2017年高考復(fù)習(xí)-無(wú)機(jī)工業(yè)流程題專題

2017年高考復(fù)習(xí)一一無(wú)機(jī)工藝流程專題化學(xué)工藝流程題是近年高考命題的熱點(diǎn)?；瘜W(xué)工藝流程題以化工生產(chǎn)、能源、材料、環(huán)境等方面的常見化學(xué)事物為背景，要求明確，設(shè)問(wèn)層次清晰，以無(wú)機(jī)或有機(jī)化合物的組成、性質(zhì)、變化等內(nèi)容為載體，要求考生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)、原理和技能從化學(xué)視角看待、分析或解決生產(chǎn)、生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題。解答所需知識(shí)、方法都是化學(xué)的核心內(nèi)容。一、題設(shè)探究1、呈現(xiàn)形式資料卡：物質(zhì)的理化性質(zhì)，如易潮解、易水解、易與某些物質(zhì)反應(yīng)等；流程圖：生產(chǎn)工藝流程；表格：熔沸點(diǎn)、溶解度、Ksp等；圖像：溶解度、反應(yīng)速率等。2、設(shè)問(wèn)方式：設(shè)問(wèn)方式考查內(nèi)容考查方式將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理元素化合物性質(zhì)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、熱化學(xué)、水解、平衡移動(dòng)、溶解度、電解方程式書寫、與原理文字?jǐn)⑹龀s、分離和提純產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)操作儀器名稱、實(shí)驗(yàn)方法選擇、操作過(guò)程描述、滴定計(jì)算提高產(chǎn)量和效率化學(xué)反應(yīng)平衡、溶解平衡計(jì)算轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、純度節(jié)能減排，循環(huán)利用元素化合物性質(zhì)選擇尾氣處理的藥品、找出循環(huán)利用的物質(zhì)綜合利用原電池、電解池電極方程式書寫，轉(zhuǎn)移電子計(jì)算、恢復(fù)電解質(zhì)溶液3、能力考查：獲取信息的能力、分析解決問(wèn)題的能力、表達(dá)能力。4、知識(shí)落點(diǎn)：基本理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)。因此，我們需要運(yùn)用有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)原理的基本知識(shí)，還要掌握一些分離提純物質(zhì)的基本實(shí)驗(yàn)技能，關(guān)鍵是還要具有分析生產(chǎn)工藝流程的方法和能力。二、解題思路1、解題步驟第一，瀏覽全題，確定該流程的目的（即由何原料獲得何產(chǎn)物,有何副產(chǎn)物），記住資料卡中給出的理化性質(zhì)；第二，粗讀流程圖，盡量弄懂流程圖每部的目的，宏觀把握整個(gè)流程，但不必將每一種物質(zhì)都推出；第三，精讀試題，根據(jù)問(wèn)題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。第四，要看清所問(wèn)題，不能答非所問(wèn)，并注意語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性。2、注意事項(xiàng)：答題時(shí)，不要力求把生產(chǎn)流程圖中的每個(gè)細(xì)節(jié)都弄清楚，只要把握住主要的考查方向，理清每個(gè)環(huán)節(jié)的目的和結(jié)果，再根據(jù)題中的具體設(shè)問(wèn)，結(jié)合題中提取的信息和頭腦中原有的知識(shí)和技能，進(jìn)行針對(duì)性作答即可，切不可拘泥于流程圖中的每個(gè)細(xì)節(jié)，把時(shí)間和精力過(guò)多用于流程分析，使解題誤入歧途。前一問(wèn)回答不了，并不一定會(huì)影響回答后面的問(wèn)題。三、解題方法1、工藝流程模板原料循環(huán)利川 害化處理2、預(yù)處理的方法及目的（1）粉碎或研磨：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率（或浸取率）。（2）煅燒或灼燒：不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)；其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物；除去有機(jī)物；除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)（3）酸浸：溶解、去氧化物（膜）、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）（4）堿溶：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）（5）控制溫度：操作目的加熱①加快反應(yīng)速率或溶解速率；②促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；③除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca（HCO3）2、KMnO4、I2、NH4C1等物質(zhì)；④使沸點(diǎn)相對(duì)較低的原料氣化或升華。降溫①防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解（或分解）；②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)（放熱方向）；2③使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；④降低晶體的溶解度，減少損失。控溫方法：用水浴或油浴控溫①防止某種物質(zhì)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)；②為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來(lái)；③使催化劑的活性達(dá)到最好；④防止副反應(yīng)的發(fā)生；⑤降溫或減壓可以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。3、分離提純的方法及目的①鹽溶液的分離提純方法：結(jié)晶法：結(jié)晶法有蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶兩種方法，大多數(shù)同學(xué)通過(guò)一輪的復(fù)習(xí)已經(jīng)明白純物質(zhì)溶液要得到晶體的方法，難點(diǎn)在于混合溶液得到晶體的操作。