高三化学45次课讲义

1、高三寒假班讲义 实验专题 学而思 郑瑞 zhengrui高三第4-5次课讲义第四讲 工业生产题型练习新课标剖析 高考要求内容要求层次具体要求化学实验基础1了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法2掌握化学实验的基本操作3了解化学品的安全使用和实验室一般事故的预防、处理方法4掌握配制一定溶质的质量分数和物质的量浓度溶液的方法5了解溶液pH的测定方法6掌握常见气体的实验室制法7综合运用各类物质的性质，进行常见物质（包括离子）的检验、分离和提纯8能根据实验要求，做到：（1）设计、评价或改进实验方案（2）采取适当的方法控制实验条件（3）描述实验现象和收集有关数据（4）分析现象和处理数据并得出合理结论（

2、5）识别或绘制典型的实验仪器装置图9以上各部分知识与技能的综合应用北京高考解读年次200920102011题号279、2711、27分值142021解析化学实验是研究物质性质、化学反应原理的重要手段，高考中对于化学实验以考查综合能力为主，尤其是对学生运用所学知识和技能进行实验设计、实验综合能力或评价能力的考查，此外对于基本实验操作、物质分离提纯与鉴别等知识也时有考查。最近北京地区对于学生实验能力的考查在高考中逐渐侧重起来。知识点睛6.1 海水的综合利用利用方式流程与方法海水的淡化主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法历史最为悠久，技术与工艺也比较完善，但成本较高。海水淡化与化工生

3、产、能源技术结合，是重要发展方向。粗盐的提纯注意反应中的沉淀顺序。氯碱工业(1) 阴极室与阳极室用阳离子交换膜分开，允许阳离子Na+通过，阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子Cl2通过，这样能阻止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。(2) 电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23，其目的从平衡角度上说是由于阳极生成的Cl2在水中存在平衡：；，因此调节pH呈酸性（23），增大H+浓度，平衡逆向移动。(3) 食盐水需经净化，除去Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-等离子。提取溴单质氯化：吹出：用空气或水蒸气吹出溴蒸汽吸收：（溴元素的富集）氧化：提取

4、碘单质干海带中I元素主要以I的形式存在，滤液中的反应时为：氧化出碘单质后，可以用CCl4进行萃取、分液、蒸馏的方法得到。提取镁金属贝壳的主要成分为CaCO3。而盐卤的主要成分为MgCl2。其他对于海洋的综合利用，还可以利用潮汐能、波浪能；或是从海水中分离出重水和铀进行核能开发。6.2 合成氨、硝酸与硫酸工业一、 合成氨工业1. 原理根据： N2(g) +3H2(g)2NH3(g) 2. 反应条件的选择速率平衡其他适宜条件增大压强加快右移动力、材料和设备强度有限2×107Pa5×107Pa的高压升高温度加快左移催化剂在500活性最大500左右的适宜温度增大反应物浓度（或减小生

5、成物浓度）加快（或减慢）右移另一反应物转化率增大a.不断补充N2、H2并循环操作b.将NH3及时分离催化剂加快无影响铁触媒3. 合成氨生产的工艺流程（1）原料气的制备：N2：物理方法为将空气液化，蒸发分离出N2.化学方法为碳在空气中燃烧，除去O2，吸收CO2(如用氨和水吸收制NH4HCO3)后，得到N2.H2：工业上用水蒸气与焦碳在高温下反应制得：C+H2O(g)CO+H2 CO + H2O(g)CO2+H2 吸收CO2后得到H2.（2）原料气净化、除杂质：主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。（3）NH3的合成：合成塔中选择适宜条件进行.从塔口进气，经热交换器与塔内反应后的高温气体

6、逆流交换热量后，进入接触室与铁触媒接触反应.从塔下口出气.（4）NH3的分离：混合气经冷却后，进入氨分离器，只有氨气在该压强下液化，得到液氨。而未反应的N2和H2经循环压缩机压缩后再通入合成塔中进行反应.二、 氨氧化法硝酸工业1. 原料：氨、空气、水2. 原理：（通常使用铂系催化剂）（增压、降温、同时补充空气）3. 尾气净化：碱液吸收法： 优点：比较经济。 不足：处理后尾气中的氮氧化合物的含量仍难以降到排放标准。催化还原法： 优点：可以回收大量的热能，且装置紧凑，操作方便。 不足：不能回收氮的氧化物，消耗燃料较多三、 接触法硫酸工业1. 生产硫酸的主要原理：工业制硫酸主要是以自然硫矿、硫铁矿等

