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14无机化学工艺流程题的解题策略

14无机化学工艺流程题的解题策略
14无机化学工艺流程题的解题策略

14无机化学工艺流程题的解题策略

[命题趋势]

化学工艺流程题充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系,体现其社会应用价值。此外,这类题目能考查学生的化学基础知识和基本技能,又有较好的区分度,受到命题者的青睐。该类试题有如下几个命题角度:

角度一原料预处理方式

角度二反应条件

(1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。

(2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。

(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。

(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。

(5)蒸馏或分馏:分离沸点相差较大且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。

(6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。

[突破策略]

1.粗读题干,挖掘图示

图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定要关注题目的每一个关键字,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。如制备类无机化工题,可粗读试题,知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。

2.携带问题,精读信息

这里信息包括三个方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。读主干抓住关键字、词;读流程图,重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。

3.跳跃思维,规范答题

答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后面答题。要求用理论回答的试题,应采用“四段论法”:改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。

[突破训练]

1.(2017·高考全国卷Ⅰ,27,14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为____________。

(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl 2-

4形式存在,写出相应反应的离子方程式:________________________________________________________________________。

(3)TiO 2·x H 2O 沉淀与双氧水、氨水反应40 min 所得实验结果如下表所示:

分析22原因:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)Li 2Ti 5O 15中Ti 的化合价为+4,其中过氧键的数目为____________。

(5)若“滤液②”中c (Mg 2+)=0.02 mol·L -

1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe 3+恰好沉淀完全即溶液中c (Fe 3+)=1.0×10-5 mol ·L -

1,此时是否有Mg 3(PO 4)2沉淀生成?列式计算。FePO 4、Mg 3(PO 4)2的K sp 分别为1.3×10-22、1.0×10-24。

(6)写出“高温煅烧②”中由FePO 4制备LiFePO 4的化学方程式:________________________________________________________________________。

解析:(1)从图像直接可以看出,铁的浸出率为70%时对应的温度、时间,符合温度升高,反应速率加快,值得注意的是,这类填空题可能有多个合理答案。(2)考查离子方程式书写。难点为生成物还有什么,钛酸亚铁中钛为+4价,铁为+2价,产物有氯化亚铁,比较FeTiO 3和TiOCl 2-

4知,产物中一定有H 2O 。值得注意的是钛酸亚铁与盐酸反应是非氧化还原反应。(3)联系化学反应速率、双氧水和氨水性质分析转化率。这类问题要从两个角度分析,即低于40 ℃时,随着温度的升高,反应速率加快;高于40 ℃时,氨水挥发速率加快、双氧水分解速率加快,导致反应物浓度降低,结果转化率降低。(4)考查化学式与元素化合价关系。锂元素在化合物中只有一种化合价(+1),化合物中元素化合价代数和等于0,过氧键中氧显-1价,类似双氧水、过氧化钠。如果能求出-1价氧原子个数,就能求出过氧键数目,即过氧键数目等于-1价氧原子个数的一半。设Li 2Ti 5O 15中-2价、-1 价氧原子个

数分别为x 、y 。有?

????x +y =152x +y =22,解得x =7,y =8。所以,过氧键数目为82=4。(5)考查溶度积计算以及判断沉淀是否形成。分两步计算:①计算铁离子完全沉淀时磷酸根离子浓度。

c (Fe 3+)·c (PO 3-4)=K sp (FePO 4),c (PO 3-4)=1.3×10-221.0×10-5 mol ·L -

1=1.3×10-17 mol ·L -1。②混合后,溶液中镁离子浓度为c (Mg 2+)=0.01 mol·L -1,c 3(Mg 2+)·c 2(PO 3-4)=0.013×(1.3×10-17)2

=1.7×10-40

答案:(1)100 ℃、2 h ,90 ℃、5 h

(2)FeTiO 3+4H ++4Cl -===Fe 2++TiOCl 2-

4+2H 2O (3)低于40 ℃,TiO 2·x H 2O 转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO 2·x H 2O 转化反应速率下降

(4)4

(5)Fe

3+恰好沉淀完全时,c (PO 3-4)=1.3×10-221.0×10-5 mol·L -1=1.3×10-17mol ·L -1,c 3(Mg 2+)·c 2(PO 3-4)值为0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40

(6)2FePO 4+Li 2CO 3+H 2C 2O 4=====高温

2LiFePO 4+3CO 2↑+H 2O ↑

2.(2017·高考全国卷Ⅲ,27,15分)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr 2O 3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:

回答下列问题:

(1)步骤①的主要反应为

FeO ·Cr 2O 3+Na 2CO 3+NaNO 3――→高温

Na 2CrO 4+Fe 2O 3+CO 2+NaNO 2

上述反应配平后FeO·Cr 2O 3与NaNO 3的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)滤渣1中含量最多的金属元素是______________,滤渣2的主要成分是____________及含硅杂质。

(3)步骤④调滤液2的pH 使之变________(填“大”或“小”),原因是________________________________________________________________________

(用离子方程式表示)。

(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl ,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K 2Cr 2O 7固体。冷却到________(填标号)得到的K 2Cr 2O 7固体产品最多。

a .80 ℃

b .60 ℃

c .40 ℃

d .10 ℃

步骤⑤的反应类型是______________。 (5)某工厂用m 1 kg 铬铁矿粉(含Cr 2O 3 40%)制备K 2Cr 2O 7,最终得到产品m 2 kg ,产率为____________。

