2013高三化学第一轮复习导学案(化学实验的基本方法等74份)-人教课标版19

学案无机工艺流程题的解答技巧一、题目特点无机工艺流程题已逐渐成为高考试卷的主角，尤其是年的高考中，全国套理综(化学)试卷，纯粹的无机工艺流程题有道(其中江苏卷题、题都是无机工艺流程题)，实验室模拟的有道。该类型题目的特点是：.试题源于生产实际，以解决课堂互动探究化学实际问题为思路进行设问，充分体现了理论与实践相结合的观点。.试题内容丰富，涉及基础知识较为全面，较好地考查学生对“双基”的掌握情况。.题目难度为中等以上，分值较大，区分度强。二、题目类型从化工工艺分，可分为基础化工工艺题和精细化工工艺题；从生产过程中的主要工序分，可分为除杂提纯工艺流程题(如海水提纯)、原材料化学转化工艺流程题、电解工艺流程题、资源(能源)综合利用工艺流程题；按资源的不同，分为空气资源生产的工艺流程题(如合成氨)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水提溴、镁、氯碱工业等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(如工业制、炼铁、炼钢等)、化石燃料生产的工艺流程题等。三、知识贮备．熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下)化学工业\\\{\\(\\\\(\\\(合成氨,工业)\\\{\\(\\\\(主要原料：空气、化石燃料、水,反应原理\\\{\\(\\\\(＋\(,\\(高温))＋＋\(,\\(催化剂))＋＋\(,\\(高温、高压),\\(催化剂)))),主要设备：合成塔,主要生产过程：原料气制备→净化→压缩,→合成→分离)),\\\(硫酸,工业)\\\{\\(\\\\(主要原料：空气、黄铁矿硫铁矿或硫磺、水,\\\(反应原理,与设备)\\\{\\(\\\\(＋\(,\\(高温))＋,——沸腾炉＋\(,\\(催化剂),\\(△))——接触室＋——吸收塔)),生产过程：的制取→净化→的氧化,→的吸收))))化学工业\\\{\\(\\\\(氯碱工业\\\{\\(\\\\(主要原料：饱和食盐水,\\\(反应,原理)\\\{\\(\\\\(电极反应\\\{\\(\\\\(阴极：＋＋－↑,阳极：－－－↑)),总反应：＋\(,\\(电解)),＋↑＋↑)),主要设备：离子交换膜电解槽,生产过程：粗盐水→精制→电解)),玻璃工业\\\{\\(\\\\(主要原料：石灰石、石英、纯碱,反应原理\\\{\\(\\\\(＋\(,\\(高温))＋↑＋\(,\\(高温))＋↑)),主要成分：··))))．熟练掌握分离、提纯的实验技能，如溶解、过滤、蒸馏、结晶、重结晶等。．熟练掌握化学计算的方法技巧，如守恒法、关系式法、差量法等。四、解题思路无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面：一是选择将原料转化为产品的生产原理；二是除杂并分离提纯产品；三是提高产量和产率；四是减少污染，注意环保，发展“绿色化学”；五是考虑原料的来源丰富和经济成本；六是生产设备简单，生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问，我们的解题思路是：()从生产目的(标)出发，读懂框图(流程)。解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。()分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：.反应物是什么，.发生了什么反应，.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了获得产品。()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：对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护等方面考虑)。五、典例导悟典例导悟利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。(一)染料工业排放的废水中含有大量有毒的\\(－)，可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去\\(－)的离子方程式为。(二)某工厂对制革工业污泥中元素的回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是＋，其次是＋、＋、＋、＋、＋)：常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表：阳离子＋＋＋＋＋＋开始沉淀时的－－－沉淀完全时的(＞溶解)()酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是(至少写一条)。()调＝是为了除去(填＋、＋、＋、＋)。