7、含硫的矿物为原料制取二氧化硫，二氧化硫与氧气在有催化剂存在的条件下发生反应生成三氧化硫，三氧化硫被水吸收生成硫酸，由于二氧化硫和氧气是在催化剂表面上接触时发生反应，所以这种制硫酸的方法叫接触法。注意：早期生产中以黄铁矿（硫铁矿）为原料：。由于生产中的废弃物太多，处理成本高，这种工艺正在逐渐的被淘汰。实际生产中，并不直接用H2O来吸收SO3，而是用98%的硫酸吸收，这样可以避免形成酸雾并提高吸收率。催化剂多使用V2O5。2. 废物充分利用尾气脱硫：a.氨-酸法：b.石灰水吸收：二氧化硫经干燥后重新用于制硫酸，也可制成液态二氧化硫产品，副产品硫酸铵可做化肥。废热的利用：在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，

8、利用余热产生的蒸汽进行发电或供热。同时由于硫酸生产过程中的上三个化学反应都是放热反应，可充分利用以自行提供能量并向外界输出大量的能量，可大大降低成本。例如在催化反应室（接触室）中设置热交换装置，利用SO2氧化为SO3释放出的热量来预热即将参加反应的SO2和O2等。6.3 化学材料相关知识一、 金属的冶炼1. 金属冶炼概述根据金属活动顺序表，可判断冶炼金属的一些方法：（1）活泼金属：通过电解熔融的盐或金属氧化物。2Al2O3(熔融)4Al +3O22NaCl(熔融)2Na +Cl2（2）较活泼金属：通过铝热反应或CO、C、H2等还原的方法。Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2Fe2O3 +

9、2Al2Fe + Al2O3（3）较不活泼金属：直接加热金属氧化物或硫化物，制得金属单质。2Ag2O4Ag +O2 2HgO2Hg +O2（4）不活泼金属：如Au、Pt等，在自然界中以单质形式存在，可以直接使用物理方法进行富集。2. 部分常见金属的冶炼方法（1）金属铝的冶炼方法原料：铝土矿（、）方法：酸溶法、碱溶法工艺流程：是一种高熔点（2045）化合物，电解时需将熔化，对条件要求很高。为了降低熔点，在中添加了冰晶石（）可在1000使熔化。冰晶石为熔剂。电解铝工业生产的原理是：（2）金属铁的冶炼方法主要原料：铁矿石磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）、黄铁矿（FeS2）等、焦炭、空气原理

10、：；（3）金属铜的冶炼方法湿法炼铜：高温炼铜：高温冶炼黄铜矿（炉渣）；二、 硅与硅酸盐1 玻璃、陶瓷和水泥的比较硅酸盐产品水泥玻璃陶瓷主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑原料石灰石、粘土纯碱、石灰石、石英粘土反应原理复杂的物理化学变化SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2复杂的物理化学变化主要成分3CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3CaSiO3、Na2SiO3、SiO2复杂反应条件高温高温高温特性水硬性无固定熔沸点，在一定温度范围内软化可制成各种形状抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘体2 晶体硅的制备（1）原理：三、 环境污染与保护1 SO2

11、、NO、NO2的回收SO2的催化吸收：；SO3H2OH2SO4 工业制硫酸原理用氨水吸收：SO2 + 2NH3·H2O(NH4)2SO3 + H2O或SO2 + NH3·H2ONH4HSO3本反应可用于硫酸工业中SO2的循环利用。钙基固硫：Ca(OH)2+ SO2CaSO3+H2O用碱液吸收：2NaOH + NO + NO22NaNO2 +H2ONaOH+ SO2NaHSO32NaOH + 2NO2NaNO2 + NaNO3 + H2O汽车尾气的催化净化2 污水处理处理污水的方法有物理法、生物法和化学法。主要化学方法有：混凝法。加入混凝剂，使细小的悬浮颗粒聚集为较大的颗粒而

