化工流程图解题指导 练习 届高三化学一轮复习重点专题.docx

1、化工流程图解题指导 练习 届高三化学一轮复习重点专题2021届高三化学一轮复习化工流程图解题指导考纲分析1.从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。2.将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题的能力。3.将分析和解决问题的过程及成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达，并做出解释的能力。策略解读一、工业流程题的结构二、工业流程题分类题型一物质制备类化工流程题例1NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_。(2)写出“反应

2、”步骤中生成ClO2的化学方程式_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)解题流程第一步：读题目，明确目的制备NaClO2第二步：审流程，分块破题拆分工艺流程第三步：看设问，结合题中的问题，回到流程图中找答案。

3、得分秘籍(1)设问一般相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。(2)题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答；对于超纲知识，题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。答案(1)3(2)2NaClO3H2SO4SO2=2NaHSO42ClO2(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO(或NaClO2)(4)21O2(5)1.57题型二提纯类化工流程题例2以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO47H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：MgOSiO2FeO、Fe2O3CaOAl2O3B2O330%40%20%25%5%15%2%3%1%2%1%2%回答下列问题

4、：(1)“酸解”时应该加入的酸是_，“滤渣1”中主要含有_(写化学式)。(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是_、_。(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是_。(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是_。答案(1)浓硫酸SiO2(2)氧化亚铁离子促进铁离子、铝离子水解转化为沉淀(3)溶液接近无色(4)温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响不同，温度越高，硫酸钙溶解度越小，可以采用蒸发浓缩，趁热过滤的方法除去硫酸钙强化训练1Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO45H2O的流程图：Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为_，火法炼铜的反应

5、原理是_(用化学方程式表示)。(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：_。(3)若将A中红色物质反应掉，操作中加入的试剂最好是_(填字母)。A适量的NaNO3 B适量的HNO3 C适量的H2O2答案(1)1Cu2SO22CuSO2(2)Cu2O2H=Cu2CuH2O(3)C2、（2020年北京高考题）用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金)，Ag和Cu。已知：浓硝酸不能单独将Au溶解。HAuCl4=H+AuCl(1)酸溶后经_操作，将混合物分离。(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量Cu消耗HNO3的物质的量不

6、同，写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式：_。(3)HNO3-NaCl与王水V(浓硝酸)：V(浓盐酸)=1：3溶金原理相同。将溶金反应的化学方程式补充完整：Au+_NaCl+_HNO3=HAuCl4+_+_+_NaNO3关于溶金的下列说法正确的是_。A用到了HNO3的氧化性B王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性C用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解(4)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原，则参加反应的Zn的物质的量是_mol。(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉，可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。试剂1是_，试剂2是

7、_。答案 （1）过滤（2）3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)3+2NO+4H2O (3) Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+NO+2H2O+4NaNO3 AC(4)2(5)氯化钠溶液 盐酸3、（2020新课标）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题：（1）“酸浸氧化”需要加热

8、，其原因是_。（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同时还有_离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式_。（3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、_，以及部分的_。（4）“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣的主要成分是_。（5）“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是_。（6）“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是_。【答案】（1）加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）（2）Fe2+ VO+MnO2 +2H+ =+Mn2+H2O（3）Mn2+ Al3+和Fe3+（4）Fe(OH)3（5）NaAl(O

9、H)4+ HCl= Al(OH)3+NaCl+H2O（6）利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全4工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：（1）浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2+ SO42+ H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。写出的离子方程式： 。：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+3H2O ：（2）过滤所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为 （填离子符号）。（3）写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式： 。（4）“浸锰”

10、反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是 ；向过滤所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是 。（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式： 。（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是 。答案（1） 2Fe3+ SO2+2H2O = 2Fe2+ + SO42+4H+（2分） （2）Mn2+ Fe2+（2分）（3）MnO2+SO2=MnSO4（2分）（4）90（1分） 防止NH4HCO3受热分解，提高原料利用率（1分）（5）Mn2+2H

11、CO3-=MnCO3+CO2+H2O（2分）（6）取1-2mL最后一次洗液于试管，滴加盐酸酸化BaCl2溶液，若无白沉淀产生，则洗涤干净（2分）5(2019山东德州一模)金属Co、Ni性质相似，在电子工业以及金属材料上应用十分广泛。现以含钴、镍、铝的废渣(含主要成分为CoO、Co2O3、Ni，少量杂质Al2O3)提取钴、镍的工艺如下：(1)酸浸时SO2的作用是_。(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子方程式：_。(3)有机层提取出的Ni2可用于制备氢镍电池，该电池工作原理：NiOOHMHNi(OH)2M，电池放电时正极的电极反应式为_。(4)用CoCO3为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得H

