无机工艺与实验综合-2024年江苏省普通高中学业水平合格性考试化学复习

第22讲无机工艺与实验综合专题四化学实验基础目录1考点填空2真题回放3过关检测⁠化学工艺流程图特点化学工艺流程一般可划分为前期原料的预处理、中期的核心反应和后期的产品分离提纯三个阶段，整个流程都需要控制反应条件为获取产品服务。分析流程图的规律：主线主产品，分支副产品，回头为循环（如图所示）。【激活思维】问题1：工业生产中，如何加快酸浸固体的速率？粉碎固体、搅拌、适当升温、加大酸的浓度等。问题2：如何找到循环利用的物质？从流程中寻找后面出现且在前面作反应物的物质。⁠【真题1】

（2022·江苏合格考真题）为实现“碳中和”的目标，CO2资源化利用成为研究热点。将CO2转化为甲酸（HCOOH）的一种流程如图：（1）该流程还得到少量乙酸等副产物，甲酸与乙酸具有相同的官能团是

羧基⁠。

解析：（1）甲酸的结构简式为HCOOH，乙酸的结构简式为CH3COOH，两者具有相同的官能团，均为“—COOH”，名称为羧基。羧基（2）CO2被捕集后生成NaHCO3，理论上1molNaOH捕集的CO2在标准状况下的体积约为

22.4

⁠L。

22.4

解析：（3）反应物为H2、NaHCO3，产物为HCOONa，利用原子守恒确定产物中还有H2O生成。

【真题2】

（2020·江苏学测合格考样题）某硫酸厂产生的烧渣（主要含Fe2O3，还有一定量的SiO2）可用于制备FeSO4溶液，其流程如下：（1）“酸溶”时，提高反应速率的措施有

粉碎烧渣、搅拌、适当加热、适当提高H2SO4的浓度（任写一条即可）

⁠（写一条）。

解析：（1）通过增大反应物的接触面积、改变反应物浓度、提升温度等，可以加快反应速率。粉碎烧渣、搅拌、适当加热、适当提高H2SO4的浓度（任写一条即可）

（2）加入Fe粉还原后，检验Fe3＋是否反应完全的试剂为

KSCN

⁠。

解析：（2）KSCN遇Fe3＋显血红色。

解析：（3）Fe与Fe3＋发生归中反应生成Fe2＋。KSCN

Fe＋2Fe3＋

【真题3】（2020·江苏学测合格考）硝酸钙晶体[Ca（NO3）2·4H2O]常用于电子、仪表及冶金工业。一种利用CaO制备Ca（NO3）2·4H2O的流程如下：

解析：（1）从流程图可见，“制浆”是CaO与H2O反应。

（OH）2

（2）“气体X”的化学式是

NH3

⁠。

NH3

解析：（2）Ca（OH）2与NH4NO3反应生成NH3。（3）Ca（NO3）2·4H2O的溶解度随温度变化的曲线如图所示。“酸化”后制取Ca（NO3）2·4H2O的操作主要包括加热浓缩、

冷却结晶⁠、过滤、洗涤、干燥。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和

漏斗⁠。

解析：（3）Ca（NO3）2·4H2O的溶解度随温度升高迅速上升，所以可采用蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体；实验室过滤时需要用漏斗。冷却结晶漏斗⁠1.（2022·徐州合格考模拟）硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室用废铁屑制备硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2·xH2O]，具体流程如下：（1）废铁屑需用热的纯碱溶液洗涤，其目的是

去油污⁠。

解析：（1）碳酸钠水溶液显碱性，可以使油脂变为可溶性物质，从而达到除去油污的目的。去油污（2）“酸浸”是温度需保持为80～95℃，采用的合适加热方式是

水浴加热⁠。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、

玻璃棒、漏斗⁠。

解析：（2）“酸浸”时温度需保持为80～95℃，以便于控制反应温度，采用的合适加热方式是水浴加热；实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。水浴加热玻璃棒、漏斗

（4）“转化”后制取硫酸铁铵晶体的操作主要包括

蒸发浓缩、冷却结晶⁠、过滤、洗涤、干燥。

解析：（4）对Fe2（SO4）3和（NH4）2SO4反应后的溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可获得硫酸铁铵晶体。蒸发浓缩、冷却结晶（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为

