高考专题无机化工工艺流程

1、 TOC o 1-5 h z 氧化”中欲使3 mol的VO2+变成VO2+ ,则需要氧化剂 KCIo 3至少为mol。中和”作用之一是使钒以 V4i24-形式存在于溶液中。废渣2”中含有。亠” 、” “、一、 4- -、 离子交换 和 洗脱 可简单表示为：4R0H+ V4O12观戲 R4V4O12+4OH (ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈 性(填 酸”、碱”或 中”。(5)流出液”中阳离子最多的是。沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO 3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程 式。【答案】(1)V25+2H+-2VO2+H2O SQ20.5Fe(OH) 3 和 AI

2、(OH) 3碱 K +A(6)2NH 4VO 3 =V2O5+2NH 3 +HO【解析】本题考查无机化工流程，意在考查考生的知识迁移能力。(1)反应过程中V的化合价不变，所以是复分解反应。注意V2O5在离子方程式中不能拆开；废钒催化剂中，只有二氧化硅不溶于硫酸，成为废渣1的主要成分。(2)3 mol VO 2+变为VO 2+，共失去3 mol电子，而1 mol ClO 3变为Cl-得到6 mol电子，所以需要 0.5 mol氯酸钾。(3)中和时，Fe3+、Al3+分 别转化为难溶的Fe(OH)3和AI(OH) 3,成为废渣2的主要成分。(4)为提高洗脱效率，须使题 中所述平衡逆向移动。根据平衡

3、移动原理，碱性越强越有利于平衡逆向移动，所以淋洗液应该呈碱性。经过离子交换”钒以R4V4O12形式存在，而铁、铝则在 中和”过程中转化为 沉淀，所以 流出液”中最多的阳离子是钾离子。(6)由NH4VO3转化为V25, V的化合价未 发生变化，该反应为非氧化还原反应，所以N的化合价仍为-3 ,一种生成物是 NH 3,另一种生成物必定是H20。【考点定位】考查物质制备工艺流程图分析【名师点睛】本题是工艺流程问题，涉及氧化还原反应方程式的书写、步骤的分析、氧化还原反应的计算、元素及其化合物的性质等知识，发挥理论对实践的指导作用，将其应用于实践来解决实际问题，达到学以致用的目的。充分体现了 源于教材又

4、不拘泥于教材 ”的指导思想，在一定程度上考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。书写离子反应方程式，首先找出反应物和生成物，然后判断此反应是否属于氧化还原反应，最后根据原子守恒、反应前后电荷守恒配平其他；工艺流程中充分把握题目所给数据，如本题中SiO2的质量分数在 60%65%,因此滤渣1的主要成分是 SiO2,因为SiO2属于酸性氧化物，不 与硫酸反应；氧化还原反应实质是电子的得失或偏移，即得失电子数目守恒，氧化还原反应的计算常常采用得失电子数目守恒进行计算，即氧化剂的物质的量变价原子个数化合价的变化值=还原剂的物质的量 变价原子个数化合价的变化值，本题是31= n(KCIO

5、 3) 5， 解得x=0.5mol;化学平衡原理适用于任何化学平衡，如果改变影响平衡的一个条件，化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。本题难度适中。7.【2015天津理综化学】(18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物 ,其中铜的含量达到 矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矶，流程简图如图：反应I 期作HH及S5s反应I 期作HH及S5s反应IIE操作右机凰藩冇Hll)CSO,ffi莎作IE 矶回答下列问题：Jj(1)反应I是将CU转化为CU(NH 3 -,反应中H22的作用是。写出操作的名称:。反应是铜氨溶液

6、中的CU(NH 3一与有机物RH反应，写出该反应的离子方程 式:。操作用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号)。a.富集铜元素 b.使铜元素与水溶液中的物质分离C.增加Cu2+在水中的溶解度反应川是有机溶液中的 CuR2与稀硫酸反应生成 CuS4和。若操作使用如图装置，图中存在的错误是。操作以石墨作电极电解CuS04溶液。阴极析出铜，阳极产物是 。操作由硫酸铜溶液制胆矶的主要步骤是。流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是 。循环使用的NH4CI在反应I中的主要作用是。【答案】(1)作氧化剂过滤CU(NH 3)42+2RH2NH4+2NH3+CuR2 分液漏斗 ab

