高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)工藝流程學(xué)案全國通用

1、2018屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)自主導(dǎo)學(xué)案專題九工藝流程【高考分析】高考命題研究 1、化學(xué)與資源開發(fā)利用2、化學(xué)與材料的制造、應(yīng)用3、化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一【傷J題硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。 以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5 H2O和Fe3O4, 還有少量Fe2O3、FeO、CaO、AI2O3和SiO2等）為原料制備硼酸（H3BO3）的工藝流程如圖所示：鐵硼礦粉T硫酸浸出卜酥H凈化除雜卜恒覆H蒸發(fā)濃縮H發(fā)卻結(jié)晶卜庫卜粗硼酸浸渣濾渣含鎂鹽母液回答下列問題：寫出Mg2B205 H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 為提 高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有 ;（寫 出兩條）。（2）利用 的磁性

2、，可將其從 浸渣”中分離。浸渣”中還剩余的物質(zhì)是 （寫化學(xué)式）。 凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是:然 后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是（4）粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 （填名稱）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉 （NaBH4）,它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為0（6）單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程【解題思路】工藝流程題要學(xué)會看生產(chǎn)流程圖，對于比較陌生且復(fù)雜的流程圖，宏觀把握整個流程， 不必要把每個環(huán)節(jié)的原理都搞清楚，針對問題分析細(xì)節(jié)?？疾靸?nèi)容主要有：1）原料預(yù)處理：用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等2）反應(yīng)條件的控制（

3、溫度、壓強、催化劑、原料配比、 PH調(diào)節(jié)、溶劑選擇） 3）反應(yīng)原理（離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、物質(zhì)的分離與提純）4）綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用）5）化工安全（防爆、防污染、防中毒）等?！咀兪接?xùn)練116C+xLi +xe = LixC6?，F(xiàn)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鉆酸鋰（LiCoO2）、 導(dǎo)電劑乙快黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）廢咽,0募了電池N2H溶液 一國有機相一畀眼回用AKOHh 網(wǎng)體水相（Co

4、SQ.溶液） 一眼固NHJICO而液淀液（1）LiCoO2中，Co元素的化合價為 （2）寫出正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 （3）酸浸”一般在80c下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是寫出 沉鉆”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 0（5）充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Lii-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式 0（6）上述工藝中，放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是。 在整個回收工藝中，可回收到的金屬化合物有 （填化學(xué)式）?！纠}2】氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅（含有Fe（H

5、）, Mn（ n）, Ni（ n ）等雜質(zhì)）的流程如下：工業(yè)ZnO酸一浸出液!pH-為- 過-L一濾液一一-越退一濾液適量局鎰酸鉀溶攸集竽二用L 一濾餅一矍HZn。 提示：在本實驗條件下，Ni(H)不能被氧化，高鈕酸鉀的還原產(chǎn)物是 MnO2反應(yīng)中除掉的雜質(zhì)離子是,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為加高鈕酸鉀溶液前，若 pH較低，對除雜的影響是 (2)反應(yīng)的反應(yīng)類型為,過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有 反應(yīng)形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是(4)反應(yīng)中產(chǎn)物的成分可能是 ZnCO3xZn(OH)2，取干操后的濾餅11.2g,煨燒后可得到產(chǎn)品8.1 g,貝U x等于。【變式訓(xùn)練2】I .化合物

6、Mg5A13 (OH) 19 (H2O) 4可作環(huán)保型阻燃材料，受熱時按如下化學(xué)方程式分解： 2Mg5Al3 (OH) 19 (H2O) 427H20T +10MgO+3A2O3(1)寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù) 0(2)用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中 Al2O3的原理。(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化學(xué)方程式表示其原理 n.磁性材料A是由兩種元素組成的化合物，某研究小組按如圖流程探究其組成：(1) A的組成元素為(用元素符號表示),化學(xué)式為。(2)溶液C可溶解銅片，例舉該反應(yīng)的一個實際應(yīng)用 o(3)已知化合物A能與稀硫酸反應(yīng)，生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標(biāo)況下的密度為 1