12、沉淀与水分离，从而除去水中的悬浮物。常用的混凝剂有明矾K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O等。明矾K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O处理污水的原理：明矾放入污水中，其中的Al2(SO4)3与水反应，生成带正电的Al(OH)3胶体，遇到水中带负电的悬浮颗粒时，发生凝聚，达到了净水的目的。中和法。用Ca(OH)2中和酸性废水，用H2SO4或CO2来中和碱性废水。反应的离子方程式分别为：OH-+H+H2O，CO2+2OH-CO32-+H2O。高浓度的酸、碱性废水，优先考虑回收利用。沉淀法。利用某些物质作为沉淀剂，与废水中的污染物（主要是重金属离子

13、）发生化学反应，生成难溶解于水的沉淀析出，从废水中分离出去。利用沉淀法是除去水中重金属离子常用的方法。如向含有Hg2+的废水中加入Na2S，可以使Hg2+转化为HgS沉淀而除去。反应的离子方程式为：Hg2+S2-=HgS。氧化还原法。将废水中的有害物质转变为无毒物质、难溶物质或易除去的物质，这是废水处理中的重要方法之一。例如，碱性条件下，Cl2可将废水中的CN-氧化成无毒的N2和CO2等，使水质净化：；又如，酸性条件下，向含铬废水中天降FeSO4，可将还原为Cr3+：，然后再加入熟石灰调节溶液的pH，使Cr3+转变为Cr(OH)3沉淀而从废水中除去。6.4 工业流程相关的实验题有部分化学实验题

14、以化学工业部分知识为基础信息，在实验室中模拟工业中的生产流程，进而对于化工流程中的反应原理、反应条件的控制、反应流程的选择以及杂质处理等方面进行探究和推理，本类型实验综合性较强、难度较大，但也有一定的规律可循。分析时注意：1 仔细阅读、熟悉流程、整体把握：对于整体流程进行理解和把握，并结合到实验中，了解每步实验步骤以及各实验装置的作用。2 提取信息、运用信息、弄懂原理；掌握题目中所给的已知信息以及通过已学过知识推论出的隐藏信息，弄清楚实验原理，并学会利用信息迁移的思维方法，对于陌生情境中的可能过程推理清楚。3 掌握要点、明确角度、确定答案。对于题目的出题角度和问题要点深入理解，同时注意在表达上

15、符合实验表达方式。常见的工业流程相关的实验题：1 离子反应与氧化还原相关的知识：特别是污水的处理，海水综合利用、矿石精制和冶炼等知识；2 化学反应速率和化学平衡相关知识：结合合成氨、硫酸和硝酸工业、废气的综合利用等知识；3 电化学相关知识：氯碱工业、电镀、电冶金以及电解精炼、以及其他利用电化学进行的工业生产知识（如碘盐的制备等）；例题精讲考点：化学工业相关【例1】 （2011海南卷）下列说法错误的是A.“接触法”制H2SO4时，催化氧化阶段的反应原理为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)0B.海水提镁的主要步骤为 C.普通水泥的主要成分是硅酸钙D.黏土的主要成分是三氧化二铝【答案】D【例2

16、】 从海水中提取镁的工艺流程如下图所示：下列说法错误的是A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于HCI气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应【答案】B【例3】 氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下： （1）精制过程中反应的离子方程式为： ， ， ， 。（2）电解过程的总反应方程式为 。（3）电解槽阳极产物可用于 （至少写出两种用途）。（4）已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表：温度/2030405060708090100NaOH /g109118129146177300313318337NaCl/ g363

17、6.336.63737.337.838.43939.8根据上述数据，脱盐的主要工序应为 、 。脱盐后的碱液含NaOH约50，含NaCl仅约2左右，NaCl能够从溶液中大量析出的原因是 。【答案】（1）Ba2+ + SO42-BaSO4，Mg2+ + 2OH-Mg(OH)2 Ca2+ + CO32-CaCO3，Ba2+ + CO32-BaCO3（2）2NaCl + 2H2O2NaOH + H2+ Cl2（3）制漂白粉、生产盐酸、自来水消毒、制高纯硅、合成塑料等（任写2种）（4）蒸发浓缩、过滤蒸发过程中溶剂（水）大量减少，Na+浓度增大，NaCl的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动。 【例4】 （2011

