第二篇 三
高三化学第二轮复习资料
三、化工流程题
标准答案 (1)Fe(OH)3(1分) Al(OH)3(1分)
<(1分) C(1分)
(2)NiCl2+Na2C2O4+2H2O===NiC2O4·2H2O↓+2NaCl(2分) 普通漏斗、玻璃棒和烧杯(2分) 玻璃棒划破滤纸(1分)、滤液超过滤纸边缘(1分)
(3)Cl2(1分) 湿润的淀粉-KI试纸(1分)
(4)2Ni(OH)2+2OH+Cl2===2Ni(OH)3+2Cl(2分)
评分细则 (1)写成名称不得分,“<”写成“小于”不得分。
(2)漏写“↓”不扣分,少写一种扣1分,少写两种不得分。原因按标准答案评分。
(3)Cl2写成氯气不扣分。检验Cl2也可以用其他方法,如NaBr溶液和苯或CCl4。
(4)按照标准答案评分。
解题技能 化工流程题中表述性词汇的作用
化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语,这些表述性词语就是隐性信息,它可以暗示我们所应考虑的答题角度。常见的有:
(1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发,物质的不稳定性和物质的转化等。
(2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。
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(3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。
(4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。
(5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。
(6)“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管中,加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。
(7)“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。
(8)“用某些有机试剂清洗”——常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。
备考策略 解答这类试题的起点是会识别流程图[箭头指出的是投料(反应物),箭头指向的是生成物(包括主产物和副产物),返回的箭头一般是被“循环利用”的物质]。关键是会利用题给信息,正确运用原理,一般要思考以下问题:①生产目的,设计的原理,生产过程的作用等;②化学反应条件控制原理;③实验基本操作;④资源的回收和利用;⑤“绿色化学”生产,环境保护等。
考点分析 无机化工流程题考查的知识点如下:化学反应速率、化学平衡理论的应用,氧化还原反应的判断,化学式、化学方程式、热化学方程式的书写,利用控制pH值分离或除杂,利用溶解度分离,常用的分离方法,实验操作,流程中的物质转化和循环,循环利用的物质,产品的成分和要求,题给数据等。结合中学化学实验原理、反应原理进行解答。
类型一 化工工艺与废水处理
1.(16分)(2014·湖南长沙高三模拟)电镀含铬废水的处理方法较多。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3,同时还含有少量的Cu2、Fe2、Fe3和Al3等,且酸性较强。+++++
为回收利用,通常采用如下流程处理:
已知:
a.Cr(OH)3―→NaCrO2―→Na2CrO4―→Na2Cr2O7
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b.Cu(OH)2能溶于氨水:Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2+2OH+4H2O +-
请回答:
(1)操作Ⅰ的名称为____________,上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同,进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还有__________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为________(写化学式),试剂乙的名称为__________。
(3)加入试剂甲的目的是____________________________________________________。
(4)废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式为________________________________。
2Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O27形式存在。工业上用以下方法处理含Cr2O7的废水:--
①往废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间,最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准。
(5)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极________(填“能”或“不能”) ,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(6)已知某含Cr2O2L1,处理后铬元素最高允许7的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5 mg·--
排放浓度为0.5 mg·L1。处理该废水1 000 m3并达到排放标准至少消耗铁的质量为________kg。 -
类型二 化学工艺流程与反应原理
2.(15分)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
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+(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3,最好选用的试剂为________。
A.KSCN溶液 B.NaOH溶液
C.KMnO4溶液 D.苯酚溶液
(2)操作Ⅱ中,通入硫化氢至饱和的目的是__________;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是________________________________________________________________________。
(3)操作Ⅳ的顺序依次为____________、冷却结晶、____________________________。
(4)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;
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②________________________________________________________________________。
(5)测定绿矾产品中Fe2含量的方法是:a.称取2.850 g绿矾产品,溶解,在250 mL容量瓶中+
定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L1 KMnO4溶液-
滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为______(填仪器名称)。
②判断此滴定实验达到终点的方法是________________________________________。 ③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________________________________。 类型三 循环工艺流程与物质制备
3.(16分)KNO3是重要的化工产品,下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤:
(1)反应Ⅰ中,CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1∶2,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是
________________________________________________________________________; 从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是________________________________________________________________________。
(3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是:取少量K2SO4样品溶解于水,________________________________________________________________________。
(4)整个流程中,可循环利用的物质有________(填化学式)。
(5)将硝酸与浓KCl溶液混合,也可得到KNO3,同时生成等体积的气体A和气体B(NOCl),该反应的化学方程式为____________________________________________________; 气体B与O2反应生成1体积气体A和2体积红棕色气体C,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 类型四 物质制备工艺流程与数据的处理、应用
4.(6分)(2014·西安高三联合测试)利用染化厂的废料铁泥(主要成分是Fe2O3、FeO和铁)制备可用于隐形飞机涂层的纳米四氧化三铁的生产流程为
请回答:
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(1)过程①主要反应的离子方程式为__________________________________________。
(2)物质D中铁、氢、氧三种元素的质量比为56∶1∶32,则过程③主要反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)已知Fe2在弱碱性溶液中还原性较强,下图是研究过程④的实验所得,则该反应所需的时+
间控制在______小时左右,较为适宜。
类型五 化学工艺流程与实验技术
5.(15分)亚氯酸钠(NaClO2)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:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O;②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气将其稀释到体积分数为10%以下较安全;③HClO2可看成是强酸。
(1)160 g·L1 NaOH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____________________(用文字说明)。
(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是________(填序号)。
A.将SO2氧化成SO3,增强酸性
B.稀释ClO2以防止爆炸
C.将NaClO3还原成ClO2
(3)吸收塔内发生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H2O2分解,写出H2O2发生分解的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,吸收塔中应使NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单的实验方法是__________________________________________________________。
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是______(填序号)。
A.Na2O2 B.Na2S C.FeCl2 D.PbO悬浊液
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