2014年工业流程试题.doc

高考新题型工艺流程题解题技巧点拨化学工艺流程题近几年是高考的热点，所占的分值也相当重，但由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字量大，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分不是很理想。要解好这一类题，学生最重要的是要克服畏惧心理，认真审题，找到该实验的目的。一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。一、对于实验目的为一的题目，其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时，要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶 。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大，如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来，所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小，如NaCl、KCl等，有少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca（OH）2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl 和KNO3 混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl ,母液中是KNO3 和少量NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3 ,母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除杂，杂质所含的量比较少，一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl，常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时采取的方法不同），就可得到 KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量 KNO3，则用蒸发浓缩结晶法.，这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质，主要原因是如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来。二、对于目的为制备某一物质的流程题，要求学生注意以下几个方面：1、明确题目目的是制什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。只有知道了实验目的，才能非常清楚的知道整个流程的意义所在，题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质（由题目信息获得或根据所学知识判断），则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况：如果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：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、AgNO3、HNO3（浓）等物质。如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。如：制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO；而像Al2 ( SO4 ) 3 、NaAlO2 、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al (OH) 3 、H2SO4 、NaHCO3 、NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。 如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：含Fe2+、SO32-等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH固体等物质），则要注意防止在制备过程中对CO2或水的除去，也要防止空气中的CO2或水进入装置中。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，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同变化，找出合适的分离方法。2、寻找在制备过程中所需的原料，写出主要的化学反应文程式或制备原理，从中了解流程图。从近几年的高考题目中会发现，大多数题目都会给出制备物质时所需的原料，但一般会涉及到物质的分离、提纯的操作。所以在明确了实验目的之后，再写出主要的反应方程式，观察有没有副产品，如果有，剩余的步骤就是分离提纯了。工艺流程题解题技巧无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是：从题干中获取有用信息，了解生产的产品。 分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果，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获得产品而服务。从问题中获取信息，帮助解题。了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：1、对反应速率有何影响？ 2、对平衡转化率有何影响？3、对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。常见文字叙述套路：1、洗涤沉淀：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。2、从溶液中得到晶体：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。注意：在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去XX杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。高考化学工艺流程题 一、解读考试说明，探究命题思路 1、化学工艺流程题为何取代传统无机框图题？ 传统无机框图题多年来一直是高考化学试卷中备受青睐的热门题型，但由于该类试题人为设计成分较多、问题编制模式过于单一、逻辑推理味道浓厚而化学味道淡薄，取而代之的是创新的工业生产流程题。工业生产流程题取材于真实的、广阔的工业生产和日常生活，问题设计更加灵活，更有化学味，是落实新课程高考对考生素质和能力要求的具体体现，能够考查考生“将与化学相关的实际问题分解，综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力”。正是新课程突出化学是一门实用性、创造性的科学，化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系，化学工艺流程题便成为近年来北京高考的新亮点和主流题型。2、化学工艺流程题考查三维目标1）知识和技能(1)由例题分析，初步认识工业生产流程题的特点。(2)了解工业生产流程题的解题思路和应具备的能力要求。2）过程和方法采用例举、讨论、演绎、归纳等方式。3）情感态度和价值观(l)通过对工业生产流程题“真实性”的分析，培养学生的化学素养。(2)开展多种形式的讨论交流活动，培养学生的互助合作精神。3、解流程题的步骤和方法首先，浏览全题，确定该流程的目的；由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物。其次，精读局部，明确反应原理确定各步的反应物、生成物。第三，针对问题再读图，明确要求科学表述、规范书写。4、考查要点：1）物质性质及其相互转化关系2）元素及其化合物的转化网络3）物质的分离和提纯的方法 结晶固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发） 过滤固、液分离 蒸馏液、液分离 分液互不相溶的液体间的分离 萃取用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 升华将可直接气化的固体分离出来。 盐析加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 4）电解质溶液基本理论 弱酸、弱碱的电离、水的电离、盐类水解、沉淀平衡5）氧化还原反应 原料产品6）方法：应用三大守恒写出陌生方程式，并能够进行简单计算 电子守恒、电荷守恒、元素守恒法 2012高考化学冲刺 无机流程专题1.