解析:(1)1 mol FeO·Cr 2O 3参与反应共失去7 mol 电子,而1 mol NaNO 3参与反应得到2 mol 电子,根据得失电子守恒,二者的系数比为2∶7。由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应,所以该步骤不能使用陶瓷容器。(2)步骤①中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣1,所以滤渣1中含量最多的金属元素是Fe 。结合流程图可知,滤渣2的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。(3)滤液2中存在平衡:2CrO 2-4+2H +Cr 2O 2-

7+H 2O ,氢离子浓度越大(pH 越小),越有利于平衡正向移动,所以步骤④应调节滤液2的pH 使之变小。(4)根据题图,可知温度越低,K 2Cr 2O 7的溶解度越小,析出的重铬酸钾固体越多,故d 项正确。步骤⑤中发生的反应为Na 2Cr 2O 7+2KCl===K 2Cr 2O 7↓+2NaCl ,其属于复分解反应。(5)该

铬铁矿粉中Cr 2O 3的物质的量为m 1×103 g ×40%152 g ·mol -1

,根据Cr 元素守恒可求得K 2Cr 2O 7的理论质量m 0=m 1×103 g ×40%152 g ·mol

1×294 g ·mol -1×10-3 kg ·g -1=147m 1190 kg ,所以产品的产率为m 2m 0×100%=190m 2147m 1

×100%。 答案:(1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na 2CO 3反应

(2)Fe Al(OH)3

(3)小 2CrO 2-4+2H +Cr 2O 2-

7+H 2O (4)d 复分解反应

(5)190m 2147m 1

×100% 3.(2017·南通模拟)ZrO 2常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为ZrSiO 4,也可表示为ZrO 2·SiO 2,还含少量Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2等杂质)通过如下方法制取。

已知:①ZrO 2能与烧碱反应生成可溶于水的Na 2ZrO 3,Na 2ZrO 3与酸反应生成ZrO 2+。 ②部分金属离子在实验条件下沉淀的pH 如下表:

(1)熔融时ZrSiO 4,滤渣Ⅰ的化学式为____________________________________。

(2)为使过滤Ⅰ所得滤液中的杂质离子沉淀完全,需用氨水调pH =a ,则a 的范围是__________________;继续加氨水至pH =b 时,所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)向过滤Ⅲ所得滤液中加入CaCO 3粉末并加热,得到两种气体。该反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)为得到纯净的ZrO 2,Zr(OH)4需要洗涤,检验 Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是________________________________________________________________________。

解析:(1)锆英砂与NaOH 在熔融状态下,生成Na 2ZrO 3、Na 2SiO 3、NaAlO 2,Fe 2O 3不溶,再加入HCl 酸浸时,Fe 2O 3溶解生成Fe 3+,Na 2ZrO 3转化成ZrO 2+

,Na 2SiO 3转化成H 2SiO 3沉淀,NaAlO 2转化成Al 3+

。ZrSiO 4与NaOH 的反应为非氧化还原反应,根据元素守恒可配平反应的化学方程式。(2)加入氨水,除去Fe 3+、Al 3+杂质,但不可使ZrO 2+

沉淀,所以pH 的范围为5.2~6.2。继续加入氨水,使ZrO 2+转化为 Zr(OH)4沉淀,1 mol ZrO 2+参加反应生成1 mol Zr(OH)4,根据电荷守恒知,产物有2 mol NH +4生成,根据N 原子守恒知,反应物有2 mol NH 3·H 2O 参加反应,根据H 、O 原子守恒知,反应物需要补充1 mol H 2O 。(3)NH +4水解显酸性,加入CaCO 3可生成CO 2,同时促进了NH +4水解,加热生成NH 3。(4)过滤Ⅲ处的滤液为NH 4Cl ,检验Zr(OH)4沉淀是否洗涤干净,只要检验最后一次洗涤液中是否含有Cl -即可。

答案:(1)ZrSiO 4+4NaOH=====高温

Na 2SiO 3+Na 2ZrO 3+2H 2O H 2SiO 3(或H 4SiO 4)

(2)5.2~6.2 ZrO 2++2NH 3·H 2O +H 2O===Zr(OH)4↓+2NH +4 (3)2NH +4+CaCO 3=====△

Ca 2++2NH 3↑+CO 2↑+H 2O (4)取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr(OH)4洗涤干净