()钠离子交换树脂的原理为＋＋→＋＋，被交换的杂质离子是(填＋、＋、＋、＋)。()试配平氧化还原反应方程式：\()＋\()＋\()\()()()＋\()；每生成()()消耗的物质的量为。(三)印刷电路铜板腐蚀剂常用。腐蚀铜板后的混合溶液中，若＋、＋和＋的浓度均为·－，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去溶液中＋和＋的实验步骤：①；②；③过滤。(提供的药品：、浓、溶液、、)。典例导悟(·江苏，)以水氯镁石(主要成分为·)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：\\\(,↓)\\\(,↓)\\\(、,↓)\\\(滤液,↑)\(\\(水氯,镁石))→\(\\(溶,解))→\(\\(预,氨化))→\(\\(沉,淀镁))→\(热水解)→\(\\(过,滤))→\(\\(碱式,碳酸镁))()预氨化过程中有()沉淀生成，已知常温下()的＝×－·－，若溶液中(－)＝×－·－，则溶液中(＋)＝。()上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为。()高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下0.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。()若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有，则产品中镁的质量分数(填“升高”、“降低”或“不变”)。典例导悟(·福建理综，)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，并含少量的、、、等，生产工艺流程示意如下：()将菱锌矿研磨成粉的目的是。()完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：\()()＋\()＋\()\()()＋\()－()针铁矿()是以德国诗人歌德()名字命名的，组成元素是、和，化学式量为，化学式是。()根据下表数据，调节“滤液2”的时，理论上可选用的最大区间为()()开始沉淀的——沉淀完全的——开始溶解的———×－·－—×－·－×－·－()工业上从“滤液3”制取过程中，合适的反应物是(选填序号．大理石粉．石灰粉．纯碱溶液．烧碱溶液()“滤液4”之后的操作依次为、、过滤、洗涤、干燥()分析图中数据，菱锌矿粉中的质量分数不低于。典例导悟(·四川理综，)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为、、、的最高化合价为＋)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：()硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是。()向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为、。()在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液达，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、、、(填化学式)，减少废物排放。()可用于生产红色颜料()，其方法是：556a(摩尔质量为278g·－)溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入和112c铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，典例导悟(·上海，)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：↓↓↓↓↑\(\\(粗,盐,水))→\(沉淀)→\(\\(过,滤))→\(\\(氨,化))→\(碳酸化)→\(\\(过,滤))→\(\\(煅,烧))→\(\\(纯,碱))↓↓完成下列填空：()粗盐水加入沉淀剂、除杂质(沉淀剂来源于石灰窑厂)，写出、的化学式：，。()实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、、沉淀、、、泠却结晶、、烘干。()工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体。其原因是。()碳酸化后过滤，滤液最主要的成分是(填写化学式)，检验这一成分的阴离子的具体方法是：。()氯碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为。滤液加石灰水前先要加热，原因是。()产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为。．