12、2O2分解的高效催化剂CoxNi(1x)Fe2O4(其中Co、Ni均为2价)。如图是用两种不同方法制得的CoxNi(1x)Fe2O4在10 时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。H2O2的电子式_。由图中信息可知：_法制取的催化剂活性更高。Co2、Ni2两种离子中催化效果更好的是_。(5)已知煅烧CoCO3时，温度不同，产物不同。在400 充分煅烧CoCO3，得到固体氧化物的质量为2.41 g，CO2的体积为0.672 L(标准状况下)，则此时所得固体氧化物的化学式为_。答案(1)作还原剂(或将Co3还原为Co2)(2)2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2(3)N

13、iOOHeH2O=Ni(OH)2OH(4)微波水热Co2(5)Co3O46锂离子电池正极材料需要纯度较高的硫酸锰，目前工业硫酸锰中杂质（钙、镁、铁等）含量高，利用下图流程可制取纯度较高的硫酸锰溶液。反应使杂质生成氟化物的沉淀，对反应前后的杂质含量检测结果（以350g/LMnSO4计）如下：杂质净化前/g净化后/g去除率/%Fe2+、Fe3+0.001 2750.001 275Ca2+0.490 0000.021 51095.61Mg2+0.252 0000.025 10090.04（1）滤渣x中含有的物质是 。（2）试分析钙镁去除结果不同的原因： 。（3）在滤液中加入KMnO4可以将Fe2+氧

14、化为Fe3+，同时生成Mn2+。该反应的离子方程式为 。（4）已知：生成氢氧化物沉淀的pHFe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2开始沉淀时6.31.58.3完全沉淀时8.32.89.8注：金属离子的起始浓度为0.1mol/L根据表中数据解释流程中的目的： 。（5）进一步研究表明，如果反应后不过滤直接加入KMnO4，同时控制加入的量，反应后调节pH，然后再过滤，可以进一步提高钙镁的去除率。对钙镁去除率提高的原因有如下假设：假设：Fe2+与生成了Fe3+，Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附了沉淀物；假设：Mn2+与反应生成的活性MnO2吸附了沉淀物。选择适当的无机试剂，设计实验验证假设是否成

15、立。（6）锂离子电池充放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回移动，就像一把摇椅，称“摇椅式电池”。典型的锂离子电池工作原理如下图所示。 放电时Li+的移动方向从 极到 极（填“a”或“b”） 已知电极总反应：LiCoO2CLi1xCoO2CLix，写出放电时正极的电极反应式 。答案（1）CaF2 MgF2（2分）（2）CaF2比MgF2更难溶（2分）（3）MnO4 5Fe28H5Fe3Mn24H2O（2分）（4）将Fe3转化为Fe(OH)3达到分离铁元素与锰元素的目的（2分）（5）取工业硫酸锰废水，加入MnF2，将所得样品分成两份，其中一份加入Fe(OH)3胶体，另一份加入活性MnO2，分别检

16、测Ca2+、Mg2+的去除率，若去除率提高（大于95.61%、90.04%），则说明假设成立。（2分）（6） b a（2分）Li1-xCoO2 + xLi+ xeLiCoO2（2分）7、以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料（MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl2xH2O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：资料aMn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。资料b生成氢氧化物沉淀的pHMn(OH)2Pb(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时8.16.51.9完全沉淀时10.18.53.2注：金属离子的起始浓度为0.1 mol

17、L-1（1）过程的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是 。检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是：取少量滤液1于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成；另取少量滤液1于试管中，。Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：a2Fe2+ Cl2 = 2Fe3+2Clb4Fe2+ O2+ 4H+ = 2Fe3+ + 2H2Oc写出c的离子方程式： 。（2）过程的目的是除铁。有如下两种方法：.氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。.焙烧法：将滤液1浓缩得到的固体于290焙烧，冷却，取焙烧物.。已

18、知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3 + 3O2= 2Fe2O3+ 3Cl2，MnCl2和PbCl2不发生变化。氨水法除铁时，溶液pH应控制在 之间。补全中的操作： 。两种方法比较，氨水法除铁的缺点是 。（3）过程的目的是除铅。加入的试剂是 。（4）过程所得固体中的x的测定如下：取m1 g样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2 g。则x= 。答案：（1）MnO2+ 4H+ +2Cl Mn2+ + Cl2+2H2O 滴加KSCN溶液，变红MnO2+ 4H+ +2Fe2+= Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O 或MnOOH+ 3H+ + Fe2+=Mn2+ + Fe3+2H2O（2） 3.25.5加水溶解，过滤，再加盐酸酸化至pH小于5.5引入杂质NH4+（3）锰（4）7(m1-m2)/m2