NH4Fe（SO4）2·12H2O

⁠。

NH4Fe（SO4）2·12H2O

2.（2022·徐州合格考模拟）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3·3H2O，其实验流程如下：（1）“酸浸”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是

避免后续“反应”步骤消耗更多的Na2CO3

⁠。

解析：（1）硫酸过多，在后续加入Na2CO3时，会消耗更多的Na2CO3。避免后续“反应”步骤消耗更多的Na2CO3

（2）“滤渣Ⅰ”主要成分是

SiO2

⁠（填化学式）。

解析：（2）SiO2不溶于稀硫酸。

SiO2

（4）“洗涤”过程中所用的乙醇的官能团的名称为

羟基⁠，向乙醇中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液仍呈无色，由此说明乙醇具有

还原⁠性。

解析：（4）乙醇的结构简式为C2H5OH，官能团为—OH，称为羟基；KMnO4具有强氧化性，可以氧化羟基，乙醇表现为还原性。羟基还原3.（2022·扬州合格考模拟）二氧化氯（ClO2）是一种高效的灭菌消毒剂，受热或浓度过大时易发生分解甚至爆炸。工业上常将ClO2制备成NaClO2固体以便运输和贮存，流程如下：

解析：（1）ClO2氧化H2O2生成O2，根据Cl、O得失电子守恒配平反应，用OH－平衡电荷。2ClO2＋H2O2＋2OH－

（2）“吸收”过程，温度控制在25℃的目的是

ac

⁠（填字母）。

a.保持适当的反应速率b.促进H2O2分解

c.防止温度过高引起爆炸解析：（2）由信息知，ClO2受热或浓度过大时易发生分解甚至爆炸，所以温度不宜过高，且若温度过低，反应速率太慢。ac

（3）NaClO2的溶解度曲线如图所示，由NaClO2溶液得到无水NaClO2的操作如下：①减压，55℃蒸发结晶；②

高于38℃趁热过滤⁠；

高于38℃趁热过滤③38℃～60℃热水洗涤；④低于60℃干燥。解析：（3）得到无水NaClO2的最低温度为38℃，所以应在38℃以上趁热过滤。4.（2021·盐城合格考模拟）硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]又称莫尔盐，是一种浅绿色晶体。用硫铁矿（主要含FeS2、SiO2等）制备莫尔盐的流程如下：（1）“焙烧”时，能加快反应速率的措施有

将硫铁矿粉碎（或增大通入空气的量，或提高焙烧温度等）

⁠。

解析：（1）硫铁矿粉碎之后，可以增大与空气的接触面积，反应速率会加快。升高温度或增大O2的浓度均可以提高反应速率。（2）“酸浸”时，滤渣的主要成分是

SiO2

⁠（写化学式）。

解析：（2）SiO2难溶于H2SO4。将硫铁矿粉碎（或增大通入空气的量，或提高焙烧温度等）

SiO2

解析：（3）Fe2O3溶于H2SO4生成Fe3＋和H2O。

3H2O

加入适量浓氢氧化钠溶液，微热，将湿润的红色石蕊试纸接近试管口，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝5.（2020·连云港合格考模拟）以水氯镁石（主要成分为MgCl2·6H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：（1）为提高溶解速率，可以采取的措施有

将水氯镁石粉碎（其他合理亦可）

⁠（写一条）。

解析：（1）粉碎矿石，可以增大接触面积，加快溶解。将水氯镁石粉碎（其他合理亦可）

（2）检验碱式碳酸镁是否洗净的操作为

取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明碱式碳酸镁未洗净，反之已洗净⁠。

解析：（2）过滤出的碱式碳酸镁中的滤液中有Cl－，只要检验洗涤液中是否有Cl－，即可证明碱式碳酸镁是否洗净。取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明碱式碳酸镁未洗净，反之已洗净

解析：（3）Mg2＋与NH3·H2O生成Mg（OH）2沉淀。

6.（2020·无锡合格考模拟）以菱镁矿（主要成分是碳酸镁，含