化学工艺流程试题的解题策略

化学工艺流程试题的解题策略 [题型分析] 一、试题结构:工艺流程题的结构分题引、题干和题设三部分。题引一般是简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品)有时还提供相关表格、图像等参考数据或信息;题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题设主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成一系列问题,构成一道完整的化学试题。 一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点 1.原料的各项预处理(相关的操作及名词) (1)溶解:通常用酸进行溶解,如硫酸、盐酸等。 (2)灼烧、焙烧、煅烧:改变物质结构,使一些物质转化为目标物质,或使一些杂质在高温下氧化或分解。 (3)控制反应条件:因为化学反应是有条件的,往往需要在一定的浓度、温度、压强、催化剂和酸碱性等条件下进行,所以生产中必须控制反应条件,其中温度和酸度的控制是条件控制的两大主旋律。可采用水浴加热、油浴加热等控制温度,防止温度过高时反应物或生成物发生分解导致产率降低。 2.分离和提纯阶段 (1)调节溶液的pH:①控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如含Mn2+的溶液中同时含有Fe2+,可先加氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的酸度为3.7≤pH <8.3,即可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。②调节溶液的pH时,所选的物质应满足两点:一是能与H+或OH-反应,二是不引入新的杂质。 (2)加热:加快化学反应速率或促使化学平衡向某个方向移动。 (3)降温:防止某物质在高温时溶解(或分解)或使化学平衡向着题目要求的方向移动。 (4)萃取 3.获得产品的方法或操作 (1)蒸发:蒸发掉一部分溶剂。有时要考虑反应时的气体氛围以抑制某物质发生水解。 (2)蒸发浓缩、冷却结晶:适用于杂质的溶解度随温度变化不大的物质的分离、提纯。 (3)蒸发结晶、趁热过滤:适用于杂质的溶解度随温度变化较大的物质的分离、提纯,可

无机化学复习题(1)

复习题: 一、选择题: 1.下列说法正确的是 A.△H>0,△S <0,在任何温度下,正反应都能自发进行 B.△H<0,△S<0,在任何温度下,正反应都能自发进行 C.△H<0,△S>0, 在任何温度下,正反应都能自发进行 D.△H>0, △S>0, 在任何温度下,正反应都能自发进行 2、对·L-1HAc溶液来说,下列叙述中正确的是()。 (A)加入浓HAc,由于反应物浓度增加,平衡向右移动,HAc的解离度增大; (B)用水稀释,HAc的解离度减小; (C)加入少量NaOH,HAc的解离平衡向左移动; (D)加入少量HCl,HAc的解离度减小。 3、、下列原子中,第一电子亲和能最大的是()。 (A)N;(B)O;(C)P;(D)S。 4、下列物质极化率最小的是()。 (A)H2O;(B)H2S;(C)H2Se;(D)H2Te。 5、对A、B两种元素来说,下列叙述正确的是()。 (A)A的电负性大于B,则A的第一电离能一定大于B; (B)A的电负性大于B,则A的金属性比B强; (C)A的电负性大于B,则A的非金属性比B强; (D)A的电负性大于B,则A的原子半径一定比B小。 6、下列物质中,不符合EAN规则的是()。 (A) Cr(CO)6;(B) Fe(CO)5;(C)V(CO)6;(D) Ni(CO)4。 7、一混合理想气体,其压力、体积、温度和物质的量分别用p、V、T、n表示,如果用i 表示某一组分的气体,则下列表达式中错误的是()。 (A)pV=nRT;(B)p i V=n i RT;(C)pV i=n i RT;(D)p i V i=n i RT。 8、下列分子中存在键的是()。 (A)PCl3;(B)HCl;(C)H2;(D)N2。 9、下列叙述中正确的是()。 (A)只有等压过程,才有化学反应热效应; (B)在不做非体积功时,等压过程所吸收的热量全部用来增加系统的焓值; (C)焓可以被认为是系统所含的热量; (D)在不做非体积功时,等压过程所放出的热量全部用来增加系统的焓值。 10、反应A+B→C的速率方程式是v=k[c(A)]2[c(B)]1/2,如果A、B浓度都增大到原来的4倍,那么反应速率将增大到原来的()。 (A)32倍;(B)4倍;(C)8倍;(D)64倍。 11、混合气体中,某组分的分压是指()。 (A)相同温度时,该组分气体在容积为的容器中所产生的压力; (B)该组分气体在时所产生的压力;

工艺流程解题策略

工艺流程解题策略 1.一个完整的无机化工生产流程一般具有下列过程: 2.各过程涉及的考点: (1)对原料进行预处理的常用方法及其作用: ①研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。②水浸:与水接触反应或溶解。 ③酸浸:与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 ④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。 ⑤煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。 (2)核心化学反应要掌握: ①元素及其化合物知识:化工生产将原料转变成产品的过程,也是物质经历相互转化的过程。理解物质之间的转化关系,就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识 ②还要掌握有关化工生产的知识,熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等; ③化学反应原理:化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程,

从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等,是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等,做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 (3)化工生产过程中分离提纯、除杂等环节,与高中化学基本实验的原理紧密联系,包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理,并要熟悉所用到的相关仪器。 (4)对整个工艺流程能进行评价: ①体现绿色化学思想(使用无毒无害原料,采用原子利用率高的制备路线,原料的循环利用,副产物综合利用,节能,等); ②高效节能方面(原料廉价,工艺简单,产品的纯度高,能耗低等) (5)化学计算:纯度,转化率、产率计算,有效数字的取舍。 2. 解答基本步骤 (1)读题头,得目的,划原料,明产品,解决“干什么” 一般采用“首尾分析法”:通过阅读题头,了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素。 (2)读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写” 从化学原理的角度、用化学语言作答;要抓住主要问题,针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下: ①答题所问:要看清题目要求,按要求答题。 如:写离子方程式还是化学方程式;写物质的名称还是化学式等;方程式中反应物、产物的分子式书写要正确;尤其是化学方程式要配平,电极反应式

