是________________。

（2）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是（用离子方程式回答）________________，

（3）判断反应II完成的现象是：

____________，____________。

以下是测定某补血剂（FeSO4·7H2O）中铁元素含量的流程图。

根据题意完成下列填空：

（4）步骤III需要100mL1mol/L的稀硫酸，用98.3%．ρ＝1.84g/cm3的浓硫酸配制，所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及______。

写出步骤IV的离子方程式：

________。

（5）步骤V一系列操作依次是：

①过滤，②洗涤，③______，④冷却，⑤称量，⑥恒重操作。

操作⑥的目的是___________________。

（6）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量________g（用含a的代数式表示）。

9．MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。

某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2等杂质。

从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下：

已知CaSO4和MgSO4的溶解度（S）随温度（T）变化曲线

如右图所示，试回答下列问题：

（1）“浸出”步骤中，通常保持硫酸过量，其目的是________。

（2）滤渣B的主要成分的化学式是______，举出该物质在工

业生产中的一个应用实例__________________________。

（3）操作I的名称是________，操作II的名称是__________。

（4）有人认为Mg2+易水解，经操作II后再过滤、洗涤得不到MgSO4·7H2O晶体，因此在后续过程中也需保持硫酸过量，你认为这种说法是否正确__________。

（填“是”或“否”），原因是________________________________________________________________________。

训练题组（4）——重点：

高考原题与模拟题改编

10．（2012年广东高考题改编题）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，

在水中存在如下平衡K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s）

2Ca2++2K++Mg2++4SO42－+2H2O

为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）写出加入Ca（OH）2溶液后主要发生的离子方程式是：

____________________________。

（2）母液中含有的金属阳离子主要有：

____________________________________________。

（3）“除杂”环节中，先加入______溶液，发生的离子反应方程式为：

________，经搅拌等操作后，过滤，再调节溶液pH至中性，该过程中发生的离子反应方程式为：

__________。

（4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是下图，由图可得，随着温度升高。

①___________________________；

②___________________________。

（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：

CaSO4（s）+CO32－

CaCO3（s）+SO42－

已知298K时，Ksp（CaCO3）＝2.80×10－9,

Ksp（CaSO4）＝4.90×10－5求此温度下该反应的

平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。

11．（2010年广东高考题改编）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。

已β－锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）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）为了加快步骤I的浸取速率可以采取的方法有：

____________、_____________．

（2）步骤I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，需在搅拌下加入石灰石以调节溶液的pH到6.0～6.5，以除去部分离子，此时得到的沉淀一定有：

____________________________________________________.

（3）步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，加入H2O2的目的是：

________________________________________________________________.

（4）步骤III中，生成沉淀的离子方程式为_________________________________________．

（5）从母液中可回收的主要物质是________________________________________________．

12．（2012年山东理综高考题改编）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4的主要流程如下：

（1）为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________（填“A”或“B”），再滴加另一反应物。

（2）写出沉淀反应器中的离子反应方程式：

_________________________________________。

（3）检验沉淀洗涤干净的操作是___________________________________________________。

（4）高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称为_______________________________________。

（5）将偏铝酸镁（MgAl2O4）溶于过量的盐酸中反应的离子方程为：

______________________。

（6）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是__________________________。

F中试剂的作用是________________________________________________________。

用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为___________。

13.（2013年广东理综高考题）银铜合金广泛用于航空工业。

从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

（注：

Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃）

（1）电解精炼银时，阴极反应式为；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速

变为红棕色，该气体变色的化学方程式为。

（2）固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，

若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为。

（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：

CuO+Al2O3高温CuAlO2+↑

（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为molCuAlO2，至少需要1.0mol·L－1的Al2（SO4）3溶液L。