明矾石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al 2O36H2O，还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：明矾石焙烧炉脱水熟料炉气溶液废渣氢氧化铝H2SO4调节pH硫磺母液H2ONaOH（1）焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2(SO4)33S 2Al 2O3 9SO2，该反应的氧化剂是_，若生成1mol Al 2O3，则转移的电子数为 。（2）将标况下1.12L炉气通入100mL 0.5molL-1 NaOH溶液中，得到一种酸性溶液，则该溶液中各种离子浓度由大到小的排列顺序为 。（3）熟料溶解时反应的离子方程式为 。（4）检验废渣中含有Fe2O3所需的试剂是 。（5）母液中溶质主要成分的化学式为_，溶液调节pH后经过滤、洗涤可得Al(OH)3沉淀，证明沉淀已洗涤干净的实验操作和现象是 。 2已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成 ，铬的化合物有毒，由于+6价铬的强氧化性，其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理，可采用以下两种方法。 还原法 在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬。有关离子完全沉淀的pH如下表：有关离子Fe2+Fe3+Cr3+完全沉淀为对应氢氧化物的pH9.03.25.6（1）写出Cr2O72与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式： 。（2）还原+6价铬还可选用以下的 试剂（填序号）。 A明矾 B铁屑 C生石灰 D亚硫酸氢钠（3）在含铬废水中加入FeSO4，再调节pH，使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀。则在操作中可用于调节溶液pH的试剂为： （填序号）； ANa2O2 BBa(OH)2 CCa(OH)2 DNaOH 此时调节溶液的pH范围在 （填序号）最佳。 A34 B68 C1011 D1214 电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O72一发生反应，生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH一结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。（4）写出阴极的电极反应式 。（5）电解法中加入氯化钠的作用是： 。3（12分）制取纯净的氯化铜晶体（CuCl22H2O）的生产过程如下： I将粗氧化铜（含少量Fe）溶解在足量的稀盐酸中，然后加热、过滤得到CuCl2（含少量FeCl2）溶液，经测定，溶液pH为2。 II对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯。 已知：氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe3+1.93.2Cu2+4.76.7 试回答下列问题： （1）下列物质中，最适合作为氧化剂X的是 。（填序号）AKMnO4BK2Cr2O4CH2O2DNaClO （2）加紧入的物质Y是 。 写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式： 。 （3）分离出沉淀Z，并将滤液蒸发，欲获得氯化铜晶体（CuCl22H2O），应采取的措施是 。 （4）某同学利用反应：Cu+2H+=Cu2+H2设计实验来制取CuCl2溶液，该同学设计的装置应该为 。（填“原电池”或“电解池”） 请你在下面方框中画出该同学设计的装置图，并指明电极材料和电解质溶液。 （5）已知一些难溶物的浓度积常数如下表：物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.310-182.5-131.310-363.410-286.410-531.610-24 某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的 除去它们。（选填序号） NaOHFeSNa2S4、硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意图如下：(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是_ _ (2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：Fe(OH)2_=Fe(OH)3Cl(3)针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_。Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.46.4沉淀完全的pH12.48.0开始溶解的pH10.5Ksp5.610126.81062.8109(4)根据上表数据，调节“滤液 2”的pH时，理论上可选用的最大区间为_。(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_(选填序号)。a大理石粉 b石灰乳c纯碱溶液 d烧碱溶液(6)“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。(7)分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于_。5有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用，催化剂会被杂质（如：铁、有机物等）污染而失去活性，成为废催化剂，故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程如下：（1）甲酸在反应中的作用是 （选填：“氧化剂”或“还原剂”）；（2）加浓氨水时，钯元素转变为可溶性Pd(NH3)42+，此时铁元素的存在形式是 ；（3）王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比13混合而成的，钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。 气体B的化学式为 ， 经测定，化合物A由3种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：42.4%，H：0.8%。则A的化学式为 ；（4）700“焙烧1”的目的是 ，550“焙烧2”的目的是 。1、2. （1）Cr2O72 + 6 Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O（2分）（2）BD （2分，只选1个且对得1分，错选不给分）（3）CD （2分，只选1个且对得1分，错选不给分） B（2分）（4）2H+ + 2e H2或2H2O + 2e H2 + 2OH（2分）（5）增强溶液导电性或盐析（2分）3（1）C（1分） （2）CuO或Cu（OH）2或CuCO3（2分）Fe（OH）5（s） Fe2+（aq）+3OH-（aq）（2分）（3）在HCl气流下加热浓缩，冷却结晶（2分） （4）电解池（1分） 如图所示（2分） （5）（2分）4、答案(1)增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分(2)Fe(OH)2ClOH2O=Fe(OH)3Cl(3)FeO(OH)(或其他合理答案)(4)8.0pH10.4(或其他合理答案)(5)b或d(b和d)(6)蒸发浓缩冷却结晶(或其他合理答案)(7)100%(或其他合理答案)5（1）还原剂(2分) （2）Fe(OH)3(2分)（3） NO（1分） H2PdCl4（3分）（4）除去活性炭及有机物(2分)；脱氨或“将Pd(NH3)2Cl2转变为PdCl2” (2分)。6、以下一些氧化物和单质之间可发生如图所示的反应 其中，氧化物（）是红棕色固体、氧化物（）（）（）在反应条件下都是气体。 氧化物（）的化学式是_氧化物（）的化学式是_ 反应的化学方程式是_反应的化学方程式是_反应的化学方程式是_7、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1） 若在空气中加热MgCl26H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式。 用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的