(完整)高考工艺流程题解题技巧答案

工艺流程题 一、化工流程命题立意及考点 工艺流程是近几年高考的热点,它是传统“无机框图题”的变革与创新。以化工生产为背景,用框图的形式表述生产流程,是化学与生产、生活联系的重要体现,体系全,考点多 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯等。 知识落点:信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。 能力考查:获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。 二、解题策略 1、工艺流程题的结构 规律是“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。 2. 解答基本步骤 (1)读题头,得目的,划原料,明产品,解决“干什么” (2)读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写” 三、化工流程常见考点答题套路 (1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施:搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强),增大气液或固液接触面积。 (2)加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。 (3)温度不高于××℃的原因:适当加快反应速率,但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H 2O 2、NH 4HCO 3)分解、(如Na 2SO 3)氧化或促进(如AlCl 3)水解等,影响产品的生成。 (4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法:蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。 (5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 (6)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。 (7)控制某反应的pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀:调节pH 所用试剂为主要元 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控 原料循环利用 排放物的无害化处理

无机化工流程图题地解答方法及常见答题技巧

无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧 工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题,构成一道完整的化学试题。因此解答化工工艺流程题的基本步骤是: 推荐阅读:运用规律解工艺流程题——“模型解题法” 一、读题头,得目的,划原料明产品,解决“干什么” 通过阅读题头,了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?阅读题干时要随手画出题目提供的一些课本上未出现过的诸如溶解度、物质的热稳定性和熔沸点等不知何用的信息,以便在后面阅读流程图和解题时随时调用。

二、读题干,析过程,看措施推用意,解决“怎么做” 题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。分析流程中的每一步骤的反应物是什么?发生了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)?该反应造成了什么后果(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的?如何体现绿色化学思想?)?每一步操作进行到什么程度最佳?在此过程中抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务,在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。

我们把它分为三个层次:读得懂的;读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的;完全读不懂的。 快读读得懂的,对于读得懂的,往往是常见的化学反应、化学实验操作等基础知识,是要求学生必须掌握的。出题者常在这些环节设问,让大部分学生都能得到这些分。因此要克服恐惧心理意识到,无论流程图如何复杂都会有简单的得分题。例如一些灼烧、水浸及过滤的目的。

工艺流程题的命题特点和解题策略

工艺流程题的命题特点和解题策略 工艺流程题以真实的生产为情境,紧密联系实际,能 够考查学生应用化学知识解决实际生产生活中问题的能力,目前已成为高考的主流题型之一。 、命题特点 工艺流程题呈现的信息源于真实的工业生产过程,具有 步骤多、过程复杂等特点,主要考查物质的转化及物质的分离提纯,涉及的知识丰富,体现了高考对学生综合应用能力的考查。考查的内容主要有:元素化合物知识;化学实验基本操作,如除杂、分离、提纯等;化学反应方程式或离子反应方程式的书写,特别是根据信息书写化学反应方程式;化学平衡理论;盐类的水解原理,通常是通过控制溶液的酸碱性使某些金属阳离子形成氢氧化物沉淀而被除去、盐类在蒸发过程中应防止水解等;电解原理;定量计算;生产条件的控制方法和意义;从溶液中得到晶体的操作过程;还考查工艺的安全性、经济性、绿色化等问题。 工艺流程试题主要由三部分组成:1.题头,一般是介绍该工艺生产的原材料和产品(包括副产品);2.题干,以框 图形式呈现原料到产品的主要生产工艺流程,主线主要包含原料的预处理、核心的化学反应以及产品的分离提纯,支线主要是指明使用的试剂、经过某个步骤操作后所得的物质、物质的循环利用(以回头线的形式体现)、排放物的无害化处理等;3.题尾,主要是信息提示及问题。常见的流程题有两 类:一类是除杂提纯工艺流程题,如粗盐的提纯;另一类是

原材料化学转化工艺流程题,高考以这类题为主。 二、解题方法与策略解工艺流程题时,首先要通读一遍 试题,简单了解生产 的流程,题目中以什么原料来制备目标产品;然后按照从左往右的顺序仔细分析每一个步骤,有什么物质进出,发生了什么反应,产物是什么,目的是什么,涉及什么操作,是除杂、净化还是分离提纯,操作对产品会有什么影响等,总之所有的反应转化或实验操作都是为了得到纯净的产品。在这个过程中要特别仔细,分析到位,一个步骤分析不全面往往会影响到下一个步骤的分析,产生连带效应,使得下一个步骤的分析出现错误。最后联系所学的知识和技能解答问题。 题目虽然涉及众多的知识点,但各个小题之间通常没有非常紧密的联系,因而可以逐问分析,各个击破,争取该拿的分都能拿到。 以上为解决工艺流程题的一般方法,其实很多时候不必 拘泥于解题的方法和步骤。试题中不管提供什么样的新情境、新信息,最终的目的都是为了考查学生对基础知识的掌握程度和应用知识的能力。因而还可以直接从问题出发,联

