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1、2015届高考二轮复习压轴题专练化学工艺流程题压轴题二 化学工艺流程题 题型模型 化学工艺流程题结构一般包括题头、题干和题尾三部分。题头一般简单介绍以何种物质(主要成分是什么、含什么杂质等，要注意一些关键信息)为原料制备哪种物质，以及物质的性质和用途。题干部分则是工业制备的简化工艺流程图。题尾部分则是根据工业生产流程中涉及到的化学知识命题者精心设计的系列问题。对于学生解题需要的未学过的信息在三个部分都有可能出现，审题时须全盘考虑。 考点模型 (1)原料处理的方法和作用 ?研磨:增大接触面积，加快溶解或加快反应速率。 ?水浸:与水接触溶解或反应，可通过延长时间、搅拌或适当升温来加速，以提高浸出率
2、。 ?酸浸:与酸接触反应而溶解，使可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。可通过适当增大酸的浓度、升温和强力搅拌等加快反应速率。 ?灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。 ?煅烧:改变结构，使一些物质在后续过程中易溶解，并可使一些杂质(如有机物)在高温下氧化、分解。 (2)实验条件的控制和目的 ?调节溶液的pH值:使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的，抑制某些离子的水解，防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。 ?控制体系的温度 a(控制低温:防止物质的分解，如NaHCO、NHHCO、HO、HNO(浓)等;防止物质的挥343223发，如盐酸、醋酸等;抑制物质的水解，如冰水洗涤，以防
3、止洗涤过程中的溶解损耗;增大气体反应物的溶解度，使其被充分吸收; b(采取加热:加速某固体的溶解，加快反应速率;减少气体生成物的溶解并使其逸出;使平衡向需要的方向移动;趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质; c(控制范围:确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益，防止副反应发生等。 (3)物质分离或提纯常用的化学方法 ?溶解法:利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如Fe(Al)可用过量的NaOH溶液而除去Al，CO(HCl、HO)先通过饱和食盐水，再通过浓HSO。 2224?沉淀法:a.加合适的沉淀剂(要使杂质离子充分沉淀，加入的沉淀剂必须过量，且在后续步骤中容易除
4、去);b.调节溶液的酸碱性。 ?洗涤法:a.水洗;b.冰水洗;c.有机溶剂洗。其目的是:洗去目标物表面的杂质离子;减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量;防止目标物形成结晶水合物;使晶体快速干燥。 - 1 - (4)可循环物质的判断 ?流程图中回头箭头的物质 ?生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。 1(钒有金属“维生素”之称，研究发现钒的某些化合物对治疗糖尿病有很好的疗效。工业上设计将VOSO中的KSO、SiO、CuO杂质除去并回收得到VO的流程如下: 424225请回答下列问题: (1)步骤?、?的变化过程可表示为(HM为有机萃取剂
5、): VOSO(水层)，2HM(有机层) VOM(有机层)，HSO(水层) 4224步骤?中萃取时必须加入适量碱，其原因是_。 步骤?中X试剂为_。 (2)步骤?的离子方程式为_。 (3)该工艺流程中，可以循环利用的物质有_和_。(4)操作?得到的废渣，用_溶解，充分反应后，_(填写系列操作名称)，称量得到m g氧化铜。 (5)为了制得氨水，甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。 实验装置 实验药品 制备原理 甲小氢氧化钙、反应的化学方程式为?_ A 组 氯化铵 _ 乙小浓氨水、氢分析产生氨气的原因?_ ?_ 组 氧化钠固体 _ 2(以硫铁矿(主
