2022年高考化学专题化学工业工艺流程.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载常见无机物及其应用工业流程为背景的试题流程设计依据：（已把握的化学内容）仍是生疏的 （题目中往往会有提相关物质的重要性质,无论是熟识的示）物质,都是依据重要性质绽开；答题思路：建立全局意识,拿到题之后不要急于下笔,要先浏览全题,做到心中有数；1.在题中标出该工艺流程的目的及原料,并将其对应到框图中；（肯定要标）2.浏览题目的设问,帮忙你懂得流程,同时有些空可直接做答；3、牢牢看题目中信息,特殊是新的信息,确定是为生疏的物质的性质做预备的；4、多积存化学学问和应用的素材（如以金属矿物资源为背景、以废弃物的回收利用为载体、废水处理、海水资源的综合运用等）；设问角度：1.核心的化学反应生疏方程式的书写（留意瞻前顾后）氧化仍原反应：娴熟应用氧化仍原规律判定产物形式配平非氧化仍原反应：结合物质性质和反应实际判定产物形式2.保证达到试验目的的详细操作1 原料的预处理研磨：增大固体样品与液体（或气体）的接触面积,加快反应速率；灼烧：（焙烧、煅烧）除去可燃性的杂质（或使原料初步转化）浸出：（水浸、酸浸、碱浸）使原料中的 离子进入溶液,不溶物通过过滤除去；* 溶解（物理溶解或与浸取液接触反应）,可溶性搅拌：使反应物充分接触,增大反应（或溶解）速率；2 反应条件的掌握 :温度、 pH、爱护气 温度 :反应速率、物质的溶解度（溶解度曲线）、物质的热分解与挥发、弱离子的水解名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（平稳）pH：物质的沉淀与溶解、弱离子的水解爱护气：隔绝空气（主要是O2、H 2O）、弱离子的水解3产品的分别提纯 : 过滤、结晶、蒸馏、萃取分液过滤：趁热过滤考虑溶解度沉淀的洗涤水（冰水、热水）、降低因溶质的溶解而引起的损耗；结晶水合物；有机物（乙醇、乙醚）（主要考虑溶解度）乙醇易挥发, 有利于干燥, 同时可防止溶质与水反应生成沉淀的洗涤方法加入蒸馏水（或其他溶剂）至浸没固体,滤净,重复23 次；检验沉淀是否洗净的方法分析清晰溶液中的成分Cl-、 CO32-、SO4 2-、Fe 3+、NH 4 +结晶：蒸发结晶 NaCl 蒸发浓缩、冷却结晶 CuSO4·5H 2O、ZnSO 4·7H 2O、CaBr2·6H2O、 Al 2SO43· 18H 2O 蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶分别 NaCl 和 KNO 3 的混合物3. 基本化学理念生产实际（1）速率快、产率高、（2）产品纯度高（3）成本低、无污染污染：废渣、废液（酸、碱、重金属盐）、废气（4）循环利用例题Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、氧化锌为白色粉末,学习必备欢迎下载纯化工业级氧化锌含有 Fe（）、可用于湿疹、 癣等皮肤病的治疗；Mn （）、 Ni （）等杂质 的流程如下：提示：在本试验条件下,Ni （）不能被氧化；高锰酸钾的仍原产物是MnO 2；回答以下问题：（1）反应中除掉的杂质离子是 _,发生反应的离子方程式为 _；在加高锰酸钾溶液前,如 pH 较低,对除杂的影响是 _；（2）反应的反应类型为 _,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外仍有 _；（ 3）反应形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤洁净的方法是 _；（4）反应中产物的成分可能是 ZnCO 3·xZn（OH ）2；取干燥后的滤饼 11.2 g,煅烧后可得到产品 8.1 g,就 x 等于 _；铝土矿提炼铝（氧化铝、氧化铁、氧化硅）碱处理酸处理2、工业上用铝土矿（主要成分是Al 2O3、Fe2O3、SiO2）提纯 Al2O3做冶炼铝的原料,提取的操作过程可用以下流程图表示：已知： 2NaAlO 2+CO 2+3H 2O=Na 2CO 3+ 2AlOH 3 , SiO 2 能被 NaOH 溶解 1 请写出以下各步反应的化学方程式：, ；2 如步没有过滤操作而直接进入步骤,对后面的操作会有什么影响 _？3、工业上用铝土矿（主要成分为 A1 2O3,仍有少量的 Fe2O3,SiO2 等杂质）提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（1）I 和 II 步骤中分别溶液和沉淀的操作是：_ （2）沉淀 M 中除含有泥沙外,肯定仍含有（3）滤液 X 中,含铝元素的溶质的化学式为_,固体 N 是_；_,它属于 _（填“ 酸” 、“ 碱” 或“ 盐” ）类物质；写出过程所发生反应的化学方程式 _；（4）试验室里常往 AICl 3 溶液中加人 _（填“ 氨水” 或“ NaOH 溶液” ）来制取 A1OH 3,写出该反应的化学方程式 _ 4、用含有 A1 2O3、SiO2和少量 FeO· xFe2O3的铝灰制备（肯定条件下,MnO 4- 可与 Mn 2+反应生成 