18、福建卷）四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料，由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题：（1）往中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。 2Fe3+Fe3Fe2+ 2TiO2+(无色)Fe4H+2Ti3(紫色)Fe2+2H2O Ti3+(紫色)Fe3+H2OTiO2(无色)Fe2+2H+（2）在工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在_ 范围。（3）若把中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知

19、 25时，KspFe(OH)32.79×10-39，该温度下反应Fe (OH)33H+Fe3+H2O的平衡常 数K=_。（4）已知：TiO2 (s)+2 Cl2 (g)TiCl4(l)+O2(g)=+140KJ·mol-1 C(s)+O2(g)2CO(g) =-221KJ·mol-1 写出中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_。（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存 在的不足之处是_（只要求写出一项）。（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_方法。TiC

20、l4SiCl4熔点/25.068.8沸点/136.457.6【答案】（1）使Fe3+还原为Fe2+；生成Ti3+保护Fe2+不被氧化。（2）10-910- 7m（或其它合理答案）；（3）2.79×103（4）TiO2(s) 2C(s)Cl2 (g) TiCl4(l)2CO(g)=-81KJ·mol-1（5）蒸馏（或分馏或精馏）【例5】 “分子筛”可作为催化剂、催化剂载体或吸附剂。以高岭土（主要成分为Al2O3、SiO2等）、石灰石、海水为原料生产“分子筛”的工艺流程如图所示。 回答下列问题： （1）海水中含Mg2+、Ca2+和SO42-杂质。为制取NaOH，杂质离子必须除去

21、。“除杂”时需按一定 顺序加入下列试剂：过量的NaOH溶液；过量的Na2CO3溶液；适量的盐酸；过量 的BaCl2溶液。正确的添加顺序是 。要使Ca2+完全沉淀（即溶液中c(Ca2+)<1×10-5 mol/L），溶液中c(CO32-)应不小于 （已知Ksp(Ca CO3)=2.9×10-9）。（2）气体M（过量）和滤液N生成B的离子方程式是 。（3）写出副产物A溶于水所得溶液中各离子浓度从大到小的顺序为 。（4）上述流程中可以循环利用的物质是 。（5）已知：某高岭土中Al2O3的质量分数为35%，则1t高岭土在理论上可制得化学式为 Na2O·Al2O3&#

22、183;2SiO2·9/2H2O(Al2 O3的质量分数为28%)的分子筛 t。【答案】（1）或或2.9×10-4mol/L（2）SiO32-+2CO2+2H2OH2SiO3+ 2HCO3-；AlO2-+ CO2+2H2OAl(OH)3+ HCO3-（3）Na+> CO32-> OH->HCO3-> H+（4）CO2（5）1.25【例6】 欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将 Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知：氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe27.09.0Fe31.93.2Cr36.08.0（1）某含铬废水处理的主

23、要流程如图所示：初沉池中加入的混凝剂是K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O，用离子方程式表示其反应原理是 。反应池中发生主要反应的离子方程式是Cr2O72-+3HSO3-+5H+2Cr3+3SO42-+4H2O。根据“沉 淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程 式是 、 。证明Cr3+沉淀完全的方法是 。 （2）工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水。实验室利用如上图模拟处理含Cr2O72-的废水，阳极 反应式是Fe-2e-Fe2+，阴极反应式是2H+2e-H2。Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反 应的离子方程式是

24、，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离 平衡角度解释其原因是 。用电解法处理该溶液中0.01molCr2O72-时，至少得到沉 淀的质量是g。【答案】（1）Al3+ +3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 或Al3+ +3H2OAl(OH)3+3H+ Cr3+ 3OH-Cr(OH)3、H+ OH-H2O。测定溶液的pH，若pH8，则证明Cr3+沉淀完全。（2）Cr2O7 2-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O，阴极反应消耗了水中的H+，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强。8.48【例7】 从铝土矿（主要成分是Al2O3，含RO2