a、純物質(zhì)溶液得到晶體：蒸發(fā)結(jié)晶（NaCl型：溶解度隨溫度變化小的物質(zhì)）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶（KNO3型：溶解度隨溫度變化大的物質(zhì)和含有結(jié)晶水的晶體）b、混合溶液（分離A和B）：要得到溶解度受溫度變化小的溶質(zhì)：蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過(guò)濾要得到溶解度受溫度變化大的物質(zhì)和含有結(jié)晶水的晶體：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾②過(guò)濾——固、液分離③蒸餾——液、液分離④分液——互不相溶的液體間的分離⑤萃取——用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來(lái)。⑥升華——將可直接氣化的固體分離出來(lái)。⑦鹽析——加無(wú)機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出4、循環(huán)利用的物質(zhì)目的：節(jié)能減排，“綠色化學(xué)”，降低成本等可以用于循環(huán)的物質(zhì)：輔助試劑、母液；一定不會(huì)用于循環(huán)的物質(zhì)：目標(biāo)產(chǎn)物，雜質(zhì)5、高頻問(wèn)題及答題技巧(注重文字?jǐn)⑹龅囊?guī)范性)1、“浸出”步驟中，為提高xx的浸出率，可采取的措施有：適當(dāng)提高反應(yīng)溫度；增加浸出時(shí)間；加入過(guò)量硫酸；邊加硫酸邊攪拌。2、從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮一冷卻結(jié)晶T過(guò)濾T洗滌T干燥3、沉淀洗滌操作：往漏斗(或過(guò)濾器)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4、檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈：取最后一次洗滌液少許于試管中，逐滴滴加xx試劑，振蕩，若沒有……現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈。5、如何從MgCl2-6H2O中得到無(wú)水MgCl2：在干燥的HCl氣流中加熱，抑制了MgCl2的水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2-6H2O受熱產(chǎn)生的水汽。6、CuCl2中混有Fe3+加何種試劑調(diào)pH值：答：CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。原因：力口CuO消耗溶液中的H+的，促進(jìn)Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出7、調(diào)pH值使得Cu2+(4.7-6.2)中的Fe3+(2.1?3.2)沉淀，pH值范圍是：3.2?4.7。原因：調(diào)節(jié)溶液的pH值至3.2?4.7,使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不會(huì)引入新雜質(zhì)。8、產(chǎn)品進(jìn)一步提純的操作：重結(jié)晶。9、趁熱過(guò)濾的原因即操作：防止xx雜質(zhì)析出或防止降溫過(guò)程中xx析出而損耗；10、水浴加熱的好處：受熱均勻，溫度可控，且溫度不超過(guò)100℃11、減壓蒸發(fā)(小心烘干)：常壓蒸發(fā)溫度過(guò)高，xx易分解；或者減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止xx分解。12、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去：加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢?，過(guò)濾，沉淀用蒸餾水水洗滌13、蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、、燒杯、酒精燈等。答：蒸發(fā)皿、玻璃棒。還有取蒸發(fā)皿用坩堝鉗14、不用其它試劑，檢查NH4cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是：?? 4答：加熱法；取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無(wú)殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈15、檢驗(yàn)NH4+的方法是：答：取xx少許，加入NaOH溶液后加熱，生成的氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)。(注意方法與操作的差別)16、“趁熱過(guò)濾”后，有時(shí)先往濾液中加入少量水，加熱至沸，然后再，冷卻結(jié)晶”：答：稀釋溶液，防止降溫過(guò)程中xx析出，提高產(chǎn)品的純度17、檢驗(yàn)Fe(OH)3是否沉淀完全的試驗(yàn)操作是：答：取少量上層清液或過(guò)濾后的濾液，滴加幾滴KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，則表明Fe(OH)3沉淀完全。18、檢驗(yàn)濾液中是否含有Fe3+的操作是：答：滴入少量KSCN溶液，若出現(xiàn)血紅色，則證明有Fe3+)(或加NaOH,根據(jù)情況而定)化學(xué)工藝流程題專練1.【2016年高考新課標(biāo)m卷?28】(14分)以硅藻土為載體的五氧化二機(jī)(v2o5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢帆催化劑中回收v2o5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢機(jī)催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3ai2o3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.2?2.92.8?3.122~2860~651~2<1以下是一種廢帆催化劑回收工藝路線:回答下列問(wèn)題：⑴“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為 ，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是 。“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)閂O2+,則需要氧化劑KC1O3至少為mol?！爸泻汀弊饔弥皇鞘狗訴4O124-形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有。“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為：4ROH+V4O124- R4V4O12+4OH-(以ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈 性(填“酸”“堿”“中”)。TOC\o"1-5"\h\z“流出液”中陽(yáng)離子最多的是 。“沉帆”得到偏帆酸銨(NH4VO3)沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。2、【2016年高考新課標(biāo)I卷?28】(14分)NaC1O2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：NaQOj 食鹽水丁 +硫酸、反應(yīng).口5川電麟結(jié)晶、干燥-?HaCQ產(chǎn)品J I “回收 |尾氣吸收|一成品液+ +YaHSQ NaOH. H:Ch回答下列問(wèn)題：(1)NaC1O2中C1的化合價(jià)為。(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成C1O2的化學(xué)方程式 。“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為、。“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是一。

