化學(xué)工藝流程題含答案

1、2016高三化學(xué)專題復(fù)習(xí)工藝流程題一、解題常用方法化學(xué)工藝流程題結(jié)構(gòu)一般包括題頭、題干和題尾三部分。題頭一般簡單介紹以何種物質(zhì)(主要成分是什么、含什么雜質(zhì)等，要注意一些關(guān)鍵信息)為原料制備哪種物質(zhì)，以及物質(zhì)的性質(zhì)和用途。題干部分則是工業(yè)制備的簡化工藝流程圖。題尾部分則是根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)流程中涉及到的化學(xué)知識命題者精心設(shè)計(jì)的系列問題。對于學(xué)生解題需要的未學(xué)過的信息在三個部分都有可能出現(xiàn)，審題時(shí)須全盤考慮。二、解題基本步驟（1）審題：劃出重要信息（2）分析流程：反應(yīng)物是什么？發(fā)生了什么反應(yīng)？該反應(yīng)造成什么后果？對制造產(chǎn)品有什么作用？抓住一個關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品而服務(wù)。（3）技巧：先答

2、與流程無關(guān)的空二、解題思維方向化工流程題目在流程上一般分為3個過程(1)原料處理的方法和作用研磨的目的： 增大接觸面積，加快溶解或加快反應(yīng)速率。酸溶、堿溶，水溶（酸浸、堿浸、水浸）溶解灼燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)在后續(xù)過程中易溶解，并可使一些雜質(zhì)(如有機(jī)物)在高溫下氧化、分解。(2)分離提純階段的?？键c(diǎn)調(diào)PH值除雜，控制溶液酸堿性使金屬離子形成氫氧化物沉淀例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的PH如下表所示：物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Cu(OH)24.76.2若要除去Cu2+溶液中含有Fe2+，應(yīng)該怎么做？提示：先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe

3、3+，再調(diào)溶液PH使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀。注意：調(diào)PH所需物質(zhì)一般應(yīng)該滿足兩點(diǎn)：a.能與H+反應(yīng)，使溶液PH增大.b.不引入新的雜質(zhì)流程： 試劑除雜，要注意加入的是沉淀劑還是氧化劑（或還原劑）控制體系的溫度a采取加熱的目的： ；加速某固體的溶解，加快反應(yīng)速率；減少氣體生成物的溶解并使其逸出；使平衡向需要的方向移動；趁熱過濾，防止某物質(zhì)降溫時(shí)因析出而損耗或帶入新的雜質(zhì)。b控制低溫：防止物質(zhì)的分解，如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(濃)等；防止物質(zhì)的揮發(fā)，如鹽酸、醋酸等；抑制物質(zhì)的水解，如冰水洗滌，以防止洗滌過程中的溶解損耗；增大氣體反應(yīng)物的溶解度，使其被充分吸收。

4、(3)獲取產(chǎn)品階段的?？键c(diǎn)洗滌：a.水洗，b.冰水洗，c.有機(jī)溶劑洗，其目的是： 。洗去目標(biāo)物表面的雜質(zhì)離子；減少目標(biāo)物的溶解損耗或增大有機(jī)雜質(zhì)的溶解量；防止目標(biāo)物形成結(jié)晶水合物；使晶體快速干燥。蒸發(fā)，反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍抑制水解，如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、CuCl2等固體，以防止其水解從溶液中得到溶解度受溫度影響較大溶質(zhì)的方法： 。蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過慮，洗滌，干燥。(4)可循環(huán)物質(zhì)的判斷：流程圖中回頭箭頭的物質(zhì)生產(chǎn)流程中后面新生成或新分離的物質(zhì)(不要忽視結(jié)晶后的母液)，可能是前面某一步反應(yīng)的相關(guān)物質(zhì)。四、解題答題規(guī)范（1）檢驗(yàn)物質(zhì)：取樣加試劑說現(xiàn)象得結(jié)論。取少量待測液于試管中，加

5、入XX試劑，有XX 現(xiàn)象，說明XX結(jié)論（2）在寫某一步驟是為了除雜，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”。在寫某一步驟中的顏色變化情況，應(yīng)該寫明“某色變到某色”，如果是變成無色，可以只寫“褪色”。在寫加入某氧化劑的作用時(shí)，應(yīng)寫明：是將XX氧化成XX（3）檢驗(yàn)是否沉淀完全：靜置，往上層清液中滴加某試劑，振蕩，觀察是否再產(chǎn)生沉淀?；蛘撸哼^濾，取少量上層清液于試管中，滴加某試劑，振蕩，觀察是否再產(chǎn)生沉淀。（4）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈：取最后一次洗滌液于試管中，加入XX試劑，有XX 現(xiàn)象，說明XX結(jié)論（洗滌離子為沉淀吸附的離子，一般為加入沉淀劑時(shí)過量的物質(zhì)）（5）洗滌沉淀操作： 往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，

6、待水自然流下后，重復(fù)以上操作2-3次例題：用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O。，工藝流程如下(部分操作和條件略):、向鋁灰中加入過量稀H2SO4，過濾:、向?yàn)V液中加入過量KMnO4溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH約為3；、加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色:、加入MnSO4至紫紅色消失，過濾; 、濃縮、結(jié)晶、分離，得到產(chǎn)品。(1) H2SO4溶解A12O3的離子方程式是 (2) KMnO4 - 氧化Fe2+的離子方程式補(bǔ)充完整： MnO4-+ Fe2+ = Mn2+ Fe3+ （3）已知：生成氫氧化物沉淀的pHAl（