无机化学复习题及答案

无机化学复习题 一、选择题(每题1分,共20分) ( )1.已知H 2和He 的相对分子质量分别为2和4。2g H 2与2gHe 混合后体系的压力为3300kPa ,则混合气体中He 的分压为: A 、3300 kPa B 、2200 kPa C 、1100 kPa D 、1650 kPa ( )2.关于氧的相对原子质量下列叙述正确的是: A 、 等于8O 16核素一个原子的质量 B 、等于氧的平均原子质量 C 、等于氧的平均原子质量与碳—12核素质量的121之比值 D 、等于一个氧原子的质量与碳—12核素质量的121之比值 ( )3.下列关系式中错误的是: A 、H=U+PV B 、ΔU(体系)+ ΔU(环境)=0 C 、ΔG=ΔH-T ΔS D 、ΔG(正反应)×ΔG(逆反应)=1 ( )4.反应 2NO 2(g)(红棕色)==N 2O 4(g)(无色) Δr H m <0 达平衡后,将体系的温度降低,则混合气体颜色: A 、变浅 B 、变深 C 、不变 D 、无法判断 ( )5.反应 C(s)+O 2(g)===CO 2(g),Δr H m <0 下列不能使正反应速度增大的措施是: A 、缩小体系的体积 B 、升高体系温度 C 、增大氧气的分压 D 、减小CO 2(g)的分压 ( )6.在298K 的温度下石墨的标准生成自由能为: A 、等于零 B 、大于零 C 、小于零 D 、无法确定 ( )7.NO(g)+CO(g)===2 1N 2(g)+CO 2(g) Δr H m = -373.4kJ ·mol -1 ,欲使有害气体NO 和CO 取得最高转化率,则应选择的操作是: A 、增大NO 浓度 B 、增大CO 浓度 C 、降低温度、增大压力 D 、使用高效催化剂 ( )8.对于等温等压下进行的任一反应,下列叙述正确的是: A 、Δr S m 越小反应速度越快 B 、Δr H m 越小反应速度越快 C 、Δr G m 越小反应速度越快 D 、Ea 越小反应速度越快 ( )9.下列四个量子数(依次为n ,l ,m ,m s )不合理的一组是: A 、(3、1、0、+21) B 、(4、3、1、-2 1) C 、(4、0、0、+21) D 、(2、0、1、-2 1) ( )10.下列四个量子数所描述的电子运动状态中,能量最高的电子是: A 、(4、1、0、+21) B 、(4、2、1、-2 1) C 、(4、0、0、+21) D 、(4、1、1、-2 1) ( )11.下列分子中C 原子形成共价键时,原子轨道采取SP 3杂化的是:

工艺流程图题解题技巧教学提纲

理综化学第十一题化工流程题训练 1、工业流程图题做题原则: (1)、首先快速审题,明确实验目的,解决“干什么” (2)、“怎么做”:迅速把握文字材料和方框中有效信息,仔细分析每一步发生的反应及得到的产物。把产物或得到的滤液、滤渣等成分写在流程图相应位置上。 (3)、遇到不懂的信息或问题可以跳过去,到时再说,有些提供的信息可能在问题中根本没及,有些信息则可以结合问题帮助理解。 (4)、可以在问题中寻找一些相对独立的问题作答,节约审题时间。 2、在化学工业中应考虑的问题,可以归纳如下: ①化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行 ②成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等,这是整个过程都需考虑的问题 ③原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用 ④生产过程要快——化学反应速率 ⑤产率要高——化学平衡 ⑥产品要纯——产品的分离、提纯 ⑦环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用,“三废”的处理 3、由此,化工题常考查的知识点则总结如下: ①化学反应原理——化学(离子)方程式的书写、无机物的性质及制备 ②化学反应速率原理 ③化学平衡原理 ④水解理论 ⑤化学反应与能量——热量的计算(盖斯定律),电化学(电解、电镀) ⑥物质制备和分离的知识——基础实验⑦绿色化学的观点 4、工业流程题目在流程上一般分为3个过程: 原料处理→分离提纯→获得产品 (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

化学工艺流程题类型及其解题策略

化学工艺流程题类型及其解题策略 【方法总述】 1.无机化工流程题的特点 无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题为指导思想,能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以这类题成为近年来高考的必考题型。这类题常呈现的形式:流程图、表格、图像等。 这类题常围绕以下几个知识点进行设问: (1)化学反应速率及平衡理论的运用 反应物颗粒大小:反应速率、原料的利用率等。 温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等。 (2)化学式的判断。 (3)氧化还原反应化学方程式或离子方程式的书写。 (4)通过调节溶液的pH达到分离除杂的目的。 (5)化学反应的能量变化。 (6)化学实验室的常用仪器的用途和使用方法。 (7)化学实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等。 (8)元素守恒、得失电子守恒等化学观念。 (9)根据物质之间的反应关系进行的简单计算。 (10)“流程”中的物质成分的判断,物质的转化和循环,资源的回收和利用。 (11)环境保护及绿色化学评价(是否污染环境、原子经济性、节约资源、安全性、资源再生)。 2.工业生产流程主线

规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。【解题策略】 1.解答无机化工流程试题的程序 基本步骤: (1)首先要通过阅读文字说明,清楚试题背景是工业生产还是实验室研究,准确抓住工艺(实验)的目的是什么?还提供了哪些信息(原料成分,含量,产品成分,从用途能看出什么性质)? (2)然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。 (3)分析流程中的每一步骤,从以下几个方面了解流程: ①反应物是什么; ②发生了什么反应; ③该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用;抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。 (4)从设问中获取信息,使下一步的深入分析重点更明确。 解题思路: 明确整个流程及每一部分的目的——→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质——→结合基础理论及实际问题思考——→注意答题的模式及要点。 2.熟悉工业流程常见的操作及名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程: 原料处理——→分离提纯——→获得产品 (1)原材料的预处理阶段的常见考点及常见名词 ①加快反应速率: 研磨——将固体粉碎,增大表面积,加快反应速率; ②溶解浸出:通常用酸或碱溶。如用硫酸、盐酸或氢氧化钠溶液等。 浸出——固体加水(酸或碱)溶解得到离子。 【浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(更多转化)】 水浸——及水接触反应或溶解。 水洗——除去水溶性杂质。 酸浸(或酸洗)——在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,