“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO2，此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 o“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。3、【2015年高考新課標(biāo)II卷?28】(15分)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑，回答下列問(wèn)題：(1)工業(yè)上可用KC1O3與Na2sO3在H2sO4存在下制得ClO2該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為 。(2)實(shí)驗(yàn)室用NH4cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過(guò)以下過(guò)程制備ClO2：鹽酸 NaClO2溶液NH.Cl r^ClONH.ClNCl3溶液 nNH3 溶溶液XH2①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為玻璃液封管②溶液X中大量存在的陰離子有o玻璃液封管③除去C1O2中的nh3可選用的試劑是 (填標(biāo)號(hào))。a.水b.堿石灰 c.濃硫酸d.飽和食鹽水(3)用右圖裝置可以測(cè)定混合氣中C1O2的含量：I.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL..稀硫酸:.在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過(guò)玻璃液封管的管口；.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；W.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中：V.用0.1000mol-L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2IfS4O62-),指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過(guò)程中：①錐形瓶?jī)?nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為 。②玻璃液封裝置的作用是。③V中加入的指示劑通常為，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。④測(cè)得混合氣中ClO2的質(zhì)量為go(4)用ClO2處理過(guò)的飲用水會(huì)含有一定最的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是(填標(biāo)號(hào))。a.明礬 b.碘化鉀c.鹽酸d.硫酸亞鐵4、【2015年高考新課標(biāo)I卷?28】（15分）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5?H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、A12O3和SiO2等）為原料制備硼酸（H3BO3）的工藝流程如圖所示：鐵硼礦粉f贏贏卜舊斗|贏福市斗慳發(fā)濃縮卜傳函到函■料硼酸漫渣 源遭 含鎂鹽母液回答下列問(wèn)題:（1）寫出Mg2B2O5-H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有（寫出兩條）。（2）利用的磁性，可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是 （寫化學(xué)式）。TOC\o"1-5"\h\z（3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是 。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是 。（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 （填名稱）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為 。（6）單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過(guò)程 。5、（2013新課標(biāo)n卷?27））氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅（含有Fe（II）,Mn（II）,Ni（II）等雜質(zhì)）的流程如下：工業(yè)加浸出液調(diào)pH約為工業(yè)加浸出液調(diào)pH約為5過(guò)濾適量高銹酸鉀溶液

②-ZJ1濾液——③過(guò)濾 ＞濾液Na3-ZJ1濾液——③過(guò)濾 ＞濾液 > >痣第 >ZnO④⑤提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni（II）不能被氧化；高鎰酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是 ，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;TOC\o"1-5"\h\z在加高鎰酸鉀溶液前，若pH較低，對(duì)除雜的影響是 。（2）反應(yīng)③的反應(yīng)類型為 。過(guò)濾得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有 。（3）反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是 。（4）反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3-xZn（OH）2。取干操后的濾餅11.2g,煅燒后可得到產(chǎn)品8.1g,則x等于。6、從某廢液(含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、C1-)中回收銅并制得純凈的FeCl3溶液。現(xiàn)以制得純凈的FeCl3溶液為原料制取優(yōu)良的水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4),其流程圖如下：NhCI］泮旦溶液炮和KOH溶液.噌一品匕占除雜M過(guò)濾H4化—?…?.一志糅色NwCl固仗已知：高鐵酸鉀