6、要成分为FeS)为原料制备氯化铁晶体(FeCl?6HO)的工艺流程如下: 232- 2 - (1)氧化过程中发生反应的离子方程式是_， 检验氧化生成的阳离子的试剂是_。 (2)尾气中主要含N、O、SO和少量的CO、HO，取标准状况下的尾气V L测定SO含量: 222222方案一:让尾气缓慢通过以下装置。 ?C仪器的名称是_，该装置的作用是_。 ?实验时先通入尾气，再通入一定量氮气。若通过B装置的增重来测量SO的体积分数。你2认为该方案是否合理_(填“是”或“否”)，请说明理由_ _(若方案合理该空不必填写)。 方案二:将尾气缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤
7、、干燥，称得其质量为m g。 ?加入过量氯化钡溶液的目的是_。 ?进行沉淀洗涤的方法是_。 ?SO含量的表达式是_(用含m、V的代数式表示)。 2(3)从FeCl溶液中得到FeCl?6HO晶体的操作包括_、冷却结晶、过滤，该过程332需保持盐酸过量，结合必要的离子方程式说明原因_ _。 3(工业上利用电镀污泥(主要含有FeO、CuO、CrO及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属，2323回收流程如下: 已知部分物质沉淀的pH及CaSO的溶解度曲线如下: 43，2，3，Fe Cu Cr 开始沉淀pH 2.1 4.7 4.3 完全沉淀pH 3.2 6.7 a - 3 - (1)在浸出过程中除了生成Fe(
8、SO)、Cr(SO)外，主要还有_ 243243_。 3，(2)在除铁操作中，需要除去Fe和CaSO，请完成相关操作:?加入石灰乳调节pH到约43，_，检验Fe已经除尽的操作是_; ?将浊液加热到 80 ?，_。 (3)写出还原步骤中加入NaHSO生成CuO固体反应的离子方程式 32_， 此步骤中加入NaHSO得到CuO的产率为95%，若NaHSO过量，除了浪费试剂外，还会出323现的问题是_。 ,5,13，(4)当离子浓度小于或等于110 mol?L时可认为沉淀完全，若要使Cr完全沉淀则要保持3,31Cr(OH),6.310，63?4.0 c(OH)?_。已知:Ksp34(铁及其化合物在生产
9、和生活中有着广泛的应用。 (1)氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下: 回答下列问题: ?操作?、?的名称分别是_、_。 ?写出在空气中煅烧FeCO的化学方程式_; 32，2，?煅烧如果不充分，产品中将有Fe存在，试设计实验检验产品中有无Fe。 (2)有些同学认为KMnO溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。 4a(称取2.850 g绿矾(FeSO?7HO)产品，配成250 mL溶液; 42b(量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中; ,1c(用硫酸酸化的0.010 00 mol?L KMnO溶液滴定至终点，消耗KMnO溶液体积的平均值为4420.00 mL。 ?写出酸性KMnO溶液与F
10、eSO溶液反应的离子方程式_。 44?计算上述样品中FeSO?7HO的质量分数为_ 42- 4 - ,1已知M(FeSO?7HO),278 g?mol 42?滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为_。 ?下列操作会导致样品中FeSO?7HO的质量分数的测定结果偏高的有_。 42a(未干燥锥形瓶 b(盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗 c(滴定结束时仰视刻度线读数 d(量取待测液的滴定管没有润洗 5(铁及其化合物在日常生活中应用广泛，请回答下列问题: (1)Fe(NO)?9HO在工业上用细铁屑与稀硝酸反应制备，主要流程如下: 332?耐酸反应器中可以观察到的现象是_。 制备过程中需对溶液进行蒸发浓