7、RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多02、H2SO4加热浓缩、冷却结晶、过滤H2SO4防止由于溶液中c(OH-)过高住成CU(OH) 2沉淀【解析】本题考查无机化工流程，意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。(1)反应I中CU元素被氧化,是还原剂，则H22是氧化剂。由于操作得到溶液和残渣 (难溶物),所以 是过滤。反应得到CuR2,则CU(NH 3)42+中2个NH3与RH中的H+结合为NH4+,另夕卜2个 则仍以NH 3的形式存在，据此即可写出反应的离子方程式。 操作得到水层和有机层，所以是 分液,主要仪器是分液漏斗。该操作的主要目的是将铜氨溶液中的铜元素转化为有机物CuR2,并

8、通过萃取得以富集。(3)CuR2与稀硫酸发生复分解反应，生成CuSO4和有机物RH。萃取时, 分液漏斗尖端要靠近烧杯内壁以防止液体溅出，并且所盛液体不能过多，否则无法进行振荡、放气等操作。(4)电解CuSO4溶液时，阳极的电极反应式为：2H2O-4e-4H+O2 生成物是O2和H2SO4。胆矶受热易分解，所以由硫酸铜溶液制取胆矶的主要步骤有加热浓缩、冷却结晶、过滤。(5)电解硫酸铜溶液得到的硫酸可循环使用。反应I中NH4Cl的作用是降低溶液的pH,防止C(OH-)过高 住成CU(OH) 2沉淀。【考点定位】本题主要考查物质的制备流程的分析判断，离子方程式的书写，基本操作的判断等【名师点睛】对于

9、工业流程的分析是该问题的难点。将该工业流程转化为化学的问题及掌握基本的化学知识是解题的关键。包括反应原理的判断、基本操作的判断、仪器的选择、物质或操作作用的分析、电解反应原理的应用、操作方案的设计、误差分析、物质质量分数的计算等。这类题目距离生活较远，因此学生会感到无从下手。从流程图中可分析问题的答案， 如经过操作1将溶液与残渣分离，则该操作一定是过滤， 从溶液中得到固体的操作一定需蒸 发浓缩的步骤等，根据加入某物质前后反应物质的成分变化判断发生的化学反应及该物质的 作用，所以本题以化学工业为载体，考查学生的分析问题与解决问题的能力为主。&【2015四川理综化学】(16分)为了保护环境，充分利

10、用资源，某研究小组通过如下简化 流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeS04(反应条件略)。15FeSO4+8H 2SO4 ,不考虑活化硫铁矿还原 Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe215FeSO4+8H 2SO4 ,不考虑其它反应。请回答下列问题 ：第I步H2SO4与FeO3反应的离子方程式是。检验第步中Fe3+是否完全还原，应选择(填字母编号)。KMnO 4溶液K3Fe(CN) 6溶液KSCN溶液第川步加FeCO3调溶液PH到5.8左右,然后在第W步通入空气使溶液PH降到5.2,此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液PH降

11、低的原因是。(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知 25 OC ,101 kPa 时:4Fe(S)+3O2(g)2Fe2O3(s) =-1 648 kJ/molC(s)+O2C(s)+O2(g)CO2(g)H =-393 kJ/mol2Fe(s)+2C(s)+32(g)2FeC3(s) H=-1 480 kJ/mol TOC o 1-5 h z FeC03在空气中加热反应生成Fe23的热化学方程式是。FeS04在一定条件下可制得 FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2Fe+2Li2S,

12、正极反应式是 。假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加入到C kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%,其它杂质浸出消耗的硫酸以及调PH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第川步应加入FeCO3kg。【答案】Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H 2OCFe2+被氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g) H=-260 kJ/molFeS2+4Li+4e-Fe+2Li2S 或 FeS+4e-Fe+2S2-292? 113 IfI 7M0.011 8ab-0.646c 或 -【解析】本题考查铁