铝用途广泛，用铝土矿(主要成分为·、少量和)制取有如下途径：()滤液可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为。()灼烧时盛放药品的仪器名称是。()步骤中发生反应的化学方程式是。()步骤Ⅲ中生成固体的离子反应方程式为；滤液中(＋)＝(用电荷守恒式表达)。()取滤液，加入·－盐酸，沉淀量达到最大且质量为11.7g。则滤液中(\\(－))＝，(＋)·－(填“>”、“＝”或“<”)。．亚氯酸钠()是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：①的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出·；②纯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到以下较安全；③可看成是强酸。()160g·－溶液的物质的量浓度为，若要计算该溶液溶质的质量分数，还需要的一个条件是。()在发生器中鼓入空气的作用可能是(填序号)。．将氧化成，增强酸性．稀释以防止爆炸．将氧化成()吸收塔内的反应的化学方程式为，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止分解，写出分解的化学方程式()在碱性溶液中比较稳定，所以吸收塔中应维持稍过量，判断是否过量的简单的实验方法是。()吸收塔中为防止被还原成，所用还原剂的还原性应适中。除外，还可以选择的还原剂是(填序号)。．．．．(悬浊液)()从滤液中得到·粗晶体的实验操作依次是(填序号)。．蒸馏．蒸发．灼烧．过滤．冷却结晶要得到更纯的·晶体必须进行的操作是(填操作名称)。．海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。下图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：()由海水晒制的粗盐中含有＋、＋、\\(－)等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为(写化学式)。()①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法，即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是，电解饱和食盐水的化学反应方程式为。②制取的过程中涉及反应：·\(,\\(△))＋，该反应要在气氛中进行，原因是。()苦卤中通入已经置换出，为什么吹出后用吸收转化为－再用置换，由此判断、、的氧化性由强到弱的顺序为。()也有工艺是在吹出后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有放出。该反应的离子方程式是；最后再用处理得到，该反应的离子方程式是。一、金属的冶炼二、海洋资源的开发利用\\\{\\(\\\\(水资源的开发利用,海水中溴、镁、碘等元素的提取))三、煤、石油、天然气的综合利用煤\\\{\\(\\\\(组成——多种无机物和有机物组成的复杂混合物,综合利用\\\{\\(\\\\(煤的干馏,煤的液化,煤的气化))))石油\\\{\\(\\\\(组成——各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的,混合物,石油炼制\\\{\\(\\\\(分馏\\\{\\(\\\\(常压分馏,减压分馏)),裂化,裂解,重整))))四、环境保护、绿色化学与可持续发展环境问题——酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞、温室效应、白色污染、赤潮等\\\(绿色化学,的特点)\\\{\\(\\\\(开发绿色反应，将原子利用率提高,到,使用无毒无害的原料,选用无毒无害的催化剂,使用无毒无害的溶剂,发展“绿色工艺”,开发和生产绿色产品))答案【专题探究区】典例导悟．(一)＋－＋\\(－)＋\\(－)＋·(二)()升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间(只要答出任意一点即可，其他合理答案也可)()＋、＋()＋、＋()(三)①通入足量氯气将＋氧化成＋②加入调节溶液的至～．()·－()()()＝\(·－)＝×－()＝\(·－)＝×－()＝\(－×－×·－－·－)＝×－()∶()∶()＝×－∶×－∶×－＝∶∶，则碱式碳酸镁的化学式为()··。()升高解析()常温下()的＝(＋)·(－)＝(＋)×(×－)＝×－·－，求得(＋)＝·－。()主要流程中加、进行沉淀镁得到主要物质为和，滤液的主要成分为。()设该碱式碳酸镁的化学式为()()，高温煅烧后产物为、和，其物质的量之比为()∶()∶()＝∶∶\()，由题中数据知生成气体的物质的量()＝\(·－)＝×－，得到的固体为，其物质的量()＝\(·－)＝×－，()＝\(－×－×·－－·－)＝×－，()∶()∶()＝∶∶\()＝×－∶×－∶×－＝∶∶，所以求得该碱式碳酸镁的化学式为()()，但该化学式化合价代数和不为，推测可能含结晶水，故化学式应为()()·，也可写为()··。