高考化学一轮复习《无机化工流程图问题》

1、第1.7课关于无机化学工业过程图问题、课标版化学、无机化学工业过程问题的基础知识1 .无机化学工业过程问题的特征无机化学工业过程问题可以在真正的工业生产过程的背景下，综合考察学生各方面的基础知识和生产现有知识的实际解决问题的能力。 经常出现这种问题的形式：的程序流程图、表、图片。 这样的问题经常以以下的几个知识点为中心进行3: (1)的反应速度和平衡理论的运用，(2)通过控制氧化还原反应的判断、化学方程式或者络离子方程式的表记(3)ph来除去噪声，(4)化学反应的能量变化，(5)实验的基本操作3360是复杂的除了洗涤、干燥等(6)工序中的物质转换和循环、资源的回收和利用(7)环境保护和绿色化学

2、评价。 2 .工业生产流程的主线规则：主线的主要产品、分支副产品、回溯是循环。 核试验：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。 3、工业工艺中常见的作业工业工艺的主题是：工艺中一般采用三个工艺：原料处理分离纯化获得产品(1)原料处理阶段。 粉碎：加快反应速度。 溶解：通常用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等酸溶解。 水浸：与水接触后反应或溶解。 浸出：溶解固体加水(或酸)的络离子。 浸出率：固体溶解后，络离子在溶液中含量的多寡。 焚烧、焙烧、焙烧：改变了构造，使一部分杂质在高温下氧化、分解。 (2)在分离纯化阶段调整pH值除去a。 控制溶液的碱性，使某金属络离子氢氧化合物沉淀。 b.pH调节所需

3、的物质通常不引入新的杂质来满足两个点：与h反应以增加溶液的ph。 例如，为了除去混入含有：cu2的溶液中的Fe3，加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等调整溶液的pH。 试剂的除杂加热部：加快反应速度，使平衡向某个方向移动。 在制造过程中有易于热分解的物质或生成物时，必须注意温度的控制。 降温：防止一种物质在高温下溶解(或分解)或者化学平衡向问题的方向移动。 (3)在得到产品的阶段，清洗(冷水、温水) :清洗结晶表面的杂质络离子，减少清洗中的结晶的溶解损失。 蒸发浓缩，除去：kno3蒸发制冷晶体中的少量NaCl。 使结晶蒸发，用热过滤：除去NaCl中的少量KNO3。 再结晶。 1

4、 MgSO47H2O常用作压电石英泻药，工业上也可以用碱氯元素工业中的一次盐泥为原料生产。 已知一次盐泥中含有镁、钙元素、铁元素、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分。 其主要工艺为： (1)，用H2SO4调节溶液pH至1.2，H2SO4的作用如下： 将NaClO溶液加入pH=56中加热煮沸510分钟，沉淀2主要含有MnO2和其他两种难溶物质，这两种难溶物质的化学式分别为： 其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的络离子方程式。 (3)检查滤液中是否含有Fe3的实验方法是。 (4)“操作x”用溶液、过滤洗涤得到MgSO47H2O结晶。 (5)正确称量5 g制备的样品，用200 mL的水溶解，加入

5、2 molL-1的盐酸5 mL，一边搅拌一边滴下一盏茶量的2 molL-1 BaCl2溶液，使其与一盏茶反应后，得到沉淀4.46 g，样品纯度为。 (1)将盐泥溶解成可溶性硫酸盐，除Ca2、Si、c (2) Fe (oh )3al (oh )3m n2clo-h2o MnO2cl-2 h (3)以外，取少量滤液，加入KSCN溶液观察溶液的颜色，变红时Fe3不显示红色分析一次盐泥中含有的镁、钙元素、铁元素、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，加入硫酸生成硫酸镁、硫酸铝、硫酸锰等可溶性硫酸盐，生成硫酸钙元素和硅酸沉淀、二氧化碳瓦斯气体，按照(2)流程，调整pH进行加热Al3和Fe3发生水解作用反应，生成

6、Al(OH)3、Fe(OH)3，(3)检查Fe3的常用KSCN溶液(5)4.46 g是BaSO4沉淀的质量，其物质的量是0.02 mol，MgSO47H2O的物质的量是0.02 mol测定某氯化亚铁和氯化第二铁元素的混合物，测定其中的铁元素元素体的质量分数，按照以下步骤进行实验： 根据以上流程的化学基，请回答以下问题： (1)操作使用的玻璃器具除烧杯、玻璃棒以外，(请填写器具名称)。 (2)加入元素溴水，写出反应的络离子方程式： (3)加热沉淀物并蒸发制冷至室温，用天平称取质量b1 g，再次加热并蒸发制冷至室温，称取质量b2 g，如果b1-b2=0.3，则也应该进行如下的操作。 设蒸发盘的质量