25、、Fe2O3等杂质）中提取Al2O3的一种工艺流程如下：（1）元素R位于周期表中的第三周期，其最高正化合价和负化合价的绝对值相等。RO2的用途有（写出1条即可） 。（2）铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为 。 。（3）工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝。已知电极材料为惰性材料，阳极反应式为 。（4）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X。已知每转移3 mol e-，有1.5 mol化合物X生成，此反应的化学方程式 。【答案】（1）制作光纤、饰品、建筑材料、石英玻璃、石英坩埚等（2）Al2O3+2OH 2AlO2+H2O

26、SiO2+2OHSiO32+ H2O（3）2O24 eO2（4）Al2O3+N2+3C 高温 2AlN +3CO【例8】 金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，常见化合价为+4。它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。.工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如下图（部分产物略去）：（1）步骤反应的化学方程式为：2FeTiO3 + 6C + 7Cl22FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO，还原剂是。（2）步骤分离出TiCl4的方法，利用了TiCl4与FeCl3的不同。（3）步骤反应的化学方程式为_，该反应在氩气中进行的理 由是_。（4）绿色化学提倡物料循环

27、。以上流程中，可用于循环的物质除Cl2、Mg外，还有_。II.工业上也可用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：方法一：先将TiO2氯化为TiCl4，再还原得到Ti。（5）氯化反应TiO2 (s) +2Cl2 (g)TiCl4(l) + O2 (g)无法自发正向进行，在反应器中加入碳， 则在高温条件下反应可顺利进行。试从化学平衡角度解释，往氯化反应器中加碳的原因： 。方法二：以熔融盐为电解液电解TiO2获得Ti。其中，碳块为阳极，电极反应式为：2O2 4eO2； TiO2作阴极，被还原。（6）阴极的电极反应式为 。（7）电解过程中需定期向电解槽中加入碳块的原因是。【答案】（1）FeTiO3、C（

28、2）沸点（3）2Mg + TiCl42MgCl2 + Ti；防止Mg、Ti被氧化（4）MgCl2（5）碳单质与氧气反应减小产物浓度，平衡不断向右移动，使反应顺利进行（6）TiO2+4eTi+2O2-（7）碳与阳极产生的氧气反应而不断消耗考点：工业流程探究实验【例9】 海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下： （1）请列举海水淡化的两种方法：、。（2）步骤中已获得，步骤中又将还原为，其目的为 。（3）步骤用水溶液吸收，吸收率可达95，有关反应的离子方程式为，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是 。（4）某化学研究性

29、学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，的沸点为59。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，仿照工业方法连接了如下装置简图来进行分析：请你参与分析讨论：图中仪器B的名称：。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是。实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件： 。C中液体产生颜色为。为除去该产物中仍残留的少量，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是 。【答案】（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种（2）富集溴元素（3） 强酸对设备的严重腐蚀（4）冷凝管腐蚀橡胶控制温度计的温度，并收集59的馏分深红棕

30、色 分液（或蒸馏）【例10】 某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含K+、Mg2+、Br、SO42-、Cl等），来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴，他们设计了如下流程：回答以下问题：（1）操作的名称： ；要从橙色液体中分离出溴，所采取的操作需要的主要玻璃仪 器除酒精灯和温度计外，还需要 ；（2）试剂z的化学式为 ；检验SO42-已除尽的方法是 ；（3）写出操作的具体操作步骤 ；（4）某同学用如图所示的实验装置制取氧化剂并将其通入盐湖苦卤中，装置b在实验中的作用是 。 若把上述装置中的a、b作为气体的发生、收集装置，装置c可任意改进，则根据下列提供的药品，用这套装置还可以制取的气体是 ；若用上述

31、装置中的a、b制取并收集NO，应将装置b如何改进 。制NH3：浓氨水和碱石灰制SO2：Cu片和浓硫酸制NO：Cu片和稀硝酸制O2：MnO2和双氧水【答案】（1）萃取、分液；蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶； （2）K2CO3；取无色溶液D，加入BaCl2溶液，若没有白色沉淀，则SO42-已除尽；（3）将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上；加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体，直到出现较多晶体时，停止加热。（4）安全瓶（或答防止倒吸）；将b中装满水。【例11】 下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 试填写下列空白：（1）写出工业