无机化学基础——“无机化工流程题”解题指导

无机化学基础 ——“无机化工流程题”解题指导 2.试题的设问角度 化工流程题的考点主要从以下6点设置: (1)基本操作 除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述;加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。 (2)物质的分离与提纯 通过调节pH 使溶液中的金属离子沉淀达到分离除杂的目的,据此选择需要加入的化学试剂;加入某种物质使难溶物转化为更难溶的物质后,通过过滤除去等。 (3)化学反应速率与化学平衡理论的运用 例如,研磨使反应物颗粒变小,增大反应物间的接触面积,从而增大反应速率,提高原料利用率;升高温度能增大反应速率,使吸热反应平衡正向移动等。 (4)化学方程式或离子方程式的书写 根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物,书写指定的化学方程式或离子方程式。 (5)环境与绿色化学思想 流程中物质的转化和循环、资源的回收和利用、“三废”的来源、对环境的影响及处理

措施等。 (6)化学计算 联系原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量;联系溶液配制、滴定操作测定样品中某元素含量或产品纯度;联系溶度积常数,计算溶液中某离子浓度或完全沉淀时的pH等。 题型一以物质制备为目的工艺流程 1.工艺流程中的常见专业术语 2.工艺流程题中常见问题的答题方向

[典例1] 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS ,含有SiO 2和少量FeS 、CdS 、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: 相关金属离子[c 0(M n +)=0.1 mol ·L -1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下: (1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为__________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)滤渣1的主要成分除SiO 2外还有________;氧化除杂工序中ZnO 的作用是________,若不通入氧气,其后果是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)溶液中的Cd 2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为______________ _______________________________________。 (4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为____________________;沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。

无机化学工艺流程题的解题策略

2018高考化学:无机化学工艺流程题的解题策略解读一:原料预处理方式 解读二:必考的反应条件

角度三提纯方法 角度四分离方法 (1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 (2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。 (4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。

(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。 (6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。 二、解答无机化工流程题的策略 1.粗读题干,挖掘图示 图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定要关注题目的每一个关键字,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。如制备类无机化工题,可粗读试题,知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。 2.携带问题,精读信息 这里信息包括三个方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。读主干抓住关键字、词;读流程图,重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 3.跳跃思维,规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后面答题。要求用理论回答的试题,应采用“四段论法”:

改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。 相关练习 1.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V 2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V 2O 5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线: 回答下列问题: (1)“酸浸”时V 2O 5转化为VO 2+ ,反应的离子方程式为________________,同时V 2O 4转化成VO 2+。“废渣1”的主要成分是__________。

高考化学 工艺流程图 题型分类

化学工艺流程 1.Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下: 回答下列问题: (1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。 (2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。 (3)TiO2·x H2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示: 温度/℃3035404550 TiO2·xH2O转化率%9295979388 分析40℃时TiO2·x H2O转化率最高的原因__________________。 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。 (5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液

中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?___________(列式计算)。 FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。 (6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。 【答案】(1)100℃、2h,90℃,5h (2)FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42? + 2H2O (3)低于40℃,TiO2·x H2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·x H2O 转化反应速率下降 (4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)= 22 5 1.310 1.010 - - ? ? mol·L?1=1.3×10-17mol·L?1,c3(Mg2+)×c2(PO43-)= (0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<K sp [Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。 (6)2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4高温2LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ 2.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示: 回答下列问题: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________________________________。 (3)加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________(填化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应 为: 4 MnO-+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______________。 【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ ;双氧水(H2O2)

2020高考化学热点题型第27题无机化学工艺流程综合题

第27题无机化学工艺流程综合题 题组一以陌生无机物分离、提纯流程为载体的综合题专练 1.氟碳铈矿(主要成分为CeFCO 3 )是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。回答下列问题: (1)CeFCO 3 中Ce的化合价为。 (2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器,原因是。 (3)氧化焙烧后的产物之一为CeO 2 ,则酸浸时发生反应的离子方程式为 。 (4)HT是一种难溶于水的有机溶剂,则操作1的名称为。 (5)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因 是。 (6)有机物HT能将Ce3+从水溶液中提取出来,该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层) CeT 3(有机层)+3H+(水层)。向CeT 3 (有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+的水溶液,从平 衡角度解释其原因: 。 (7)已知,298 K时,K sp[Ce(OH)3]=5×10-20,若溶液中c(Ce3+)=0.05 mol·L-1,加碱调节pH到时Ce3+开始沉淀(忽略加碱过程中溶液体积变化)。 (8)写出向Ce(OH) 3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH) 4 的化学方程式: 。 答案(1)+3 (2)陶瓷中的SiO 2会与生成的HF反应(3)2CeO 2 +H 2 O 2 +6H+ 2Ce3++O 2 ↑+4H 2 O (4)分液(5)温度升高,双氧水发生分解,造成浸出率偏小(6)向混合液中加入稀硫酸,使c(H+)增大,平衡向形成Ce3+水溶液方向移动(7)8 (8)4Ce(OH) 3+O 2 +2H 2 O 4Ce(OH) 4 解析(1)CeFCO 3 中C O32-整体显-2价,F显-1价,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,推出Ce的价态为+3价。

