化工流程-公開(kāi)課教學(xué)設(shè)計(jì)

檢測(cè)題．【2022新課標(biāo)2卷】某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是________。（2）甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。（3）乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是______。（4）丙組同學(xué)取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層呈紫色；②第二只試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀：③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是_____（填離子符號(hào)）；實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明：在I-過(guò)量的情況下，溶液中仍含有______（填離子符號(hào)），由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為。（5）丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl3溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______；一段時(shí)間后．溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是______；生成沉淀的原因是（用平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)??！?022天津卷】下圖中反應(yīng)①是制備SiH4的一種方法，其副產(chǎn)物MgCl2·6NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）MgCl2·6NH3所含元素的簡(jiǎn)單離子半徑由小到大的順序（H-除外）：_________________________，Mg在元素周期表中的位置：_____________________，Mg(OH)2的電子式：____________________。（2）A2B的化學(xué)式為_(kāi)_________。反應(yīng)②的必備條件是_______________。上圖中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_____。（3）在一定條件下，由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料_______________（寫(xiě)化學(xué)式）。（4）為實(shí)現(xiàn)燃煤脫硫，向煤中加入漿狀Mg(OH)2，使燃燒產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的Mg化合物，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________?！?022江蘇卷】過(guò)氧化鈣（CaO2·8H2O）是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。（1）Ca（OH）2懸濁液與H2O2溶液反應(yīng)可制備CaO2·8H2O。Ca（OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2·8H2O反應(yīng)時(shí)通常加入過(guò)量的Ca（OH）2，其目的是_____________。（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中濃度增加的離子有____（填序號(hào)）。A．Ca2+B．H+C．CO32–D．OH?（3）水中溶解氧的測(cè)定方法如下：向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封靜置；加入適量稀H2SO4，待MnO(OH)2與I?完全反應(yīng)生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，測(cè)定過(guò)程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：①寫(xiě)出O2將Mn2+氧化成MnO(OH)2的離子方程式：_____________。②取加過(guò)一定量CaO2·8H2O的池塘水樣100.00mL，按上述方法測(cè)定水中溶解氧量，消耗0.01000mol·L?1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13.50mL。計(jì)算該水樣中的溶解氧（以mg·L?1表示），寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。化工流程題高考的化工流程題中試題的命制有時(shí)會(huì)依托教材中的重要的化工原料的制備及化學(xué)工業(yè)知識(shí)的介紹，工業(yè)流程相對(duì)穩(wěn)定，所包含的化學(xué)知識(shí)比較基礎(chǔ)，考查的知識(shí)內(nèi)容多以必修一、必修二、選修四上的基礎(chǔ)知識(shí)、主干知識(shí)為主，具有一定的代表性和典型性。此類(lèi)試題將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái),并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn),是對(duì)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)框圖題的創(chuàng)新設(shè)計(jì).它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)或模擬工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ),與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等相融合,考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離及提純等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。這部分涉及的教材內(nèi)容主要有：1.離子反應(yīng)2.氧化還原反應(yīng)3.化學(xué)反應(yīng)原理4.物質(zhì)分離和提純以及制備5.元素及其化合物的性質(zhì)另注：高中教材上（含選修2）的化學(xué)化工生產(chǎn)和工藝流程知識(shí)點(diǎn)如下：1.氯堿工業(yè)；2.工業(yè)制鹽酸；3.工業(yè)制漂白粉；4.溴的工業(yè)提流程；5.碘的工業(yè)提流程；6.工業(yè)制取金屬鈉；7.從海水中提取鎂的流程；8.從鋁土礦中提取鋁；9、工業(yè)制純堿；10.鋁熱反應(yīng)；11.工業(yè)上鐵的冶煉；12.工業(yè)煉銅；13.印刷電路板的制作；14.硅酸鹽工業(yè)：玻璃、水泥、陶瓷；15.工業(yè)上提取粗硅及硅的提純；16.工業(yè)制硫酸；17.工業(yè)合成氨；18.工業(yè)生產(chǎn)硝酸；化學(xué)備考：化工流程題解題技巧化工流程題目在流程上一般分為3個(gè)過(guò)程：原料處理→分離提純→獲得產(chǎn)品(1)原料處理階段的常見(jiàn)考點(diǎn)與常見(jiàn)名詞①加快反應(yīng)速率②溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解浸出：固體加水(酸)溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程③灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解④控制反應(yīng)條件的方法(2)分離提純階段的常見(jiàn)考點(diǎn)①調(diào)pH值除雜a．控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀例如：已知下列物質(zhì)開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？提示：先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)溶液的pH到3.7。b．調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿(mǎn)足兩點(diǎn)：能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大；不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值。②試劑除雜③加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如：侯氏制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。④降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)⑤萃取(3)獲得產(chǎn)品階段的常見(jiàn)考點(diǎn)①洗滌(冰水、熱水)洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。②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、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解。③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量NaCl。④蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾：如除去NaCl中的少量KNO3。⑤重結(jié)晶（15分、限時(shí)9分鐘）硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂（Na2B4O7·10H2O）時(shí)的廢渣，其主要成分是MgO，還含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2等雜質(zhì)。以硼鎂泥為原料制取的七水硫酸鎂在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用。硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：（1）濾渣A能溶于氫氟酸，寫(xiě)出其反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________。（2）濾渣B中含有不溶于稀鹽酸的黑色固體，則濾渣B含有的成分有____________________，加MgO并煮沸的目的是_______________________。（3）寫(xiě)出加NaClO過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________。（4）趁熱過(guò)濾的目的是_______________________________。（5）因B2O3溶于硫酸，所以此法制備的七水硫酸鎂含有少量硼酸（H3BO3），硼酸與NaOH溶液反應(yīng)可制得硼砂，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________。失去結(jié)晶水的硼砂與金屬鈉、氫氣及石英砂一起反應(yīng)可制備有機(jī)化學(xué)中的“萬(wàn)能還原劑——NaBH4”和另一種鈉鹽，寫(xiě)出其反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________。（14分、限時(shí)9分鐘）利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠(chǎng)排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。某工廠(chǎng)對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr（Ⅲ）的處理工藝流程如下。其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。（1）實(shí)驗(yàn)室用18.4mol·L－1的濃硫酸配制250mL4.8mol·L－1的H2SO4溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還需___________________。（2）酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施有__________________（答兩點(diǎn)）。（3）H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3＋轉(zhuǎn)化為Cr2O72－，寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式：___________________。（4）常溫下，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下：陽(yáng)離子Fe3＋Mg2＋Al3＋Cr3＋開(kāi)始沉淀時(shí)的pH2.7－－－沉淀完全時(shí)的pH3.711.189（>9溶解）加入