（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。

参考答案

1、

（1）搅拌、适当提高温度、适当增加硫酸的用量（不建议答：

增加硫酸的浓度）

（2）2ClO3－+SO2＝2ClO2+SO42－

（3）2ClO2+H2O2+2OH－＝2ClO2－+O2↑+2H2O

（4）常压蒸发时温度过高亚氯酸钠易分解

（5）重结晶

2、①Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O

②3ClO－+2Fe3++10OH－＝2FeO42－+3Cl－+5H2O

③Na2FeO4

④2K++FeO42－＝K2FeO4K2FeO4的溶解度较小，溶液中Qsp（K2FeO4）>Ksp（K2FeO4）

⑤异丙醇能溶解KOH等物质，而K2FeO4在异丙醇中的溶解度很小。

3、

（1）Zn2++H2O==Zn（OH）2+2H+

（2）MnO2+C＝CO+MnO

（3）CO2+H2O

（4）2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O3.7～8.6

4、

（1）H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O

（2）碳酸钠可与盐酸反应，降低溶液的酸性，增大pH，使铁离子沉淀完全

（3）NaCl、CoCl2（HCl不写不扣分）

（4）减压烘干晶体表面的水分；或常温下晾干；或常温下鼓风吹干，或低于100度小心烘干等，但是不能用高温烘干

5、

（1）增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率。

（2）2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O

（3）C、DFe（OH）3

（4）加热蒸发浓缩时会导致Cu2+发生水解生成Cu（OH）2，用硫酸调节pH＝2～3是为了抑制Cu2+的水解，也不会引入杂质。

（5）蒸发浓缩，过滤。

6、

（1）a

（2）pH超过3.3将导致Al3+沉淀，降低成品产量（意思合理即可）

（3）①把Fe2+转化为Fe3+；

②2KMnO4+3MnSO4+2H2O→5MnO2↓+2H2SO4+K2SO4

（4）Fe（OH）3Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+

（5）吸附Fe（OH）3，促使Fe3+水解而充分沉淀（或促使水解平衡正向移动）

7、

（1）漏斗、玻璃棒；蒸发浓缩、降温结晶、过滤

（2）CaCO3、BaCO3

（3）向上层清液中滴加BaCl2，若有沉淀生成，则未过量，若无沉淀生成，则已过量。

（4）焰色反应重结晶

8、

（1）CO32－+H2O

HCO3+2OH－；升温，促进水解，溶液碱性增强，使反应充分进行。

（2）F2O3+6H+→2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe→3Fe2+

（3）铁粉不再溶解，铁粉表面不再有气泡产生

（4）100mL容量瓶Fe3++3OH－→Fe（OH）3↓

（5）③灼烧（加热）⑥恒重操作确保氢氧化铁完全分解成了氧化铁

（6）0.07a

9、

（1）提高镁的浸出率

（2）CaSO4、制石膏或水泥

（3）趁热过滤；蒸发浓缩、冷却结晶（4）否；硫酸是难挥发性酸

10、

（1）2OH－+Mg2+＝Mg（OH）2↓

（2）K+Ca2+

（3）K2CO3+CO32－+Ca2+＝CaCO3↓2H++CO32－＝CO2↑+H2O

（4）①在同一时间K+的浸出浓度大。

②反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。

（5）K＝1.75×104（过程略）

11、

（1）将β－锂辉石粉碎、增加硫酸的浓度等

（2）Al（OH）3Fe（OH）3

（3）将亚铁离子氧化便于使其以Fe（OH）3形式除尽

（4）2Li++CO32－＝Li2CO3↓（5）NaOH、Na2SO4

12、

（1）B

（2）Mg2++2Al3++8NH3·H2O＝MgAl2O4↓+8NH4++4H2O

（3）取最后一次洗涤液1ml于试管中，向其中滴加硝酸酸化后再加入2～3滴硝酸银溶液，没有明显现象出现，则证明洗涤干净；

（4）坩埚（5）MgAl2O4+8H+＝Mg2++2Al3++4H2O

（4）除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰（或NaOH与CaO混合物）

13、

（1）Ag++e－＝Ag2NO+O2＝2NO2

（2）Al（OH）3和CuO的混合物Al（OH）3+OH－＝AlO2－+2H2O

（3）424O2（4）5025

（5）蒸发浓缩、冷却结晶