工艺流程图解题策略

细节三 依据化工流程,串记相关知识 一、教材中的“十大”化工流程 1.从铝土矿中提炼铝 流程Ⅰ: 涉及反应: ①Al 2O 3+6HCl===2AlCl 3+3H 2O , Fe 2O 3+6HCl===2FeCl 3+3H 2O ②AlCl 3+4NaOH===NaAlO 2+3NaCl +2H 2O FeCl 3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl HCl +NaOH===NaCl +H 2O ③NaAlO 2+2H 2O +CO 2===Al(OH)3↓+NaHCO 3 NaOH +CO 2===NaHCO 3 ④2Al(OH)3=====△ Al 2O 3+3H 2O ⑤2Al 2O 3(熔融)=====电解 4Al +3O 2↑ 流程Ⅱ: 涉及反应: ①Al 2O 3+2NaOH===2NaAlO 2+H 2O SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O ②Na 2SiO 3+2HCl===H 2SiO 3↓+2NaCl NaAlO 2+4HCl===NaCl +AlCl 3+2H 2O ③AlCl 3+3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH 4Cl HCl +NH 3·H 2O===NH 4Cl +H 2O

2.硅的制备 石英砂――→①焦炭 高温粗硅――→②Cl 2 加热四氯化硅――→③H 2 高温纯硅 涉及反应: ①SiO 2+2C=====高温 Si +2CO ②Si +2Cl 2=====加热 SiCl 4 ③SiCl 4+2H 2=====高温 Si +4HCl 3.氯碱工业 涉及反应: ①2NaCl +2H 2O=====电解 2NaOH +H 2↑+Cl 2↑ ②Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O ③2Cl 2+2Ca(OH)2===CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O ④H 2+Cl 2=====△ 2HCl 4.工业上利用黄铁矿(FeS 2)制取硫酸 涉及反应: ①4FeS 2+11O 2=====高温 2Fe 2O 3+8SO 2 ②2SO 2+O 2 催化剂△2SO 3 ③SO 3+H 2O===H 2SO 4 5.工业制硝酸 涉及反应: ①4NH 3+5O 2=====催化剂 △4NO +6H 2O ②2NO +O 2===2NO 2 ③3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO

高考化学复习无机化学工艺流程

高考化学复习无机化学 工艺流程 集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

课时4 无机化学工艺流程 1.某一化工厂以废铁屑为原料制备FeCl 3 溶液,用作印刷电路铜板腐蚀 剂,并对溶液B进行电解处理的实验流程如图: (1)试剂a应选用________(填写名称); (2)步骤Ⅰ用到的主要玻璃仪器有漏斗、________(填写仪器名称); (3)写出步骤Ⅱ中主要反应的化学方程式____________________; (4)实验室制取气体E的离子方程式是________________________,欲对气体E进行干燥和吸收,需选用下列装置中的________(填写序号); (5)如何用化学方法检验气体E?_______________________________。 解析分析流程中的物质及其化学反应,废铁屑加入热碱液是除去铁屑表 面的油污,将Fe反应生成Fe2+的试剂只能选用HCl,才能由A经Cl 2 氧化后 成FeCl 3,若换成H 2 SO 4 、HNO 3 等其他酸,则引入SO、NO等杂质,过滤需用 的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒;2FeCl 3+Cu===2FeCl 2 +CuCl 2 ,则B 中含有FeCl 2、CuCl 2 、FeCl 3 等溶质,将其电解时,根据阳离子放电顺序先 析出Cu,阳极生成Cl 2 ,但是由于氧化性Fe3+>Cu2+,则Fe3+一定放电成Fe2 +后才有Cu单质析出;Cl 2的实验室制法为MnO 2 与浓盐酸反应,则Cl 2 中混 有HCl、H 2O等杂质,干燥Cl 2 用②,吸收Cl 2 用④;Cl 2 的检验方法是用湿润 的淀粉-KI试纸。 答案(1)稀盐酸(2)烧杯、玻璃棒 (3)2FeCl 3+Cu===2FeCl 2 +CuCl 2 (4)MnO 2+4H++2Cl-△,Mn2++Cl 2 ↑+2H 2 O ②④ (5)将湿润的KI-淀粉试纸靠近集气瓶口,试纸变蓝,证明该气体为Cl 2 2.(2016·金考卷)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由 Ni(OH) 2 、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行回收研究,设计实验流程如下: 已知:a.NiCl 2 易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。 b.某温度下一些金属氢氧化物的K sp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:

工艺流程题解题技巧

工艺流程题解题技巧 ?一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质; ②然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产 物; ③最后,思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 ?二、物质制备类工艺流程题 ①先是确定要制备什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质 (具有某些特殊性质的产物,要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其 它杂质,比如:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等); ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:反应物是什么?反应方程式是 什么?该反应造成了什么后果?对制造产品有什么作用? ③从问题中获取信息,帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质,则 要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。 如:⑴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。 ⑵如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应 的酸来防止水解。如:制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解,否则得到的产物分别是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO;而像Al2 (SO4)3、NaAlO2、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al(OH)3、H2SO4、NaHCO3、 NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂,则要防止它们发生氧化还原的物质,如: 含Fe2+、SO32-等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。 ⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH

高考必考题型工艺流程专题

2018高考专题工艺流程综合题型探究 河南省淮阳县第一高级中学高三复习部 【备考策略】 在全国近几年的高考中,主要考查物质的制备和提纯的工艺流程,其中涉及元素及其化合物的性质、离子反应、氧化还原反应、电池反应等。在2018年的备考中,应关注元素化合物知识与生产、生活的联系,善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素化合物知识。解答这类试题要注意循环经济、原子经济、节能环保等要求。 【考情分析】[ 化学工艺流程题的解题要领 解题时首先要粗读试题,尽量弄懂流程图。要明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物),返回的箭头一般是“循环利用”的物质。图中一般会出现超纲知识,要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。所以一定要关注题目的每一个字眼,但不必将每一个物质都推出,问什么推什么。其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。在答题时应注意前后问题往往没有连带效应,即前一问不能回答没关系,

不影响后面回答问题。遇到做不出来的问题要及时放弃,以免影响其他问题的作答。最后,作答时一定要看清所提问题,不能答非所问,注意语言表达的科学性。 1. 常见的化工术语 2. 常见的操作与答题

如何确定有关工艺流程中的重要物质? 【问题引出】 化工生产技术的“工艺流程题”已成为高考的新亮点和主流题型,其中“循环物质、副产品、滤渣和滤液”是常考知识点,具有一定的难度和区分度。 1.(1) 解题策略 (2) 物质判断:主线主产品,副线副产品,回头为循环。 2. 循环物质的确定 3. 副产品的判断 4. 滤渣、滤液成分的确定 要考虑样品中原料和杂质中的每一种成分在每一步与每一种试剂的反应情况:

无机化学工艺流程综合测试题

无机化学工艺流程综合测试题 1.某铜矿石的主要成分是Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺 流程如图所示(已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)。 (1)滤液A中铁元素的存在形式为________________(填离子符号),生成该离子的离子方程式为 ____________________________,检验滤液A中存在该离子的试剂为__________________(填试剂名称)。 (2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为 ________________________________,在实验室中完成此实验还需要的试剂是________。 a.KClO3b.KCl c.Mg d.MnO2 (3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解,应__________________________________________,直至连 续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止;灼烧时必须用到的实验仪器是____________。 (4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为__________________________________________________。 (5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中,得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含 结晶水),该盐受热分解产生三种氧化物,则该盐的化学式是____________。 解析:(1)根据Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2 +,且铜矿石的主要成分为Cu2O,而Fe2O3是少量的,可知滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+。检验Fe2+,可 以用铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液)。(2)E为Al,F中含有Fe2O3,Al与Fe2O3发 生铝热反应:2Al+Fe2O3===== 高温 Al2O3+2Fe,该反应可用于焊接钢轨。实验室进行铝热反应,还需要Mg和KClO3。 (3)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚,为使其完全分解,应灼烧至质量不变,因此应灼烧、冷却至室温后称 重,重复多次。(4)固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu,溶解SiO2可用NaOH溶液。(5)结合题中信息知绿色 的不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]。 答案:(1)Fe2+2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液等, 合理即可) (2)2Al+Fe2O3===== 高温 Al2O3+2Fe ac (3)灼烧,冷却至室温后称重,重复多次坩埚 (4)SiO2+2OH-===SiO2-3+H2O (5)Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3] 2.高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2+、Mn2+、Cu2+、Ni2 +、Cd2+等)为原料,用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下: 已知K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。 回答下列问题: (1)浸出时,为了提高浸出效率可采取的措施有(写两种): _________________________________________________________________________________________________ _。(2)氧化时,加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2+和Mn2+(溶液中Mn元素全部转化为MnO2),请配 平下列除去Fe2+的离子方程式: MnO-4+Fe2++____________===MnO2↓+Fe(OH)3↓+H+ (3)加入锌粉的目的是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知H2SO4浸出液中,c(Fe2+)=5.04 mg·L-1、c(Mn2+)=1.65 mg·L-1。 ①加入KMnO4溶液反应一段时间后,溶液中c(Fe3+)=0.56 mg·L-1,若溶液pH=3,则此时Fe3+________(填 “能”或“不能”)生成沉淀。 ②若要除尽1 m3上述浸出液中的Fe2+和Mn2+,需加入________g KMnO4。 解析:(1)为了提高浸出效率,可以适当增大硫酸浓度、搅拌、将固体粉碎、提高浸出温度等。(2)Mn元素由 +7价降低到+4价,而铁元素由+2价升高到+3价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平方程式。(3) 加入锌粉的目的是消耗溶液中的H+,调节溶液pH,促进溶液中的Cu2+、Ni2+、Cd2+等生成沉淀而除去。(4)①c(Fe3 +)= 0.56×10-3g·L-1 56 g·mol-1 =1.0×10-5mol·L-1,此时溶液中c(OH-)=1.0×10-11mol·L-1,c(Fe3+)·c3(OH-)=1.0×10- 38<K sp[Fe(OH)3],故不能生成Fe(OH)3沉淀。②加入KMnO4将Fe2+和Mn2+分别氧化为Fe3+和MnO2,而KMnO4

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