32、上用FeS2制取SO2的化学方程式 。（2）写出上图中部分装置的作用：甲：混合SO2和O2； ； 丙和丁：。（3）若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这 种现象的可能原因是：丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较 大，导致SO3从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾； （4）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是（填下 列各项的序号）。 A硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧 B从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应 C二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧

33、化硫的转化率 D三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率【答案】（1）4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2（2）干燥SO2和O2（或“观察通入SO2和O2体积比”）；吸收SO3并做对照实验（3）浓硫酸对SO3的吸收效果远好于水，SO3充分被浓硫酸吸收（4）接触室；吸收塔。（5）D【例12】 （2011安徽卷）MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：（1）第步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的 （写化学式）转

34、化为可溶性物质。 （2）第步反应的离子方程式 +ClO3-+ Mn2O3+ 。（3）第步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、 、 、 ，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有含有 （写化学式）。（4）若粗MnO2样品的质量为 12.69 g，第步反应后，经过滤得到 8.7g MnO2，并收集到0.224L CO2（标准状况下），则在第步反应中至少需要 mol NaClO3【答案】（1）MnO和MnCO3（2）5Mn2+2ClO3-+4H2O5MnO2+Cl2+8H+（3）蒸发皿 酒精灯 玻璃棒 NaCl （4）0.02【例13】 （2010山东卷）聚合硫酸铁又称聚铁，化学式

35、Fe2(OH)n(SO4)30.5nn，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO4·7H2O），过程如下：（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是（2）实验室制备，收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向链接各仪器口， 顺序为f。装置D的作用是 ，装置中 NaOH溶液的作用是 。 （3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量，充分反应后，经操作得当溶液Y，再 经浓缩，结晶等步骤得到绿矾。（4）溶液Z的影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为。若溶 液Z的pH偏小，将导致聚铁中

36、铁的质量分数偏。【答案】(1)将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色。(2)decb;防止倒吸；吸收多余SO2。(3)铁屑；过滤。(4)将小片pH试纸防止点滴板（或表面皿）上，用玻璃棒沾取少量待测液点在试纸上，与标准比色 卡对照；低（小）。实战演练【演练1】 （2011江苏卷）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图）。下列说法正确的是A.25，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应D.图4所示转化反应都是氧化还原反应【答案】B【演练2】 天然海水中主要含有Na+、

37、K+、Ca2+、Mg2+、Cl、SO42-、Br、CO32-、HCO3-等离子。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示： 下列说法错误的是A. 天然海水pH8的原因是由于海水中的CO32-、HCO3-水解B. “氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-C. “反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸D. “排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同【答案】D【演练3】 以软锰矿（主要成分MnO2）和硫铁矿(主要成分FeS2)为原料制取高纯度MnO2，可提高矿产资源的附加值。工艺设

38、计流程如下：回答下列问题：（1）MnO2在酸性条件下具有强氧化性，它可以将FeS2氧化，而本身被还原成Mn2+，反应复杂且 速率缓慢。 下列物质在上述反应中不可能生成的是 A、Fe3 B、H2SC、SO42D、S 下列措施不能提高反应速率的是 A、使矿粉更碎B、提高浸泡温度 C、适当提高硫酸浓度D、改变软锰矿粉与硫铁矿的比例（2）加入物质X调节滤液的pH5.4以除去Fe3+离子，物质X不宜采用的是A、MnCO3 B、Na2CO3C、氨水（3）滤液中含有杂质Zn2+，加入MnS可除去，反应方程式为：MnS+Zn2+ZnS+Mn2+。反应完全后，滤液中的Mn2+与Zn2+离子的浓度比是。（已知Ks