MnO 2）已知：生成氢氧化物沉淀的pHA1 2SO43· 18H 2O；工艺流程如下：名师归纳总结 AlOH3FeOH 2FeOH 3,写出其反应方第 4 页,共 9 页开头沉淀时3.4 6.3 2.7 完全沉淀时5.2 9.7 3.2 （1）H2SO4 溶解 A1 2O3 的离子方程式是 ; （2）检验滤液中仍存在Fe 2的方法是 注明试剂、现象；（3）“ 除杂” 环节有如下几个步骤: （）向滤液中加入过量KMnO 4 溶液,调剂溶液的pH 为 3.2；（）加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色: （）加入MnSO 4 至紫红色消逝,过滤；步骤的目的；调剂溶液的pH 为 3.2 的目的是；向的沉淀中加入浓HCl 并加热,能说明沉淀中存在MnO 2的现象是程式；中加入MnSO 4 的目的是；（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是（填化学式）；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5、四氯化钛 TiCl 4是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料；由钛铁矿 主要成分是FeTiO3制备 TiCl 4等产品的一种工艺流程示意如下：钛铁屑富含 TiO2+TiO 2 nH 2O氯气、焦炭成品粗 TiO 2TiCl 4废气34强酸性浸出液（含 TiO2+、 Fe2+、Fe3+、 Al3+等）溶液废液2铁绿矾1矿废渣（1）往中加入铁屑至浸出液显紫色,生；2Fe 3+ Fe = 3Fe 2+此时溶液仍呈强酸性；该过程中有如下反应发2TiO 2+无色 Fe4H + = 2Ti 3+紫色 Fe 2+2H2O Ti 3+紫色 Fe 3+H2O = TiO 2+无色 Fe 2+2H + 加入铁屑的作用是 _；（2）在工艺中需要掌握条件以形成 TiO 2·nH2O 溶胶,该分散质颗粒直径大小在_ 范畴；（3）如把中制得的固体 TiO 2·nH2O 用酸清洗除去其中的 FeOH 3杂质,仍可制得钛白粉； 已知 25时, KspFeOH 32.79× 10-39,该温度下反应 FeOH 3 3H +Fe 3+H2O 的平稳常数 K=_ ；-1 （4）已知： TiO 2s 2Cl 2g= TiCl 4l O2g H=+140KJ · mol-1 2Cs O2g= 2COg H=-221KJ ·mol写出中 TiO 2 和焦炭、氯气反应生成液态 TiCl 4 和 CO 气体的热化学方程式：_；（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点；依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是_（只要求写出一项）；（6）依据下表信息,要精制含少量 SiCl 4 杂质的 TiCl 4,可采纳 _方法；6、锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用；某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO 2）、导电剂乙炔黑和铝箔等；充电时, 该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe- = Li xC6；现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载回答以下问题：（1）LiCoO 2中, Co元素的化合价为；（2）写出“ 正极碱浸” 中发生反应的离子方程式；（3）“ 酸浸” 一般在 80下进行,写出该步骤中发生的全部氧化仍原反应的化学方程；可用盐酸代替 H2SO4和H2O2的混合液,但缺点 式 是；（4）写出“ 沉钴” 过程中发生反应的化学方程式；（5）充放电过程中,发生LiCoO 2与Li 1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式；其缘由是；在整个回收工艺中,（6）上述工艺中, “ 放电处理”有利于锂在正极的回收,可回收到的金属化合物有（填化学式）；7、锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题：某讨论性学习小组对废旧锂离 子电池正极材料 （LiMn 2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收讨论,设计试验流程如下：1 加过量 滤液 2 通入过量 CO 2 过滤 沉淀 X 滤液 废旧锂离子 电池正极材料 NaOH 溶液 过滤 3 加稀 H 2SO4 滤液 4 加肯定量 Na 2CO 3 过滤 LiMn 2O 4、碳粉 通入空气 过滤 Li 2CO 3 MnO 2、碳粉（1）第步反应得到的沉淀 X 的化学式为；（2）第步反应的离子方程式是；（3）第步反应后,过滤 Li 2CO 3 