（江蘇專用）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題三 化學(xué)工藝流程題型研究課堂評價(jià)-人教版高三全冊化學(xué)試題

專題三化學(xué)工藝流程題型研究課堂評價(jià)1.(2014·安徽高考)LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)。某工廠用LiF、PCl5為原料,低溫反應(yīng)制備LiPF6,其流程如下:已知:HCl的沸點(diǎn)是-85.0℃,HF的沸點(diǎn)是19.5(1)第①步反應(yīng)中無水HF的作用是、。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是(用化學(xué)方程式表示)。無水HF有腐蝕性和毒性,工廠安全手冊提示:如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的溶液沖洗。(2)該流程需在無水條件下進(jìn)行,第③步反應(yīng)中PCl5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,寫出PF5水解的化學(xué)方程式:。(3)第④步分離采用的方法是;第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是。[答案](1)反應(yīng)物溶劑SiO2+4HFSiF4↑+2H2ONaHCO3(2)PF5+4H2OH3PO4+5HF(3)過濾蒸餾[解析](1)第①步反應(yīng)中無水HF的作用是反應(yīng)物和溶劑。玻璃的主要成分為硅酸鹽和二氧化硅,二氧化硅與HF反應(yīng)生成四氟化硅和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,因此反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)。HF具有弱酸性,故用弱堿進(jìn)行中和即可,所以如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的NaHCO3溶液沖洗。(2)PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,由于PF5中P為+5價(jià),F為-1價(jià),兩種酸應(yīng)該是H3PO4和HF,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為PF5+4H2OH3PO4+5HF。(3)固液的分離可用過濾的方法,HF和HCl由于二者的沸點(diǎn)不一樣,因此可用蒸餾的方法分離。2.(2014·蘇錫常鎮(zhèn)三模)某工廠利用褐煤煙灰(主要成分為碳、二氧化鍺,還有少量氧化鋁和二氧化硅)制取純GeO2的主要流程如下:已知:GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物,GeCl4的沸點(diǎn)是83.1℃(1)寫出二氧化鍺與碳酸鈉焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)用水浸取焙燒物長達(dá)2h的目的是。(3)“酸化”至溶液中鹽酸濃度為5.3mol·L-1時(shí)有利于生成四氯化鍺,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(4)若濾液“酸化”時(shí)酸度不夠,溶液會(huì)出現(xiàn)明顯的渾濁,原因是。(5)操作“X”的名稱為。(6)四氯化鍺與高純水反應(yīng)的化學(xué)方程式為。[答案](1)Na2CO3+GeO2Na2GeO3+CO2↑(2)為了提高含鍺化合物的浸出率(3)Na2GeO3+6HClGeCl4+2NaCl+3H2O(4)生成了H2GeO3(或GeO2或GeO2·nH2O)沉淀(5)蒸餾(6)GeCl4+(2+n)H2OGeO2·nH2O+4HCl[解析](1)鍺與碳同主族,則二氧化鍺與堿反應(yīng)生成的鹽的形式類似于碳酸鈉為Na2GeO3,故二氧化鍺與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+GeO2Na2GeO3+CO2↑。(2)用水浸取時(shí),能溶于水的Na2GeO3、NaAlO2、Na2SiO3都充分溶解在水中,當(dāng)浸取的時(shí)間越長,越有利于提高含鍺化合物的浸取率。(3)根據(jù)流程圖中“調(diào)節(jié)pH=11并過濾”得到的濾渣中含鋁、硅化合物可知,在濾液中主要含有Na2GeO3,故加入濃度為5.3mol·L-1鹽酸后生成GeCl4的化學(xué)方程式為Na2GeO3+6HClGeCl4+2NaCl+3H2O。(4)若濾液“酸化”時(shí)酸度不夠,則溶液中的Ge會(huì)水解生成難溶于水的H2GeO3而產(chǎn)生渾濁。(5)“酸化”后溶液為GeCl4和NaCl的混合液,根據(jù)GeCl4的沸點(diǎn)(83.1℃)比水的沸點(diǎn)低,故可利用蒸餾的方法將GeCl4提取。(6)根據(jù)流程圖可知,GeCl4中加入高純水后生成GeO2·nH2O,該反應(yīng)中元素的化合價(jià)沒有改變,故根據(jù)元素守恒就可配平化學(xué)方程式。[問題思考]提示1.途徑①、③發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)都有污染氣體(NO、SO2)生成,同時(shí)還要多消耗原料,不符合綠色化學(xué)中的原子充分利用與轉(zhuǎn)化,而途徑②無污染性氣體生成,