()将碱式碳酸镁的化学式分为两部分，分别是和()·。中镁的质量分数为×≈，()·中镁的质量分数为(＋×＋×)×≈，增多，镁的质量分数升高。．()增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分()\()()＋\()－＋\()\()()＋\()－()()(或其他合理答案)()≤<(或其他合理答案)()(或和或)()蒸发浓缩冷却结晶(或其他合理答案)()125m281解析()固体颗粒越小，反应时接触面积越大，反应速率越大；同时反应更充分。()因漂白粉中含有强氧化性的()，可将()氧化为()，同时－被还原为－，分析化合价的变化：\(,\\(＋))()→\(,\\(＋))()化合价升×\(,\\(＋))－→\(,\\(－))－化合价降×配平()、()、－、－前的化学计量数后，可根据原子个数守恒，确定反应物及其化学计量数。()设针铁矿的化学式为，则有＋＋＝。只能为，若＝，则＝，化学式，由化合价规则可排除；若＝，则＝，化学式为，或写为()，符合题意。()由流程图可知，滤液中主要含有、、等物质，调节时，只能考虑将＋转化为()，而＋必须留在溶液中，因此由表中数据可确定的理论范围为≤<。()滤液中的主要成分为和，大理石粉不能参加反应，而纯碱溶液可将＋转化为，只有石灰乳或烧碱溶液可将＋转化为()，而＋仍留在溶液中。()由溶液制备·，首先应将溶液加热蒸发浓缩，然后冷却析出晶体。()由流程图可知沉淀中全部来自菱锌矿，由锌元素守恒可得()＝()，则()＝\(·－)×125g·－＝125m2，菱锌矿中的质量分数为125m2．()＋()＋或＋＋()＋＋＋＋＋↑＋＋()加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低＋浓度促进钛盐水解()160a＋＋解析()是的最高价氧化物，与硫酸反应生成盐和水，反应的化学方程式为＋()＋或与少量硫酸反应＋＋。()从框图信息知加硫酸后，、、都与反应，生成＋和＋等离子，再加入铁粉时，铁粉与＋和过量反应：＋＋＋，＋＋↑＋＋。()从框图信息可知加入足量铁粉过滤，·晶体析出，滤液Ⅲ中主要以钛盐为主。钛盐开始水解是在沸水中，且水解过程要维持沸腾，由于盐的水解与盐本身性质、外界温度、浓度等因素有关，温度升高，水解程度增大，浓度越小水解程度越大，外加酸碱对盐的水解也有影响，因为钛盐是以硫酸盐形式存在，属强酸弱碱盐水解显酸性，降低＋的浓度有利于钛盐水解。过滤后剩余物质是没有水解的钛盐、、、等物质。()是·。由556a鼓入空气生成()·～～～\()①556a＝又由于最终溶液中只存在()和，由和\\(－)守恒可得到关系式②③。·～\()()＋\()②\()＝～\()③112c＝理论上可生成的质量为＋＋＝(160a＋＋160c．()()或CaONa()溶解过滤蒸发过滤()有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度较大，而溶解度较小()取样，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成说明有－()\\(＋)＋－↑＋防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀()＝\(－)(为样品质量，为加热后剩余固体质量)解析()粗盐中含＋、＋，加入石灰乳或可除去＋，再加入除去＋，因此为()或，为。()碳酸化即向氨的饱和溶液中通入过量，可析出晶体。反应中由于的溶解度大于的溶解度，因此不会析出晶体。()过滤除去，滤液的主要成分为，要检验－应选用溶液和稀硝酸。()溶液与石灰水的反应为：\\(＋)＋－↑＋。()样品质量加热后剩余固体质量为，则设样品中质量为。\(,\\(△))＋↑＋↑Δ－则＝\()(－)()＝\(\()－)＝\(－)。【专题集训区】．()＋＋()(胶体)＋＋、＋＋()(胶体)＋＋()坩埚()(熔融)\(,\\(电解))＋↑()\\(－)＋＋()↓＋\\(－)2c(\\(－))＋2c(\\(－))＋(\\(－))＋(－)－(＋)()·－>解析首先明确铝土矿的组成，根据组成物质的性质了解流程中所加药品和操作目的，比较每一步骤反应前后物质组成的变化和相关化学方程式，最后形成整体思维。()铝土矿溶解在过量稀硫酸溶液中，过滤后得到的滤渣是，滤液为()、、()的混合液。因＋、＋能水解产生具有吸附作用的()、()胶体，具有净水作用。向()、、()的混合液中加入过量时，()转化为，()转化为()，经过滤后得到滤渣()。滤液中含有，向滤液中通入过量时，生成()和，经过滤后得到固体[()]和含有、的滤液。()在坩埚中灼烧()得到。()电解熔融的得到和。()、的混合溶液中，根据电荷守恒有：(＋)＝2c(\\(－))＋2c(\\(－))＋(\\(－))＋