13、及其化合物的性质、热化学方程式的书写及电化学等理论知识，意在考查考生综合应用元素化合物知识及化学反应原理的能力。(1)Fe2O3溶解于稀H2SO4中住成Fe2(SO4)3检验第步中Fe3+是否完全被还原，即检验溶 液中有无Fe3+,故可采用KSCN溶液,C项正确。通入空气部分Fe2+被氧化为Fe3+,后者水 解程度比前者强，故通入空气溶液酸性增强。(4)由盖斯定律,将题中已知的第二个热化学方程 式乘以4与第一个热化学方程式相加，再减去2倍的第三个热化学方程式，即得mFeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g) H=-260 kJ/mol。(5)正极发生还原反应 根据给出的总反

14、应式可知正极的电极反应式为FeS2+4e-Fe+2S2-。 (6)浸取”反应为:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O;加入 FeCO3 时发生的反应为:FeCO3+H2SO4FeSO4+CO2 +HO;还原过程生成硫酸：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O15FeSO4+8H2SO4。由题意知上述前两个反应消耗的硫酸之和与a kg %及第3个反应生成的硫酸之和相等，据此可计算加入 FeCO3的量，设加入FeCO3的质量为X kg,则a kg %+ckg 50%X96%160 kg kmol-1 98 kg kmol-1= C kg 0%96%398 kgkmol-1160k

15、g kmol-1+ X kg 8 kg kmol-1116 kg kmol-1,解得 x=29ab2 450-1 131c/1 750。【考点定位】化学工艺流程化学反应与能量元素及化合物化学计算【名师点睛】近几年高考化学工艺流程题属于热点体系。工艺流程题，顾名思议，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。只要明确实验目的， 理解装置的作用以及工艺流程的原理，吸收题目新信息并且能加以灵活运用，在高考中就一定会大获全胜。 工艺流程题设问的地方： 反应速率与平衡理论的运用；氧化还原反应的判断、方程式

16、书写；利用控制PH分离除杂；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；电化学；计算产量、产率、产品 纯度等。9.【2015山东理综化学】（19分）毒重石的主要成分为BaC03（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质）,实验室利用毒重石制备BaC2 2H2的流程如图：阳 Ir HlOpe=sNaOFr 阳 Ir HlOpe=sNaOFr 调 pH=125I -T过滤El卜十BaCIJ 2H2O。实验室用37%的盐酸配制15%的。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的a.烧杯b.容量瓶c玻璃棒d.滴定管加入NH3H2O调pH=8可除去

17、（填离子符号）,滤渣中含（填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是。已知：KSp（BaC 24）=1.6 y7,Ksp（CaC204）=23 10-9Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的PH11.99.11.9完全沉淀时的PH13.911.13.2（3）利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。已知:2Cr - +2H +Ba2+Cr WBaCrO 4 J步骤I :移取X mL 一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂 用 b mol L-1盐酸标 准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为 Vo mL 0步骤 :移取y mL BaC2溶液于锥形瓶中，加入X mL

18、与步骤I相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体 积为V1 mL 0滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0刻度位于滴定管的（填 上方”或 下方” 0BaC2溶液的浓度为mol L-1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将（填偏大”或偏小”。使用量筒、烧杯和玻璃棒。(2)由表中数据可知，调pH=8可使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀 调pH=12.5可使Mg2+完全沉淀 同时使Ca2+部分沉淀,故滤渣中含 Mg(OH) 2和Ca(OH)2。若 H2C2O4过量，则会生成BaC2O4沉淀

19、,使产品产量降低。(3)由关系式：Cr42-H+ Cr O42-Ba2+ 可知,与 Ba2+结合生成BaCrO4沉淀的Na2CrO4的物质的量等于(Vo-Vi) mL盐酸中HCl的物质的量,故BaCI 2溶液的浓度为-J。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，则步骤中测得滴加盐酸的体积偏小，导致Ba2+浓度测量值偏大。【考点定位】本题通过化学流程的分析，考查了基本操作和基本仪器、离子的去除、溶液的配制和酸碱中和滴定，包含了实验数据的分析和处理、和误差的分析。【名师点睛】本题为化学流程题，往年的流程题信息量大，题目较长，本年的化学流程属于简短型，题目涉及的知识也不难，同时与化学实验相结合， 突出了

20、实验在化学学科中的重要地位，题目通过表格给出了相关信息，考生应运用题目所给信息，与所学基础知识相结合，分析化学流程的有关问题，关于酸碱中和滴定， 问题设计全面，难度梯度设计合理，既有滴定管的结构、又有数据的计算和误差的分析，不同层次的考生都能展现出各自的水平。【2015福建理综化学】(15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式 为。工业上用铝土矿(主要成分为 Al 2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺 流程示意如下：气态袴却 * M IWI IC氯化當i Na气态袴却 * M IWI IC氯化當i NaC

21、l已知：1In物质SiC4AICI 3FeC3FeC2沸点I C57.6180（升华）300（升华）1 023300 fiC 健合期 950 iC 液态 Al IV成品AECiI(只要求写出一种)。步骤I(只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是已知：A2O3(s)+3C(s) 1 2Al(s)+3CO(g)H1=+1 344.1 kJ mol-12AlCl 3(g)2A(s)+3C 2(g) H2=+1 169.2 kJ mol-1由Al 203、C和C2反应生成 AlCl 3的热化学方程式为。步骤川的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收

22、，生成的盐主要有3种,其化学式分别为结合流程及相关数据分析，步骤V中加入铝粉的目的是 【答案】(1)AI 3+3H2OAI(OH) 3+3H +防止后续步骤生成的 AICI 3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率铁或FeAl 2O3(s)+3C(s)+3C 2(g)2AICI 3(g)+3CO(g)H=+174.9 kJ mol-1NaCl、NaCIO、Na2CO3除FeCb,提高AICl 3纯度【解析】本题主要考查胶体的制备、热化学方程式的书写、化工流程的分析等，意在考查考生的综合分析能力。(I)AICI 3溶于水,Al3+水解生成Al(OH) 3胶体。步骤I中焙烧时，固体 水分挥发，可

23、以防止后续步骤生成的AICI 3水解;气孔数目增多，可以增大反应物的接触面积加快反应速率。铝土矿粉和焦炭焙烧时，焦炭能还原Fe2O3得到单质铁。根据盖斯定律由题中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得AI 23(s)+3C(s)+3CI 2(g)2AICI 3(g)+3CO(g) H=+1 344.1 kJ moI-1-1 169.2 kJ mo-1=+174.9 kJ mo I-1。步骤川的尾气 中含有Cl2、CO2、O2等,用足量NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有 NaCI、NaCIO、Na2CO3根据图示流程知 AICI3粗品中含有杂质 FeCl3、SiC4,根据提供数据知 SiC

24、4沸点较低，步骤 V中加入铝粉 將FeCl3转化为AICI 3,以提高AICI3的纯度。【考点定位】考查盐的水解、反应条件的控制、热化学方程式的书写、物质反应充分的确定及化学试剂的作用的判断的知识。【名师点睛】 离子方程式、热化学方程式都是化学用语，是学习化学的基础。要掌握反应规 律。在分析该题目，书写盐水解的离子方程式时，要知道，盐水解的程度是微弱的，水 解产生的物质很少，不能形成沉淀或气体， 因此写离子方程式应该不能写沉淀符号或气 体符号，要用可逆号 “”，不能使用等号 “=”要掌握盐的水解规律是：有弱才水 解，谁弱谁水解，谁强显谁性。在进行热化学方程式书写时，要注意物质的存在状态、 物质

25、的多少与能量相对应。注意热化学方程式的系数只表示物质的量，因此可以用分数系数，也可以用整数系数。反应放出的热量多少，只与反应物质起始状态和终了状态有关，与反应的物质多少有关，而与反应途径无关。利用盖斯定律进行反应热的计算， 不仅可以计算能够直接发生反应的物质的反应热，也可以计算不能直接反应的或不容易测定的反应的反应热。 在进行反应条件的控制、 化学试剂的选择使用时， 从固体物质的 表面积的大小、盐的水解等多个对化学反应速率影响的角度分析，从参加反应的物质及可能发生的反应判断溶液的成分。掌握物质的化学性质、盐的水解规律、化学反应速率的影响因素是解决本题的关键。【2015安徽理综化学】(14分)硼

26、氢化钠(NaBH 4)在化工等领域具有重要的应用价值。 某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO 2)为主要原料制备NaBH 4,其流程如下：已知:已知:NaBH 4常温下能与水反应，可溶于异丙胺(1)在第步反应加料之前，需要将反应器加热至 是。原料中的金属钠通常保存在(沸点:33 C )。100 C以上并通入氩气，该操作的目的中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有、玻璃片和小刀等。请配平第步反应的化学方程式NaBO2+ SiO2+ Na+NaBO2+ SiO2+ Na+NaBH 4+ Na2SiO3(3)第步分离采用的方法是;第步分出 NaBH4并回收溶剂，采用的方法(4)NaBH4(s)与

27、H2(l)反应生成 NaB02(s)和 H2(g)。在 25 C、101 kPa 下，已知每消耗 3.8 gNaBH 4(s)放热21.6 kJ ,该反应的热化学方程式是。【答案】 除去反应器中的水蒸气和空气煤油 镊子 滤纸；(2)1NaBO 2+2SiO2+4Na+2H 2NaBO 2(s)+4H 2(g)1NaBH 4+2Na2SiO3 ； (3)过滤 蒸馏；(4)NaBH NaBO 2(s)+4H 2(g)H=-216.0 kJ m-1【解析】本题以制备 NaBH4的工艺流程为情境，考查化学基本实验操作、氧化还原反应方 程式的配平、热化学方程式的书写等，意在考查考生对化学工艺流程的分析能

28、力及解决综合 问题的能力。(1)由流程图可判断 NaBO2、SiO2、Na和H2相互作用生成 NaBH4和Na2SQ3,为了防止副反 应的发生，加料前须将反应器中的水蒸气和空气除去。金属钠通常保存在煤油中。在实验室里应用镊子取金属钠并用滤纸吸去其表面的煤油，放在玻璃片上用小刀切割，所以实验用品还缺少镊子、滤纸。(2)根据氧化还原反应中得失电子守恒配平化学方程式。(3)第步分离得到溶液和固体，故采用的方法是过滤；第步分离出NaBH 4并回收溶剂异丙胺，由异丙胺的沸点为33 C知可采用蒸馏法。根据题中 每消耗3.8 g NaBH 4(s)放热21.6 kJ可得出此反应的热化学方程式为 ：NaBH4

29、(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g) H=-216.0 kJ mol-1。【考点定位】本题属于工艺流程题，重点考查化学实验基础，如物质的保存、取用方法；混 合物的分离提纯方法，如过滤，蒸馏等；此题还考查了氧化还原反应的配平和热化学方程式的书写。【名师点睛】工艺流程题往往题目字数较多，给学生造成畏惧心理，其实只要冷静应对，并不是太难。流程题主要考两点，一个是从混合物中分离和提纯物质，另一个就是从一种物质制取另一种物质，解决此题关键是掌握物质分离和提纯的实验原理和方法，同时掌握物质间的转化规律。解决此题关键还在于从题目中筛选有效信息，比如题目第三小问，因为题目要求回收溶剂，所以我们

30、采用的分离方法应该是蒸馏，而不是蒸发结晶；在书写热化学方程式时应该注意以下几点：1反应物和生成物的状态要注明；2正确判断吸热反应和放热反应，即AH的正负；3反应热的计算要和化学计量数相关；3反应热的单位等。12.【2015广东理综化学】(16分)七铝十二钙(12CaO7A2O3)是新型的超导材料和发光 材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO 3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：煅粉主要含 MgO和。用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶 若滤液I 中 C(Mg 2+)小于 5106 mol L-1,则溶液 PH 大于(Mg(OH) 2 的 Ksp=5 0-12);该工艺中不

31、能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是 。滤液I中的阴离子有 (忽略杂质成分的影响)；若滤液I中仅通入 CO2 ,会生成,从而导致CaCO3产率降低。用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为_。电解制备AI(OH) 3时,电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为 。一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AICI 4-和Al 2C 7-两种离子在Al电极上相互转化其它离子不参与电极反应。放电时负极Al的电极反应式为。【答案】(I)Cao 11 SO42-和Ca2+转化成微溶物 CaS4,不利于CaO的溶解NO3-和 OH- Ca(HCO3)2AI 2O3+2OH- 2

32、AIO 2-+H2O(4)2Al+6H 2OLl*2Al(OH) 3+3H2 (5)Al-3e -+7AlC I 44Al2C I7-【解析】本题结合工艺流程考查物质的制备和化学知识的综合应用，意在考查考生接受、处理信息的能力。白云石煅烧时MgCO 3和CaCO3均发生分解反应，得到MgO和CaOO根据 Mg(OH) 2 的 KSP和 C(Mg2+)1.O 0-3 mol L-1,则溶液的 pH11。NH4NO3和(NH4)2SO4溶液水解均呈酸性，而SO42-易和Ca2+结合转化成 CaSO4微溶物,不利于 CaO的溶解。(2)CaO在NH4NO3溶液中转化成 Ca(OH) 2和Ca(NO

33、3)2,滤液I中含有 NO3-和 OH-,若滤液I中只通入 CO2,会生成Ca(HCO 3)2o (3)铝片表面的Al 2O3与NaOH溶液反应转化 为NaAIO 2o放电时，负极发生氧化反应 且AlC I 4-参与电极反应，其反应式为Al-3e -+7AlC I 44Al 2C I 7-。【考点定位】本题主要考查学生对利用物质的性质和物料守恒进行对化工流程的分析，涉及到溶度积的应用、物质的分离、物质的性质电极、电极反应的书写等。【名师点睛】 在解化工流程题是关键要利用物质的性质，分析流程中发生的反应，弄清楚每个环节物质的去向。 流程只是一个载体， 考查的落脚点是元素及其化合物的性质，如铝及其

34、化合物、铁及其化合物等，基本化学理论，如化学平衡、电化学等，实验操作如：过滤、分 液、蒸发、萃取等。此题的综合性强，知识的涉及面广，要求有较好的基础知识和知识的运 用能力。3o13.【2015江苏化学】(12分)以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、Al 2O3等)为原料可 制备轻质3o磷石育粉氨水浆料磷石育粉氨水浆料滤液(1)匀速向浆料中通入 CO2,浆料清液的PH和c(SO42-)随时间变化如图。清液pH11时CaSO4 转化的离子方程式为；能提高其转化速率的措施有(填序号)。搅拌浆料加热浆料至100 C增大氨水浓度减小CO2通入速率当清液PH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质

35、的量浓度最大的两种阴离子为和(填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是 。(3)在敞口容器中，用NH4CI溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升，溶液中C(Ca2+)增 大的原因是。【答案】(1)CaS4+2NH3 H2+C2= CaC03+2NH 4+SO42-+H 2O 或 CaSO4+CO32-= I CaCO3+SO42- ACS O42- HCO3-取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCS溶液,若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全浸取液温度上升，溶液中C(H+)增大,促进固体中Ca2+浸出【解析】本题主要考查以磷石膏制备轻质CaCO3的工艺流程，意在考查考生对化

36、工流程的综合分析能力。清液pH11时,通入 2,CO2在碱性条件下转化为 C O32-,CaSO4与C O32-反 应转化为CaCO3和S O42-。搅拌浆料、增大氨水浓度能提高转化速率；加热浆料至100 C ,氨水易挥发,CO2会逸出，转化速率降低；减小CO2通入速率会降低转化速率。当清液的PH接近6.5时,清液呈弱酸性，滤液中浓度最大的阴离子为S O42-、HC O3-。根据沉淀转化反应知沉淀中可能含有(NH 4)2SO4,可通过检验最后一次洗涤液中是否含有CO42来检验沉淀是否洗涤完全。(3)NH 4+的水解反应为吸热反应，随着浸取液温度上升,NH4+的水解程度增大，溶液中c(H+)增大

37、,促进固体中Ca2+浸出。【考点定位】考查工艺流程、影响化学反应速率因素、沉淀洗涤、沉淀转化等方面的知识。【名师点睛】本题考查工艺流程问题，在分析中首先要有很好的基本功，无论是基础知识还是审题方面，在工艺流程中，注重分析过程，知道哪些步骤发生什么样的反应，或者此实验操作怎样等，然后注重书写，书写要规范；此试题考查溶度积方面的知识，反应向着更难溶的方向进行，同时也考查了影响反应速率的因素，考查学生分析问题的能力。14.【2014年高考广东卷第 32题】(16分)石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含 SiO2(7.8%) Al 2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂

38、质。设计的提纯与综合利用工艺如 下：vjh I ra* Wtl 袖 r*i*,f4 j(注:SiCl4的沸点为57.6 C ,金属氯化物的沸点均高于 150 C )向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是 高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的碳氧化物主要为。由气体中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为。步骤为:搅拌、。所得溶液W中的阴离子有 由溶液W生成沉淀V的总反应的离子方程式为 。100 kg初级石墨最多可获得V的质量为kg。石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。向反应器中通入 C2前,需通一段时间N2,主要目的是排尽反应

39、器中的空气，防止高温下初级石墨与空气中的 。2反应。（2）气体I中的碳氧化物主要为CO,由气体中某物质得到水玻璃,故其为含硅的化合物 SiC4,反应方程式为SiC4+6NaOHNa2SiO3+ 4NaCI+3H2O（3）步骤为搅拌，并通过过滤操作将沉淀和溶液分离；由题意分析可知,所得溶液W中的阴离子有AIO 2-、Cl-、OH-。由溶液W生成沉淀V ,是将Al O2-转化为AI（OH）3,由题意可知A232AI(OH) 3,n(AI2O3)=50 mol,nAI(OH) A232AI(OH) 3,n(AI2O3)mol 78 g mol-1=7 800 g=7.8 kg。采用外接电源的阴极保护

40、法将要保护的铜件作阴极，另外用石墨作辅助阳极，两者都放在自然水体中，接上直流电源。【考点定位】本题主要是考查物质的分离与提纯工艺流程图分析与判断【名师点晴】本题以石墨为载体，考查学生对物质的制备分析， 对题目所给信息的理解应用， 在书写化学方程式、离子方程式的问题上，要敢于大胆想象、创新，尤其是（4）中的总离子方程式的书写，运用所学知识结合物质性质及流程图中所给的信息，考查方程式叠加法的应用，根据所给流程图对实验操作的判断，考查学生运用元素守恒法进行简单计算，把所学电化学防护的知识运用到实际生活中，体现化学源于生活，应用于生活的命题思想。本题解题要点：根据题目的要求分析每个操作步骤的作用，意义

41、何在；根据流程图中的反应条件、 温度以及反应后的操作判断上步操作的目的、操作名称；根据反应条件、目的写出化学方程式、离子方程式，运用元素守恒法进行计算；最后根据物质的性质选择合适的防护方法。【2014年高考四川卷第11题】（16分）污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造 福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、 镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO 2 （反应条件已省略）。上述流程脱硫实现了 (选填下列字母编号)。A.废弃物的综合利用B.白色污染的减少C.酸雨的减少用MnCO3能除去溶液中 AI

42、3+和Fe3+,其原因是 _。已知：25 C、101 kPa 时,Mn(s)+O 2 (g)MnO 2 (S) H=520 kJ/molS(s)+O2 (g) SO2 (g) H=297 kJ/molMn(s)+S(s)+2O 2(g) MnSO 4 (S) H=1 065 kJ/molSO2与MnO 2反应生成无水 MnSO4的热化学方程式是。MnO 2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得 MnO2,其阳极的电极反应式是 O(5)MnO 2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是。假设脱除的SO2只与软锰矿浆中 MnO2反应。按照图示流程，将a m3

43、 (标准状况)含 SO2的 体积分数为b%的尾气通入矿浆 若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为C kg,则除 去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于 MnO 2 kg 0【答案】(1)A、C消耗溶液中的酸，促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀MnO 2 (s)+SO2(g) 一 MnSO 4(s) H=-248 kJ/molMn 2+2H 2-2e- MnO2+4H +MnO2+H2O+e- MnO(OH)+OH -EifIC-B!742 2【解析】本题主要考查燃煤尾气脱硫的工艺流程分析，意在考查考生对化工流程问题的综合分析能力。(1)该工艺流程综合利用了燃煤尾

44、气，降低了 SO2的排放，减少了酸雨的形成。(2)MnCO 3能消耗溶液中的 H+,使Al3+、Fe3+的水解平衡不断正向进行，Al3+、Fe3+转化为相应 的氢氧化物沉淀，从而达到除杂的目的。(3)设所给热化学方程式依次为，根据盖斯定律由- 可得：MnO 2 (s)+SO2(g) r MnSO4 (S) H=-1 065 kJ/mol+297 kJ/mol+520kJ/mol=-248 kJ/mol。电解时阳极上为Mn2+kJ/mol=-248 kJ/mol。电解时阳极上为Mn2+发生氧化反应 Mi -2e2H2O Mn O2+4H+该原电池中，正极上为MnO 2发生还原反应。(6)根据 M

45、nO2+SO2 MnSO 4、 3MnSO4+2KMnO 4+2H2O 5MnO2+K2SO4+2H2SO4,得到的 C kg MnO2中由 SO该原电池中，正极上为*：!-Cl KbV-:弱&R的 n(Mn)=0.4ab mol,故除杂时引入的n(Mn)=(-0.4ab) mol,相当于反应及除去铁、铝、铜、镍等杂质时引入的n(M n)= mol,而与SO2反应的软锰矿浆中I吭叭歸二5珂IJMnO2的质量为(誹-0.4ab) 8 000 kg=kg。【考点地位】本题主要是考查物质制备工艺流程的有关判断与计算【名师点晴】本题以脱除燃煤尾气中的 S02以及电池材料Mn0 2的制备为载体，重点考查

46、了 化学反应原理、溶液中的平衡、热化学方程式书写、电极反应式书写以及计算等，题目难度较大。该类试题从能力上考查学生阅读材料接受信息的能力、观察能力、计算能力，对知识理解、综合运用能力，属于高考题中的中高档题，创新性较强，对学生的综合素质提出了更高的要求。(6)问是是答题的难点。【2013新课标全国卷1】锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池 正极材料有钴酸锂(LiCoO 2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应 为6C+xLi+e- LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。SEIS锂离子电池NHOlISF 液SEI

47、S锂离子电池NHOlISF 液*滤液AuoHb固体水相(Li2SO4Sf 液)HiSo H)jLlT机相f再生回用6ga腳匸CKo刖NH4HCOjS 液处理回答下列问题： TOC o 1-5 h z LiCoO 2中,Co元素的化合价为 。写出正极碱浸”中发生反应的离子方程式。酸浸”一般在80 C下进行，写出该 步骤中发生 的所有氧化还原反应的 化学方程 式；可用盐酸代替 H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是 。写出 沉钴”过程中发生反应的化学方程式 。充放电过程中，发生LiCoO 2和LiI-XCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程 式。上述工艺中，放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是 。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有(填化学式)。【答 案】 (1)+32AI+2OH -+6H2O丨