11、缩，注意事项为_ _。 ?从反应器中出来的气体的主要成分是_;直接排放到大气中造成环境污染的后果是_ _。 (2)某兴趣小组在实验室用下图装置制取Fe(NO)(夹持仪器和加热装置未画出)。 33?该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式用_加热; ?请在图中虚线框内画出防止倒吸的尾气吸收装置(提示:碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体)。 答案 (1)?铁屑溶解，溶液变为黄色，有无色气体产生，在液面上气体变为红棕色(后又变为无色) 边加热边不断搅拌，防止局部过热，液体发生飞溅 ?氮氧化物 形成酸雨和光化学烟雾 (2)?水浴 ?(答案合理即可) 3，解析 (1)铁和过量稀硝酸反应产物为Fe和NO现象是
12、溶液变为黄色产生无色气体,加热蒸发时应注意搅拌散热。氮氧化物造成的污染主要为酸雨和光化学污染。 - 5 - (2)制取Fe(NO)?9HO需要控制的温度为40，50 ?水浴加热更容易控制防倒吸的尾气吸332收装置应用NaOH溶液。 6(铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。 ,17，2,2，2(1)在某温度下，K(FeS),8.110，FeS饱和溶液中c(H)与c(S)之间存在关系:c(H)?c(Ssp,222，1,),1.0，为了使溶液里c(Fe)达到1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调10 mol?L节溶液中的pH约为_(填字母)。 A(2 B(3 C(4 D(5 (2)氧化铁红颜料
13、跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含FeO、SiO、AlO、MgO等，用硫酸渣制备铁红(FeO)的过程如下: 2322323?酸溶过程中FeO发生反应的离子方程式为_; 23“滤渣A”主要成分的化学式为_。 3，2，?还原过程中加入FeS的目的是将溶液中的Fe还原为Fe，而本身被氧化为HSO，请完224成该反应的离子方程式:3，2，2,FeS，_Fe，_=_Fe，_SO，_ 242，?氧化过程中，O、NaOH与Fe反应的离子方程式为 2_。 ?为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2,3.8。 沉淀物 Fe(OH) Al(OH) Fe
14、(OH) Mg(OH) 3322开始沉淀pH 2.7 3.8 7.6 9.4 完全沉淀pH 3.2 5.2 9.7 12.4 如果pH过大，可能引起的后果是_(几种离子沉淀的pH见上表)。 ?滤液B可以回收的物质有_(填序号)。 2、在教师的组织和指导下，通过自己的主动探索获得数学知识，初步发展创新意识和实践能力。A(NaSO B(Al(SO) 24243二次方程的两个实数根C(NaSiO D(MgSO 234答案 (1)B 最值：若a0，则当x=时，；若a0，则当x=时，3，(2)?FeO，6H=2Fe，3HO SiO 23223，2，2,，?FeS，14Fe，8HO=15Fe，2SO，16
15、H 224135.215.27加与减（三）4 P75-802，,，,2?4Fe，O，2HO，8OH=4Fe(OH)?或Fe，2OH=Fe(OH)?、4Fe(OH)，O222223定义：在RtABC中，锐角A的对边与邻边的比叫做A的正切，记作tanA，2HO=4Fe(OH) 230 抛物线与x轴有0个交点（无交点）；3，2，?Al、Mg形成沉淀，使制得的铁红不纯 ABD 12.与圆有关的辅助线- 6 - 圆内接四边形的性质: 圆内接四边形的对角互补;，FeS，FeS，KK2，spsp解析 (1)c(Fe), 2,22c，S，1.0102，c，H，,222，,22,51.0?c，Fe，1101.0
16、101.0102，即c(H), ,17K，FeS，8.1108.1sp,51.010，,3,1c(H), mol?L ?1.11108.1（2）圆是轴对称图形，直径所在的直线是它的对称轴，圆有无数条对称轴。圆是中心对称图形，对称中心为圆心。pH?3 1、第二单元“观察物体”。学生将通过观察身边的简单物体，初步体会从不同角度观察物体所看到的形状可能是不同的发展空间观念。(2)?SiO不溶于HSO所以滤渣A的主要成分是SiO,?调节pH到3.2，3.8的目的是使22423，2，3，Fe完全沉淀若pH过大会造成Mg、Al 沉淀使制得的铁红不纯,?滤液B中含有NaSO、Al(SO)、MgSO不含NaSiO因为在前面的过滤操作中已除去了SiO。242434232- 7 -