7、为W1 g，蒸发盘和加热后的固体的总质量为W2 g，则样品中的铁元素元素体的质量点数为。还提出了从同级生中测定：的方法，(1)将样品溶解变成硫酸，不使用盐酸的理由是。 (2)选定的还原剂在铁元素中是否可以使用(填写“是”或者“否”)的理由是？ (3)滴定使用c mol/L KMnO4溶液b mL时，试料中的铁元素元素体的质量分数为。 (1)250 mL容量瓶中的点(2)2Fe2br2Fe 3.2 br-(3)加热蒸发制冷至2次的质量差不到0.1g100%为止进行称量. (1)有木有过剩的盐酸妨碍后续的KMnO4溶液的滴定，(2)若将铁元素作为还原剂，则自身的氧化生成物为Fe2， 妨碍(3)10

8、0%与过量的硫酸反应生成fe2的铁元素元素体的质量分数的测定，解析(1)根据程序流程图，操作为了调制一定物质的量浓度的溶液，需要250 mL的容量瓶中和点。 (2)加入元素溴水，将Fe2氧化为Fe3。 (3)b1-b2=0.3，说明误差大，因此2次质量差小于0.1 g，需要再次加热蒸发制冷直至氧化铁元素的质量成为W2 g-W1 g进行称量，因此样品中的铁元素元素体的质量分数为100%。 该方法的原理是用还原剂将Fe3还原成Fe2，用KMnO4溶液滴定。 使用盐酸的话，过剩的盐酸会被KMnO4氧化，将铁元素元素体的质量分数变大的铁元素使不得还原剂。 否则，铁元素元素体的质量分数会变大。 由5Fe

9、2 Mn可知，样品中的铁元素元素体质量为2.8bc g，铁元素元素体的质量分数为100%。 试验点工艺问题的解题方法1 .通过学到的化学知识，明确原料和产品(包括副产品)的转换关系，即以箭头方向为代表的意义。 2、基于程序流程图，查明在该过程的每一步骤中发生了什么样的反应(可能的副反应)、反应原理、所发生的副反应将对产品产生什么样的影响以及如何消除。 3、此类问题多与实际工业生产有关，存在需要从生产成本、物质资源再生、环境污染等角度考虑的问题。 4、评审问题技术化工生产流程图问题上存在的留心和表达方式，这些个表达方式是隐含的信息，提示我们评审问题应考虑的角度。 (1)“特罗尔低温度”是很常见的

10、，有物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。 (2)“加入过剩的试剂”经常考虑反应的完全性和转化率、收率的增加等。 (3)“能否加入其他物质”经常考虑不导入杂质，不影响产品纯度。 (4)“在空气中或其他瓦斯气体中”主要考虑O2、H2O、CO2或其他瓦斯气体是否参与反应，是否达到抗氧化、防水解、防潮解等目的。 (5)“控制ph”经常考虑防水分解、促进沉淀生成、去除杂质等。 (6)“用某种有机试剂清洗”，常考虑降低物质的溶解度有利于析出，减少损失，提高利用率等。 典型例1(2015山东威海一模)氯化亚铜(CuCl )作为有机合成工业中的催化剂，在白色粉末的水中溶解，不溶于乙醇的稀硫酸。 在工业上

11、使用印刷电路蚀刻液的废液(Fe3、Cu2、Fe2、Cl-)生产CuCl的过程：中，下面的问题： (1)的滤液中主要含有的金属阳离子回答(填充化学符号，以下相同)。 矿渣中主要含有的物质是y。 (2)检查z过剩的方法是。 (3)写出从炉渣中生成二氧化硫的化学方程式： (4)为了得到纯粹的CuCl结晶，用以下的(填充编号)进行清洗。 在a .纯水b .乙醇c .稀硫酸d .氯化铜溶液(5)的制造过程中，不过度调整溶液的pH的原因是。 (写出产生CuCl的络离子方程式：(7)根据氯化亚铜的量化分析：把样品0.25 g放入预先装有10 mL的过剩的FeCl3溶液的250 mL的锥形瓶中，不断振荡的样品