39、p(MnS)2.0×10-10，Ksp(ZnS)4.0×10-22）（4）副产品的化学式是（5）已知：2MnO(s)+O2(g)2MnO2(s)H1=a kJmol-1； MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g)H2=b kJmol-1。 写出焙烧碳酸锰的热化学方程式：（6）高温焙烧后仍有部分MnCO3不能转化为MnO2，还需加入热稀硫酸和KClO3溶液进行 氧化处理，反应如下：MnCO3ClO3-H+MnO2Cl2+CO2+ H2O（未配平）， 该反应中MnCO3与ClO3-的物质的量之比为。【答案】（1）B；D（2）B（3）5.0×1011（4）(NH4)2

40、SO4（5）2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+ 2CO2(g)H(a+2b)kJmol-1（6）5:2【演练4】 （2011海淀一模）某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有CN-离子，另一种废水中含有Cr2O72-离子。该厂拟定如图19所示的废水处理流程。回答以下问题：（1）上述处理废水的流程中主要使用的方法是 。（2）中使用的NaClO溶液呈碱性，用离子方程式解释原因 。（3）中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为 。（4）中反应时，每0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-，该反应的离子方程式为 。（5）取少量待检水样于试管中，先加入NaOH溶液，观察到

41、有蓝色沉淀生成，继续加入NaOH溶液，直到不再产生蓝色沉淀为止，再加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少。请你使用化学用语，结合必要的文字解释其原因 。【答案】（1）氧化还原法）（2）ClO- + H2OHClO+OH-（3）CN- + ClO-CNO-+ Cl-（4）3S2O32- + 4Cr2O72- +26H+6SO42- + 8Cr3+ + 13H2O（5）待检水样中还有Cu2+ Cu2+2OH-Cu(OH)2 Cu(OH)2(s)+S2-(aq)CuS(s)+2OH-(aq) CuS比Cu(OH)2更难溶（或溶解度更小）【演练5】 硫酸亚铁铵（NH4）2SO4·

42、;FeSO4·6H2O为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：步骤1：将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。步骤2：向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L-1H2SO4溶液，在 60左右使其反应到不再产生 气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。步骤3：向所得FeSO4溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵 晶体。请回答下列问题：（1）在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有_（填仪器编号） 铁架台燃烧匙锥形瓶 广口瓶 研体 玻璃棒 酒精灯（2）在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是_；（3）在步骤3中，

43、“一系列操作”依次为_、_和过滤；（4）本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质。检验Fe3+常用的试剂是_，可以观察到 的现象是_。【答案】（1） （2）过量的硫酸能保证铁屑充分反应完，同时也能防止生成的硫酸亚铁水解（3）蒸发浓缩；冷却结晶 （4）KSCN；溶液呈现血红色 第五讲 27题实验探究题型练习（2010福建卷）25 工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：探究一（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。（2）另称取铁钉60g放入150ml

44、浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除外还可能含有。若要确认其中的，应先用 选填序号）。aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 d酸性溶液乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：然后加入足量溶液，经适当操作后得干燥固体233g。由于此推知气体Y中的体积分数为 。探究二分析上述实验中体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。（3）装置B中试剂的作用是 。（4）认为气体Y中还含有Q的理由是 （用化学方程式表示）。（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于 （选填序号）。 a

45、A之前 bA-B间 cB-C间 dC-D间（6）如果气体Y中含有，预计实验现象应是 。（7）若要测定限定体积气体Y中的含量（标准状况下约有28ml ），除可用测量体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由 。（2010重庆卷）27（15分）某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化（1）氨催化氧化的化学方程式为_（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_反应（填“吸热”或“放热”）（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是_（4）为实现氨催化氧化，也可用装置

46、5替换装置_（填装置代号）；化合物X为_（只写一种），Na2O2的作用是_1、（2011福建高考）化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤。（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_。（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_。.牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙

47、的质量分数。依据实验过程回答下列问题：（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_。（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是_。（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_（填标号）。a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体b.滴加盐酸不宜过快c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置（6）实验中准确称取 8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为 3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为_。（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_。 2、（2011海淀一模）某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验。【实验1】铜与浓硫酸反应，实验装置如图20所示。实验步骤：先连接好装置，检验气密性，加入试剂；加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；将Cu丝上提离开液面。（1）装置A中发生反应的化学方程式为 。（2）熄灭酒精灯