7、.518 gL-1),該氣體分子的電子式為 。寫出該反應(yīng)白離子方程式 。(4)寫出F-G反應(yīng)的化學(xué)方程式 設(shè)計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H+、K+、I-)【例題3】廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物，其中銅的含量達(dá)到礦石中的幾十倍。濕法技 術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方 法回收銅和制取膽研，流程簡圖如下：廠1膽取O1W有機層(溶有廨溶清成電踏板反應(yīng)I是將 Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)42+ ,反應(yīng)中H2O2的作用是寫出操作的名稱:反應(yīng)II是銅氨溶液中的Cu(NH3)42+與有機物式：。操作用到的主要儀器名稱為RH反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的離

8、子方程,其目的是(填a.富集銅元素b,使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離c.增加Cu2+在水中的溶解度(3)反應(yīng)出是有機溶液中的 CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和。若操作使用右圖裝置，圖中存在的錯誤是 操作以石墨作電極電解 CuSO4溶液。陰極析出銅，陽極產(chǎn)物是 操作由硫酸銅溶液制膽研的主要步驟是 (5)流程中有三次實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用，已用虛線標(biāo)出兩處，第三處的試劑是。 循環(huán)使用的 NH4C1 在反應(yīng)I中的主要作用【變式訓(xùn)練3】 無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為 AI2O3,含有F&O3、S

9、iO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工 藝流程示意如下：IIII成品A1CI ,廢液已知:物質(zhì)SiCl4AlCl 3FeCl3FeCl2沸點/C57.6180 （升華）300 (升華)1023步驟I中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是 (只 要求寫出一種)。步驟R中若不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是 。已知：Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) AHi=+1344.1kJ mol-112AlCl 3(g)=2Al(s)+3Cl 2(g)AH2=+1169.2kJ mol1由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl 3的熱化學(xué)方程式為 。步驟田經(jīng)冷卻

10、至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有 3種，具化學(xué)式分別為結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟V中加入鋁粉的目的是 ?！纠}4】硼氫化鈉(NaBH4)在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，某研究小組采用偏硼酸鈉NaBO2為主要原料制備NaBH4,其流程如下：已知：NaBH4常溫下能與水反應(yīng)，可溶于異內(nèi)酸(沸點：13C)。(1)在第步反應(yīng)加料之前，需要將反應(yīng)器加熱至100c以上并通入氮氣，該操作的目的是 ,原料中的金屬鈉通常保存在 中，實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有 ,玻璃片和小刀等。(2)請配平第步反應(yīng)的化學(xué)方程式： NaBO+口 SiQ+口 Na+D I2=D NaBH+口

11、NaSiO3(3)第步分離采用的方法是 ;第步分離 (NaBH4)并回收溶劑，采用的方法是 。(4)NaBH4(s)與水(l)反應(yīng)生成 NaBO2(s)和氫氣(g),在25C , 101KPa下，已知每消耗 3.8克NaBH4(s)放熱21.6KJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 ?！咀兪接?xùn)練4】七鋁十二鈣(12CaO-7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：適量NH45溶液(1)煨粉主要含MgO和，用適量的NH4NO3溶液浸取煨粉后，鎂化合物幾乎不溶， 若 溶液 I 中 c(Mg2+)小于 5X10-6mol L-1,則溶

12、液 pH 大于 MMg(OH)2 的 Ksp=5X10-12)；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是。(2)濾液I中的陰離子有 (忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液I中僅通入CO2,會 生成,從而導(dǎo)致 CaCO3產(chǎn)率降低。用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為 。電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為 。(5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl 4一和Al2Cl7一兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化， 其它離子不參與電極反應(yīng)，放電時負(fù)極 Al的電極反應(yīng)式為?！靖哳l問題】1、浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有：答：

13、適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時間，加入過量硫酸，邊加硫酸邊攪拌2、如何提高吸收液和SO2反應(yīng)速率：答：適當(dāng)提高溫度、增大吸收液或 NaClO3的濃度、增大SO與吸收液的接觸面積或攪拌3、從溶液中得到晶體：答：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過濾-洗滌-干燥4、過濾用到的三個玻璃儀器：答：普通漏斗、玻璃棒、燒杯5、過濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因：答：玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣6、沉淀洗滌操作： 答：往漏斗中(工業(yè)上改為往過濾器中)加入蒸儲水至浸沒沉淀，待水 自然流下后，重復(fù)以上操作 2-3次2-7、檢驗沉淀Fe(OH)3是否洗滌干凈(含SO4 )：答：取最后一次洗滌液

14、，加 BaCl2溶液，若有白色沉淀則說明未洗滌干凈，若無白色沉淀則 說明洗滌干凈8、如何從 MgC12 6H20中得到無水 MgCl2：答：在干燥的HC1氣流中加熱、干燥的HC1氣流中抑制了 MgCQ的水解、且?guī)ё進(jìn)gC12 6H20 受熱產(chǎn)生的水汽9、直接加熱 MgC12 6H2O 易得至U Mg(OH)Cl 的方程式 MgCl? 6H2。2 Mg(OH)C1 +HC1 T +5HOt10、CuC12中混有Fe3+加何種試劑調(diào)pH值：答：CuO、Cu(OH)t CuCO” Cu?(OH)2CO3。原因：力口 CuO 消耗溶液中的 H+的，促進(jìn) Fe3+ 的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出11

15、、調(diào)pH值使得Cu2+ (4.7-6.2)中的Fe3+ (2.13.2)沉淀，pH值范圍是:答：3.24.7。原因：調(diào)節(jié)溶液的 pH俏至3.24.7,彳Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉井，且不會引入新雜質(zhì)12、固體產(chǎn)品進(jìn)一步提純的操作：答：重結(jié)晶13、趁熱過濾的原因即操作:答：減少過濾時間、保持過濾溫度，防止 X禰質(zhì)析出；操作：已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾14、水浴加熱的好處：答：受熱均勻，溫度可控，且溫度不超過 100c15、減壓蒸發(fā)(小心烘干)：答：常壓蒸發(fā)溫度過高，X%分解；或者減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止X埼解16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2應(yīng)怎樣除

16、去：答：加入MgClz溶液，充分?jǐn)嚢?，過濾，沉淀用蒸儲水洗滌17、蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、燒杯、酒精燈等答：蒸發(fā)皿、玻璃棒。還有取蒸發(fā)皿用地竭鉗18、不用其它試劑，檢查NH4C1產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是：答：加熱法；取少量氯化錢產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無殘留物，表明氯化錢產(chǎn)品 純凈19、檢驗NH4+的方法是：答：取x少許，加入NaOH溶液后加熱，生成的氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)。(注意 方法與操作的差別)20、過濾的沉淀稱重之前的操作：答：過濾，洗滌，干燥，(在干燥器中)冷卻，稱重21、趁熱過濾”后，有時先往濾液中加入少量水，加熱至沸，然后再 冷卻結(jié)晶”的目的是：答：稀釋溶液

17、，防止降溫過程中 X淅出，提高產(chǎn)品的純度22、苯甲酸的重結(jié)晶中粗苯甲酸全部溶解后，再加入少量蒸儲水的目的：答：為了減少趁熱過濾過程中損失苯甲酸.一般再加入少量蒸儲水23、力口 NaCl固體減低了過碳酸鈉的溶解度， 原因：答：Na+濃度顯著增加抑止了過碳酸鈉的 溶解24、檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的實驗操作是：答：取少量上層清液或過濾后的濾液、滴加幾滴KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，則表明 Fe(OH)0沉淀完全。25、檢驗濾液中是否含有 Fe3+的操作是：滴入少量KSCN溶液、若出現(xiàn)血紅色、則證明有Fe3+)(或加NaOH、根據(jù)情況而定)【答題套路】(1)增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多

18、少)的措施：攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣體的流速(濃度、壓強)，增大氣液或固液接觸面積(2)加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向 (一般是有利于生成物生成的方向) 移動(3)溫度不高于xxC的原因 適當(dāng)加快反應(yīng)速率，但溫度過高會造成(如濃硝酸)揮發(fā)/ (如 旦2。2、 NH4HCO3)分解/(如Na2SO3氧化或促進(jìn)(如 AlCl3i水解等，影響產(chǎn)品的生成(4)從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大的晶體)的方法【蒸發(fā)濃縮 至有品 膜出現(xiàn) 、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、干燥】(5)從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法(蒸發(fā)濃縮、 趁