江苏省宝应县画川高级中学高考化学 考前学生自主整理清单（一）.doc

高三考前学生自主整理清单（一）16-1（12分）工业上用粉碎的煤矸石(主要含al2o3、sio2及铁的氧化物)制备净水剂bacal2(oh)ncl6n的流程如下：(1)滤渣的主要成分是_(填名称)。(2)步骤在煮沸的过程中，溶液逐渐由绿色变为棕黄色，相关反应的离子方程式为_ _；步骤的煮沸装置上方需安装一长导管，长导管的作用是_。(3)步骤中控制ph，要使fe3+完全除去，（化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/l时，沉淀就达完全）溶液的ph至少应升高到_。（已知常温下ksp（fe(oh)3=110-38）(4)已知bac的分散质粒子大小在1100 nm之间，由此区别滤液与bac两种液体的物理方法是_ _。(5)若ca(oh)2溶液过量，则步骤得到的bac产率偏低，写出导致其原因的离子方程式：_。【参考答案】（1）二氧化硅（2）4fe2+ +o2 +4h+ = 4fe3+ + 2h2o，冷凝回流（3）3（4）用一束光分别照射两种液体，观察是否有丁达尔效应（5）al3+ + 3oh- = al(oh )3或al3+ + 4oh- = alo2- + 2h2o【试题解析】本题以“煤矸石制备净水剂bacal2(oh)ncl6n”的工艺流程为命题背景，将铝和铁的化合物性质、胶体的性质、化学设备、生产条件的控制等知识融合在生产工艺中，一方面考查学生对新信息的处理能力，另一方面也考查了学生灵活运用化学知识，解决实际问题的能力和学生思维的全面性和深刻性。煤矸石主要成分al2o3、sio2及铁的氧化物中，与酸不发生反应的是sio2，滤渣的主要成分即为sio2；溶液逐渐由绿色变为棕黄色，很明显是溶解后的亚铁离子被氧化为铁离子，在酸性环境中发生的离子反应应表达为：4fe2+ +o2 +4h+ = 4fe3+ + 2h2o；要使铁离子完全沉淀，则c(fe3+)c(oh-)3=110-38，此时c(fe3+)至少达到10-5mol/l，所以c(oh-)应为10-11mol/l，ph应升高到3。bac的分散质粒子大小在1100 nm，所以bac为胶体，区别胶体和溶液的方法为丁达尔现象；若ca(oh)2溶液过量，根据过量的情况，铝离子与氢氧根可能发生反应al3+ + 3oh- = al(oh )3或al3+ + 4oh- = alo2- + 2h2o。【典型错误】问题（1）很多学生错写化学式，未看到“名称”这一要求。对于问题（2）由绿色变为棕黄色，部分学生想不到氧化剂是氧气，或者书写离子方程式时酸碱性环境未弄清楚。问题（3）中部分学生不能明确要使c（fe3+）降至10-5mol/l和“使fe3+完全除去”这一说法之间的关系，因此无法继续计算；另外在利用ksp（fe(oh)3）时，计算出错。问题（4）中部分学生联想不到al3+转变为alo2-的情况。【要点归纳】一、化学工艺流程一般可划分为前期的原料预处理、中期的核心反应和后期的产品分离提纯三个阶段，整个流程都需要控制反应条件为获取产品服务。分析流程图的规律是：主线主产品，分支副产品，回头为循环(如下图所示)。二、工业流程题常见考点：生产的目的、设计的原理、生产流程的作用等；化学反应条件控制的原理；实验基本操作；资源的回收和利用；“绿色化学”生产、环境保护等。具体有：1、原料预处理阶段 研磨、粉碎、喷洒：可增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率。 溶解：通常用酸溶（如用硫酸、盐酸、浓硫酸等） 、碱溶、水溶等水浸：与水接触反应或溶解。浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化)。酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。 灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。2、分离提纯阶段 调节溶液 ph 除杂：a控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。b调节 ph 所需的物质一般应满足两点：能与 h 反应，使溶液 ph 增大；不引入新杂质。如：若要除去 cu 2 溶液中混有的 fe 3 ，可加入 cuo、cu(oh)2 、cu 2 (oh) 2 co 3 等物质来调节溶液的 ph。 控制温度：加热：加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动(如促进水解生成沉淀)。如在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如nahco3、nh 4 hco3 、h 2o 2 、kmno 4 、agno 3 、hno 3 (浓)等物质。降温：防止某物质在高温时会溶解或分解，或促进平衡向某个方向移动。