12、溶解后，加入水50 mL和2滴指示剂，立即用0.10 molL-1硫酸铈标准溶液进行绿色：CuCl的相对分子质量是CuCl FeCl3 CuCl2 FeCl2，它的已知9.9是已知的； Fe2 Ce4 Fe3 Ce3 CuCl的纯度是。 回答(1)将1)Fe2 Fe、CuHCl (2)少量的蚀刻液取入试管中，滴加少量的品红色溶液，品红色退色后，Cl2过剩(3)Cu 2H2SO4(浓) CuSO4 SO2 2H2O (4)b (5)可防止氢氧化铜沉淀证明so2cqu2Cl-2h2o2ucls4h(7)99%，在废液(Fe3、Cu2、Fe2、cl-)中加入过剩的铁元素粉，Fe3与铁元素粉反应转化为

13、Fe2，Cu2与铁元素反应生成铜后，进行过滤，由于炉渣是过剩的铁元素和生成的铜在滤液中加入z发生氯元素氧化亚铁离子的反应中，得到蚀刻液的铜与浓硫酸反应而生成硫酸铜、水和二氧化硫，铜与氯元素瓦斯气体反应而生成氯化铜，硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应而生成氯化亚铜。 (3)渣生成二氧化硫的反应是铜和浓硫酸在加热条件下反应，化学方程为Cu 2H2SO4(浓) CuSO4 SO2 2H2O。 (4)用无水乙醇清洗析出的CuCl结晶，可以减少CuCl的损失。 (5)生产中不过度调整溶液pH的原因是防止氢氧化铜的沉淀，或防止CuCl的水解作用。 (6)根据得益电子守恒能够写成3360 cuc l2cuso4s

14、o2h2o2CD cl2h2so 4，反应的关络离子方程式为so2cqu2cl-2h2o2cducls4h。 1-1硼泥主要由MgO和SiO2组成，含有少量的Fe2O3、FeO、Al2O3等杂质。 用硼泥制造水过氧化镁的工艺流程如下图所示：几个氢氧化合物沉淀的pH值如下表所示：(1)MgO的电子式为。 (2)关于熔渣2的主要成分，通过在熔渣2中持续加入过剩的NaOH溶液，引起反应的络离子方程式如下。 (加入NaOH调整溶液的pH=12.0时，发生反应的络离子方程式如下。 可以利用含有(Mg(OH)2和SO2的烟气的反应生成MgSO4，对烟气进行脱硫，该反应的化学方程式为： (5)以a吨的硼泥为

15、原料，最后得到b吨Mg(OH)2制品(假设生产中镁元素体没有损失)，硼泥中的MgO的质量分数(用含有a、b的代数式表示)。 答案(1)Mg2 2- (2)Fe(OH)3、al (oh )3al (oh )3oh-al2h2o (3) mg2oh-mg (oh )2(4)2mg (oh )2so2mgso4h2o (5) 100 %分析(1)MgO是络离子定的(2)从问题的意义出发，硼泥中含有MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3等，加入硫酸进行加热溶解，过滤后的熔渣1为SiO2，滤液1中含有Mg2、Fe3、Fe2、Al3、h等离子体，加入H2O2 加入NaOH调整为pH=6.0时，F

16、e3和Al3分别转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，因此过滤得到的熔渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，在熔渣2中继续加入过剩的NaOH溶液，al (oh (3)滤液2中含有Mg2，加入NaOH调整溶液pH=12.0时，Mg2与NaOH反应，水过氧化镁沉淀，络离子方程式成为Mg2 2OH-Mg(OH)2。 (4)含有4)Mg(OH)2和SO2的烟反应生成MgSO4的化学方程式是2mg(oh)2so2o2mgso4h2o。 (5)根据mg原子保存，在n(MgO)=nMg(OH)2时，硼泥中的MgO的质量分数为40a100%=100%。 1-2某些碳酸锰矿的主要成分是MnCO3、

17、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。 已知碳酸锰难溶于水。 利用阴络离子膜电解法的新技术可以用于从碳酸锰矿中提取金属锰。 工艺在：阴络离子膜电解装置中如图所示的： (1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的络离子方程式： (2)请说明浸出液中锰元素体仅以Mn-2的形式存在，且炉渣中也不存在MnO2的理由。 (3)不同金属络离子生成氢氧化合物沉淀所需的pH值如表：所示，加入试剂氨水调整溶液的pH值，发现滤液中含有的正络离子有h。 (4)电解装置中的箭头表示溶液中的阴络离子移动的方向时，a电极为极。在实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为。 (5)该工艺采用阴络离子交换膜是为了防止Mn2进入阳极区的副反应生成MnO2浪费资源，写了该副反应的电极反应式： (1)MnCO3 2H Mn2