所需的玻璃仪器有；如过滤时发觉滤液中有少量浑浊,从试验操作的角度给出两种可能的缘由：名师归纳总结 、；第 6 页,共 9 页（4）如废旧锂离子电池正极材料含LiMn 2O4 的质量为18.1 g,第步反应中加入20.0mL 2.5mol · L-1 的 H2SO4 溶液；正极材料中的锂经反应和完全转化为Li 2CO3,至少有 g - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载Na2CO 3参与了反应；氨碱工业工艺流程8、工业上以粗食盐（含有少量Ca 2+、Mg2+杂质）、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO 3；其过程如下图所示；请回答：（1）在处理粗盐水的过程中,可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂,就所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外仍有 _；（2）将 CaO 投入含有大量的NH 4Cl 的母液中,能生成可循环使用的NH 3,该反应的化学方程式是_；（3）向饱和食盐水中第一通入的气体是_,过程中生成NaHCO 3 晶体的反应的化学方程式是_ ；（4）碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载Na2CO3·H2Os 脱水反应的热化学方程式是 _；（5）产品纯碱中常含有 NaCl ；取 a g 混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 b g 固体；就该产品中 Na 2CO 3的质量分数是 _；（6）熔融 Na2CO 3 可作甲烷 -空气燃料电池的电解质,该电池负极的反应式是 _；9、铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X 射线防护材料等；回答以下问题：1铅是碳的同族元素,比碳多4 个电子层；铅在元素周期表的位置为第；_周期,第_族； PbO2的酸性比 CO2的酸性 _填“ 强” 或“ 弱”2Pb O2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为 3PbO 2可由 PbO 与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为_；_；PbO2也可以通过石墨为电极,PbNO 32 和 CuNO 32 的混合溶液为电解 _,阴极上观看到的现象是_ ；如电解液中不加入 CuNO 32,阴极发生的电极反应式为 _,这样做的主要缺点是 _；4PbO 2在加热过程发生分解的失重曲线如下列图,已知失重曲线上的 a 点为样品失重4.0%即× 100%的残留固体；如 a 点固体组成表示为 PbOx或 mPbO2·nPbO,列式运算x 值和 mn 值 _；10、二氧化氯泡腾片,有效成分（ClO2）是一种高效、安全的杀菌、消毒剂；名师归纳总结 方法一：氯化钠电解法是一种牢靠的工业生产ClO2 气体的方法；该法工艺原理如图；其过第 8 页,共 9 页程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO 3）与盐酸反应生成ClO 2；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载NaCl食盐水氯化氢 电解槽二氧化氯 发生器ClO 2ClO 2 的化学方程式为补充 Cl2氯化氢Cl 2合成塔（1）工艺中可利用的单质有_（填化学式）,发生器中生成_；（2）此法的缺点主要是 _ ；方法二：最近,科学家又讨论出了一种新的制备方法,纤维素仍原法制 ClO 2,其原理是：纤维素水解得到的最终产物X 与 NaClO 3 反应生成 ClO2；（3）配平方程式：（X） + NaClO 3+ H 2SO4 ClO 2 + CO 2 + H 2O+ _ 如反应中产生 4.48L （折算成标准状况下）气体,电子转移 _ 个；（4）ClO 2 和 Cl 2 均能将电镀废水中的 CN氧化为无毒的物质,自身被仍原为 Cl；处理含CN相同量的电镀废水,所需 Cl 2 的物质的量是 ClO 2 的_倍；方法三：试验室常用氯酸钠NaClO 3和亚硫酸钠 Na 2SO3用硫酸酸化,加热制备二氧化氯,化学反应方程式为：2NaClO 3+Na 2SO3H2SO4 2ClO 2 +2Na2SO4H2O （5）反应中的 Na2SO3 溶液中存在如下平稳：H 2O H +OH-和 _（用离子方程式表示）. 常温下, 0.1mol/L 该溶液中离子浓度由大到小排列_ （用离子符号表示）（6）常温下,已知NaHSO 3 溶液呈酸性,在Na 2SO3 溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有 _；（用化学式表示）名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页