控制温度在一定范围内：综合多方面因素的考虑，如使反应速度不致于太慢、抑制或促进平衡的移动、防止反应物分解、防止副反应、使催化剂的催化活性最高等。如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息， 则要根据它们的溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法(蒸发结晶或浓缩结晶)。3、获得产品阶段 洗涤(冰水、热水、乙醇等有机溶剂)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。无水乙醇的作用：减少产品的损耗；除去固体表面的杂质；使产品快速干燥（特别适合于带结晶水晶体等对热不稳定的晶体，其他晶体通常晾干、低温烘干）判断沉淀（晶体）是否洗涤干净的方法：必须是沉淀（晶体）组成之外的离子。可根据沉淀中可能存在的某一离子，（1）取最后一次洗涤液少许于试管中取样（2）加入xx（试剂）加试剂（3）若无沉淀生成现象（4）则说明沉淀已洗涤干净结论 蒸发加热时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出 fecl 3 、alcl 3 、mgcl 2 等溶质时，应在hcl 的气氛中加热，以防其水解。 蒸发浓缩、冷却结晶：如除去 kno 3 中的少量 nacl。4、循环操作与副产物利用物质的循环利用：提高原料的利用率，降低生产成本。对可逆反应： 可将未转化的反应物分离出来后送入反应器重新反应。 如合成氨反应是可逆反应，分离氨后的尾气中还含有大量原料气n 2 和h 2 可送人合成塔，实施循环生产。若某种物质在流程中既是辅助原料又是副产品(既流进又流出)，则考虑循环利用。注意某些隐性存在物质；在循环操作中因累积导致浓度过高，可能会影响产品的纯度。5、环境保护尾气处理、废渣废液处理： 绿色化学，防止环境污染反应o2反应粗盐水过量bacl2过量a过量naohcucuh2o适量hcl稀h2so4过滤反应反应反应cuclh2so2naoh反应cl2co2滤渣16-2（12分）氯化亚铜（cucl）是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，熔点422，沸点1366，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐水（含ca2+、mg2+、so42-等杂质）、cu、稀硫酸、so2等为原料合成cucl的工艺如下：（1）a的化学式为 。（2）写出反应v的化学方程式 。（3）写出反应vi的离子方程式为 。（4）写出反应所需要的条件 。（5）本工艺中可以循环利用的物质是（用化学式表示） 。（6）反应vi后，过滤得到cucl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70干燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70真空干燥的目的是 。【参考答案】（1）na2co3 （2）2cu+ o2 + 2h2so4= 2cuso4 +2h2o （3）2cu2+2cl-+so2+2h2o=2cucl+4h+ so42- （4）电解或通电。（5）naoh、h2so4 （6）加快乙醇和水的蒸发，防止cucl被空气氧化【试题解析】（1）中反应为粗盐的提纯，过量bacl2可以除去so42-，过量naoh可以除去mg2+，a一定是除去ca2+和过量ba2+，所以选用纯碱；此反应后续过滤后在滤液中加入适量hcl，主要是除去食盐水中过量的na2co3和过量的naoh，得到纯净的食盐水进入反应（2）中反应v中反应物为cu、o2、稀硫酸，三者发生的必然是氧化还原反应，根据氧化还原反应规律可以写出反应方程式为2cu+ o2 + 2h2so4= 2cuso4 +2h2o，得到的产物cuso4也进入反应，所以在书写反应的方程式时，我们首先确定反应物为cuso4、nacl、so2，由框图示意生成物中有cucl，知此反应也属于氧化还原反应，根据化合价变化规律，判断反应物中so2为还原剂，被氧化为硫酸根离子，根据氧化还原离子方程式书写步骤得到反应为2cu2+2cl-+so2+2h2o=2cucl+4h+ so42-；（6）中“于70真空干燥”的目的这句话中关键词中包含温度控制和真空条件，70高于常温，主要可以加快乙醇和水的蒸发，真空主要防止cucl被空气氧化；（4）中反应应为电解食盐水，（5）本工艺中可以循环利用的物质从框图中可以找到明显的一个物质，即naoh，反应加入，反应生成，但还包含一个隐性的h2so4，反应加入，反应生成，这一物质依赖于我们对整体流程的分析。【典型错误】（3）忽略题干对氯化亚铜（cucl）性质的描述（是白色粉末，不溶于水），离子方程式不打沉淀符号，该反应中参与反应的离子和生成物离子的判断存在一定障碍，很多学生空白；（5）易疏漏h2so4，主要原因仍是对前面流程反应原理的判断不熟悉，导致疏漏；（6）答不全，大多数同学会注意“真空”而忽略70。【要