化学工艺流程题含答案.doc

2016高三化学专题复习工艺流程题一、解题常用方法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。二、解题基本步骤（1）审题：划出重要信息（2）分析流程：反应物是什么？发生了什么反应？该反应造成什么后果？对制造产品有什么作用？抓住一个关键点：一切反应或操作都是为了获得产品而服务。（3）技巧：先答与流程无关的空二、解题思维方向化工流程题目在流程上一般分为3个过程(1)原料处理的方法和作用研磨的目的： 增大接触面积，加快溶解或加快反应速率。酸溶、碱溶，水溶（酸浸、碱浸、水浸）溶解灼烧、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)分离提纯阶段的常考点调PH值除杂，控制溶液酸碱性使金属离子形成氢氧化物沉淀例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的PH如下表所示：物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Cu(OH)24.76.2若要除去Cu2+溶液中含有Fe2+，应该怎么做？提示：先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+，再调溶液PH使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀。注意：调PH所需物质一般应该满足两点：a.能与H+反应，使溶液PH增大.b.不引入新的杂质流程： 试剂除杂，要注意加入的是沉淀剂还是氧化剂（或还原剂）控制体系的温度a采取加热的目的： ；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。b控制低温：防止物质的分解，如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等；防止物质的挥发，如盐酸、醋酸等；抑制物质的水解，如冰水洗涤，以防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。 (3)获取产品阶段的常考点洗涤：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。蒸发，反应时的气体氛围抑制水解，如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、CuCl2等固体，以防止其水解从溶液中得到溶解度受温度影响较大溶质的方法： 。蒸发浓缩，冷却结晶，过虑，洗涤，干燥。(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。四、解题答题规范（1）检验物质：取样加试剂说现象得结论。取少量待测液于试管中，加入XX试剂，有XX 现象，说明XX结论（2）在写某一步骤是为了除杂，应该注明“是为了除去XX杂质”。在写某一步骤中的颜色变化情况，应该写明“某色变到某色”，如果是变成无色，可以只写“褪色”。在写加入某氧化剂的作用时，应写明：是将XX氧化成XX（3）检验是否沉淀完全：静置，往上层清液中滴加某试剂，振荡，观察是否再产生沉淀。或者：过滤，取少量上层清液于试管中，滴加某试剂，振荡，观察是否再产生沉淀。（4）检验沉淀是否洗涤干净：取最后一次洗涤液于试管中，加入XX试剂，有XX 现象，说明XX结论（洗涤离子为沉淀吸附的离子，一般为加入沉淀剂时过量的物质）（5）洗涤沉淀操作： 往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次例题：用含有A12O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备A12(SO4)318H2O。，工艺流程如下(部分操作和条件略):、向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤:、向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；、加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:、加入MnSO4至紫红色消失，过滤; 、浓缩、结晶、分离，得到产品。(1) H2SO4溶解A12O3的离子方程式是 (2) KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整： MnO4-+ Fe2+ = Mn2+ Fe3+ （3）已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1molL-1根据表中数据解释步骤的目的： (4)己知:一定条件下，MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2, 向 的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是 . 中加入MnSO4的目的是 五、巩固练习1.(15分)湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可以用氧化锌粗品(含有FeO、Fe2O3、CuO杂质)为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙烧获得活性氧化锌,其化学工艺流程如下:已知溶液中Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+以氢氧化物的形式沉淀时的pH如下表:离子开始沉淀的pH完全沉淀的pHFe2+6.48.4Fe3+2.73.2Cu2+5.26.7Zn2+6.89.0(1)实验室用98%浓H2SO4(=1.84 gcm-3)来配制100 mL 2.5 molL-1稀H2SO4所需的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、。(2)通过可以检验产品中是否含有Na+,该实验的具体操作是 。 (3)滤渣1是(填化学式,下同),滤渣2是。加入H2O2时发生反应的离子方程式为。(4)“沉淀”得到ZnCO32Zn(OH)2H2O,“煅烧”在450500 下进行,“煅烧”反应的化学方程式为。(5)纳米活性氧化锌可用作氯乙烯聚合制取聚氯乙烯的催化剂,写出该反应的化学方程式:。2、二氧化铈是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除 （填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是 。（2）第步反应的离子方程式是 ，滤渣B的主要成分是 。（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP （填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。（4）取上述流程中得到的产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol标准溶液滴定终点时（铈被还原为）,消耗25.00mL标准溶液，该产品中的质量分数为 。（已知M=212g/mol）3、（16分）废旧锂离子电池的回收利用意义重大，其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质，回收利用的流程如下：浸出液浸出渣液稀H2SO4过滤固体X粗铝废渣稀H2SO4、H2O2除杂溶液B(NH4)2C2O4CoC2O4固体母液Li2CO3固体溶液A正极废料蒸发浓缩NaOH溶液沉淀已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+，还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。（1）步骤中铝溶解的离子方程式为_，固体X的成分是_。（2）步骤中LiCoO2固体溶解的化学方程式为_，该反应的还原剂是_。杂质离子沉淀率/2040608010010203040Co2+沉淀率/4.44.64.85.05.25.4pHFe3+Al3+Cu2+Co2+（3）实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀随pH的变化如图，除杂时加入氨水调节溶液pH，可除去的杂质离子是_。（4）母液中含量最大的三种离子是_。（5）从1000 g锂离子电池正极材料（Li元素含量为5）中可回收Li2CO3的质量为_ g。（已知回收率为84，Li2CO3化学式量为74Li化学式量 7）参考答案：增大接触面积，加快溶解或加快反应速率。加速某固体的溶解，加快反应速率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。蒸发浓缩，冷却结晶，过虑，洗涤，干燥。往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次例（1）；（2）5、8H+、5、4H2O；（3）将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH值使铁完全沉淀；（4）、生成有黄绿色气体； 、加入MnSO4，除去过量的MnO4-。1.(1)100 mL容量瓶;量筒;玻璃棒(各1分)(2)焰色反应;将铂丝蘸盐酸在无色火焰上灼烧至无色,再蘸取少量产品在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色,然后将铂丝再蘸盐酸灼烧至无色(各1分) (3)Fe(OH)3(1分);Cu Zn(1分);2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O(2分)(4)ZnCO32Zn(OH)2H2O3ZnO+CO2+3H2O(2分)(5)(2分)2、（1）Fe3+；取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加2-3滴KSCN，如果不出现红色，则洗涤干净。（2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce