2024年高中化学教材中十大工艺流程汇总预习复习的重点

2024年高中化学教材中十大工艺流程汇总预习复

习的重点

1.从铝土矿中提炼铝

流程I：

(D涉及反应(写出并配平化学方程式)

①AI2O3+HCI=2A1C13+3H2O

Fe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O

@AlCl3+NaOH=NaA102+3NaCl+2H20

FeCh+NaOH=Fe(OH)3；+3NaCl

HCl+NaOH=NaCl+H2O

@NaA102+H20+C02=A1(OH)3；+NaHCO3

NaOH+CO2=NaHCO3

@A1(OH)3AAI2O3+3H2O

⑤AI2O3(熔融)电解4A1+3O2?

(2)问题探讨(思考并回答问题)

①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么？

提示：过滤。

②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液？

提示：不能；原因是A13+与过量氨水反应生成A1(OH)3沉

淀，达不到分离A「+、Fe3+的目的。

③步骤③中若将C02的量改为“少量”，得到的产物还是

NaHCO3吗？

提示：不是NaHCCh而是Na2co3。

流程II：

(1)涉及反应

@Al2O3+NaOH=2NaA102+H20

Si02+Na0H=Na2SiO3+H2O

②NazSiCh+HCl=H2SiO3；+2NaCl

NaA102+HCl=NaCl+AlCl3+2H2O

NaOH+HCl=NaCl+H2O

③AICI3+NH3H2O=A1(OH)3；+NH4C1

HCI+NH3H2O=NH4CI+H2O

(2)问题探讨

①步骤②中将盐酸改为“C02”合适吗？为什么？

提示：不合适；因为过量C02与NaAlCh、NazSiCh反应生

成A1(OH)3和成SiCh沉淀,达不到分离SiO和A10的目

的。

②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗？

提示：不合适；因为Al(0H)3能溶于NaOH。

③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝？

提示：不能；因为A1C13属于共价化合物。

2.硅的制备

石英砂①焦炭高温粗硅②C12加热四氯化硅③H2高温纯

硅

(1)涉及反应

①SiCh+C高温Si+COT

@Si+Cl2加热SiCl4

@SiCl4+H2高温Si+4HC1

(2)问题探讨

①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气？

提示：高温下，焦炭和空气中的02发生反应。

②用石英砂和焦炭制备粗硅的反应中，焦炭的作用是什么？

提示：提供能量，作还原剂。

③粗硅与HC1完全反应后，经冷凝得到的SiC14(沸点57.6

℃)中混有少量的SiHCL(沸点33℃),提纯SiCU采用的方

法是什么？

提示：蒸储。

④由SiO2与C高温下反应得到的粗硅中可能含有什么杂

质？

提示：SiO2>C、SiC等。

3.氯碱工业

(1)涉及反应

①2NaCl+H2(D电解,2NaOH+H2T+Cl2T

②Cb+NaOH=NaCl+NaClO+H2O

@Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(C10)2+2H20

④H2+CI2点燃,2HC1

(2)问题探讨

①食盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子，如何设计实验

方案除去这些杂质离子？

②工业上电解食盐水制烧碱时，食盐水为什么必须要精制？

提示：精制食盐水的目的是除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、

SO等杂质离子，以防Mg2+与0H一结合生成Mg(0H)2堵塞

隔膜电解槽中的隔膜，造成电解失败。

③用惰性电极电解饱和食盐水时，为什么要用隔膜把电解槽

分成阳极室、阴极室？

提示：电解时，阳极产生C12，阴极产生H2,若无隔膜，二

者混合光照时会发生爆炸，隔膜的作用是将H2和C12隔开，

以防发生危险。

④步骤③制取漂白粉时是将C12通入澄清石灰水中吗？

提示：不是；原因是澄清石灰水中Ca(0H)2的含量低，不适

合工业大量生产，应改为石灰乳。

4.工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸

(1)涉及反应

①FeSz+Ch高温Fe2O3+SO2

②SO2+O2催化齐

③SO3+H2O=H2s04

(2)问题探讨

①燃烧黄铁矿要在沸腾炉中进行，其中矿石要粉碎，从炉底

鼓入空气，炉中的粉末状固体就像沸腾的液体一样，燃烧时

为什么要将矿石粉碎成粉末状？

提示：增大矿石和氧气的接触面积，提高燃烧效率。

②在接触室中通入过量的氧气，能否将SO?全部转化成S03?

提示：不能；原因是S02催化氧化成S03的反应是可逆反

应。

③依据化学反应速率和化学平衡原理，增大压强对S02催化

氧化成S03的反应是十分有利的，而工业生产上为什么不采

用高压而采用常压下进行反应？

提示：常压下，S02催化氧化成S03的转化率已经很高，增

大压强，即增加了设备的投资，得不偿失。

④吸收塔中发生的是S03与水的反应，为什么吸收S03气体

时用98%的浓硫酸而不用水吸收？

提示：用水吸收S03易形成硫酸的酸雾，影响吸收效率。

⑤硫酸工厂的尾气中含有大量的S02,写出用氨水吸收S02

的化学方程式。

提示：SO2+NH3H2O=NH4HSO3,2NH3H2O+

SO2=(NH4)2SO3+H2OO

5.工业制硝酸

(1)涉及反应

催化齐以

①NH3+O2NO+H2O

②NO+O2=NO2

③NO2+H2O=HNO3+NO

(2)问题探讨

①步骤③吸收塔中为什么NCh被水吸收过程中要补充一定

量的空气？

提示：因NCh与水反应生成HN03时只有的NCh转化成

HN03,通入空气的目的是使NCh与。2作用完全转化成

HN03,方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

②工业制硝酸时，能否将工业尾气直接排入大气中？工业尾

气中有害气体的主要成分是什么？

提不：不能；NO和NO2。

③已知：@NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

@2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

硝酸工厂的尾气可用NOx（NO与NO2的混合气体）表示，用

NaOH溶液可吸收尾气，为使NOx完全被NaOH溶液吸收x

的取值范围是什么？如何操作才能保证NOx完全被NaOH

溶液吸收？

提示：1.5Sx<2；通入一定量的空气（或O2）后，再被NaOH

溶液吸收。

6.工业上制纯碱

（1）涉及反应

NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3i+NH4Cl

2NaHCO3△Na2cO3+H2O+CO2T

(2)问题探讨

①工业制纯碱时为什么先通入NH3后通入C02?

提示：NH3在水中的溶解度大，形成的NH3.H2O呈碱性，

更容易吸收C02,得到更多的NaHCCh;若先通入CO2,得

到的HCO浓度小，不利于NaHCCh的生成。

②工业上制备的纯碱中可能混有哪些杂质？

提示：依据制备反应：NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3；

+NH4cl可知混有的杂质为NaCl和NH4C1O

③“碳酸化”后过滤获得的物质是什么？

提示：NaHCO3o

④过滤得到的母液为NH4C1,加入熟石灰获得循环使用的物

质是什么？

提示：NH30

⑤设计实验证明纯碱产品中混有NaCl?

提示：取少量样品于一试管中，加水配成溶液，加入足量硝

酸酸化的AgNCh溶液，若有白色沉淀生成说明纯碱样品中

混有NaCL

7.从工业废水中回收硫酸亚铁和铜的工艺流程

+

工业废水中含有大量的FeSO4,较多的Ci?卡和少量的Nao

为了减少污染并变废为宝，回收硫酸亚铁和金属铜的工艺流

程如下。

(1)涉及反应

①CuSCh+Fe=FeSO4+Cu

②Fe+H2s04=FeSCh+H2T

(2)问题探讨

①步骤②中加入过量稀H2s04的目的是什么？

提示：除去Cu中残留的铁。

②步骤①中如何将Fe、Cu与FeSCU溶液分离？

提示：过滤。

③步骤③中如何从FeSCh溶液中获得硫酸亚铁晶体？

提示：将FeSCh溶液加热浓缩、冷却结晶，过滤得

FeSO4-7H2Oo

8.从海水中提取镁

(1)涉及反应

@MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2；+CaSO4

②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

@MgCl2-6H2OHCl气流中△MgCl2+6H2O

®MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2T

(2)问题探讨

①步骤③中加热MgCl2-6H2O制取无水MgCb时，为什么要

在HC1的气流中进行？

提示：防止MgCb水解。

②从海水中提取镁的工艺流程中，涉及哪些反应类型？

提示：分解反应、复分解反应、氧化还原反应。

③步骤④用电解法冶炼镁时，能否用MgO代替MgCh?

提示：不能；原因是MgO的熔点高，浪费能源。

9.从海水中提取滨

(1)涉及反应

-

@2Br+Cl2=Br2+2Cr

③Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr

(2)问题探讨

①从海水中提取漠的工艺流程中为什么要设计两步(步骤

①、④)将Br一氧化，Br2的过程？

提不：将浸富集。

②步骤⑤蒸镭的过程中，温度应控制在80〜90℃,温度过

高或过低都不利于生产，请解释原因。

提示：温度过高，大量水蒸气