7、OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3開始沉淀時(shí)3.46.31.5完全沉淀時(shí)4.78.32.8注：金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟的目的： (4)己知:一定條件下，MnO4 - 可與Mn2+反應(yīng)生成MnO2, 向 的沉淀中加入濃HCI并加熱，能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是 . 中加入MnSO4的目的是 五、鞏固練習(xí)1.(15分)濕化學(xué)法(NPP-法)制備納米級活性氧化鋅,可以用氧化鋅粗品(含有FeO、Fe2O3、CuO雜質(zhì))為原料,采用酸浸出鋅,經(jīng)過多次凈化除去原料中的雜質(zhì),然后沉淀獲得堿式碳酸鋅,最后焙燒獲得活性氧化鋅,其化學(xué)工藝流程如下:已知溶液中Fe

8、2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+以氫氧化物的形式沉淀時(shí)的pH如下表:離子開始沉淀的pH完全沉淀的pHFe2+6.48.4Fe3+2.73.2Cu2+5.26.7Zn2+6.89.0(1)實(shí)驗(yàn)室用98%濃H2SO4(=1.84 g·cm-3)來配制100 mL 2.5 mol·L-1稀H2SO4所需的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、。 (2)通過可以檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Na+,該實(shí)驗(yàn)的具體操作是 。 (3)濾渣1是(填化學(xué)式,下同),濾渣2是。加入H2O2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。 (4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅

9、燒”在450500 下進(jìn)行,“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (5)納米活性氧化鋅可用作氯乙烯聚合制取聚氯乙烯的催化劑,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 2、二氧化鈰是一種重要的稀土氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末（含以及其他少量可溶于稀酸的物質(zhì)）。某課題組以此粉末為原料回收鈰，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：（1）洗滌濾渣A的目的是為了去除 （填離子符號），檢驗(yàn)該離子是否洗滌的方法是 。（2）第步反應(yīng)的離子方程式是 ，濾渣B的主要成分是 。（3）萃取是分離稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，TBP （填“能”或“不能”）與水互溶。實(shí)驗(yàn)室

10、進(jìn)行萃取操作是用到的主要玻璃儀器有 、燒杯、玻璃棒、量筒等。（4）取上述流程中得到的產(chǎn)品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定終點(diǎn)時(shí)（鈰被還原為）,消耗25.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，該產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。（已知M=212g/mol）3、（16分）廢舊鋰離子電池的回收利用意義重大，其正極廢料的主要成分是LiCoO2、鋁、炭黑及其他雜質(zhì)，回收利用的流程如下：浸出液浸出渣液稀H2SO4過濾固體X粗鋁廢渣稀H2SO4、H2O2除雜溶液B(NH4)2C2O4CoC2O4固體母液Li2CO3固體溶液A正極廢料蒸發(fā)濃縮NaOH溶液沉淀已知“溶液A”中主要金屬離子是Co2+、Li+，還含有少

11、量Fe3+、Al3+、Cu2+。（1）步驟中鋁溶解的離子方程式為_，固體X的成分是_。（2）步驟中LiCoO2固體溶解的化學(xué)方程式為_，該反應(yīng)的還原劑是_。雜質(zhì)離子沉淀率/2040608010010203040Co2+沉淀率/4.44.64.85.05.25.4pHFe3+Al3+Cu2+Co2+（3）實(shí)驗(yàn)表明溶液A中各種金屬離子的沉淀隨pH的變化如圖，除雜時(shí)加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，可除去的雜質(zhì)離子是_。（4）母液中含量最大的三種離子是_。（5）從1000 g鋰離子電池正極材料（Li元素含量為5）中可回收Li2CO3的質(zhì)量為_ g。（已知回收率為84，Li2CO3化學(xué)式量為74Li化學(xué)式量 7）

12、參考答案：增大接觸面積，加快溶解或加快反應(yīng)速率。加速某固體的溶解，加快反應(yīng)速率洗去目標(biāo)物表面的雜質(zhì)離子；減少目標(biāo)物的溶解損耗或增大有機(jī)雜質(zhì)的溶解量；防止目標(biāo)物形成結(jié)晶水合物；使晶體快速干燥。蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過慮，洗滌，干燥。往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2-3次例（1）；（2）5、8H+、5、4H2O；（3）將Fe2+氧化為Fe3+，調(diào)節(jié)pH值使鐵完全沉淀；（4）、生成有黃綠色氣體； 、加入MnSO4，除去過量的MnO4-。1.(1)100 mL容量瓶;量筒;玻璃棒(各1分)(2)焰色反應(yīng);將鉑絲蘸鹽酸在無色火焰上灼燒至無色,再蘸取少量產(chǎn)品在無色火焰上灼燒,觀察火焰顏色,然后將鉑絲再蘸鹽酸灼燒至無色(各1分) (3)Fe(OH)3(1分);Cu Zn(1分);2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O(2分)(4)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO+CO2+3H2O(2分)(5)(2分)2、（1）Fe3+；取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加2-3滴KSCN，如果不出現(xiàn)紅色，則洗滌干凈。（2）2CeO2+H2O2+6H+