2022年高中化学---化学流程图专题分析 .pdf

1 化学流程图专题分析随着新课改的进行，在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起，题目情景新颖，综合性强，思维量大，具有挑战性。一些专家预测，在新课改背景下，无机化工题可能会逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题，2007年广东、山东、上海高考化学试题中均考查了化工题，江苏省十三大市化学试题中几乎都设置了化工题。化工题是以某个具体的工业生产为背景，以化学基本理论为主线，结合化学实践 ! 环境保护 ! 化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力，对综合能力要求很高 化工题的特点表现为 : 题目多以流程图的形式出现;题目所涉及的情景新颖 ; 在题目中还时常出现一些化工术语(酸浸! 水洗!水热处理外表处理等 ) ；题目实际考查的是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论 ! 晶体结构知识 ! 物质制备和别离 (提纯) 知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力为了能够从容应答这类试题，考得理想的分数，下面我通过一个例题来分析解答化工题的一般思路和主要策略，希望大家多提珍贵意见。【例 1】重铬酸钠 (Na2Cr2O72H2O)俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿主要成份为FeO Cr2O3，还含有 Al2O3、MgO 、SiO2等杂质为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 22 页 - - - - - - - - - 2 中涉及的主要反应有：主反应： 4FeO Cr2O38Na2CO37O2 8Na2CrO42Fe2O38CO2副反应： SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2、Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH ：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3完全沉淀时溶液pH 4。7 3。7 11。2 5。6 试答复以下问题： “”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是。两个副反应均为吸热反应，但在高温下均能自发进行，其原因是。 “”中调节 pH至 4.7，目的是。 “”中加硫酸酸化的目的是使CrO42转化为 Cr2O72，请写出该平衡转化的离子方程式：。 “”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠，依据是。【解析】以红矾钠的工业制备为背景考察化学原理部分的知识，过程中考察了条件的控制、化学反应方向的判断、溶度积常数的表达式和控制pH的应名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 22 页 - - - - - - - - - 3 用。搅拌的目的是增大反应物的接触时机，从而加快反应速率。由于这两个副反应是在高温下才自发进行，所以必然是一个S0的反应。溶液中存在的主要阴离子有CrO42、AlO2、SiO32，pH调至 4.7 ，是为了除去其中的AlO2、SiO32。硫酸钠的溶解度随温度的升高，先增大后减小，这一点较特殊，设问较困难。假设给出其溶解度曲线，则可以帮助理解最后两步工艺。【答 案】 使反应物接触更充分， 加快反应速率S0 除去溶液中的 AlO2、SiO32 2CrO422H+Cr2O72H2O 红矾钠的溶解度随温度的降低而减小【小结】学生审题不清采用冷却结晶的方法析出红矾钠，要答复的是依据而不是原因、 试题要求写出 CrO42转化为 Cr2O72的平衡转化离子方程式， 但很多学生不用可逆符号而用等号 ，概念混淆不断搅拌、增大反应物的接触面积能提高反应速率，能不能使平衡移动、不能增大反应物的转化率，思考问题的指向不正确讨论反应能否自发进行应从什么角度思考？部分学生还不知道，分析问题能力差，化学原理不清，不能正确分析流程图中所包含的化学反应。【例 2】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如以下图所示：根据上述图示，完成以下填空： (1 明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水每升含有39。20g氨需要取浓氨水每升含有251.28g 氨_mL ，用规格为 _mL量筒名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 22 页 - - - - - - - - - 4 量取。(2 氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K、SO42外，还有大量的NH4。检验 NH4的方法是_。(3 写出沉淀物中所有物质的化学式_ 。(4 滤液 I 的成分是水和 _ 。(5 为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善以下步骤：称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量_溶液，产生白色沉淀。_ 、_ 、_(依次填写实验操作名称 )。冷却、称重。(6 假设试样为 mg ，沉淀的物质的量为n mol ，则试样中 K2SO4的物质的量为：_mol用含有 m 、n 的代数式表示。【解析】 1根据稀释前后溶质质量不变得：0.5L 39.2g/L v251.28g/L ，v0.078L78mL 。为了减少误差，最好选用与氨水的实际体积稍大一点的量筒即可。2NH4的检验方法是先将NH4中加入强碱，使之转化为NH3，然后检验 NH3：用润湿的红色石蕊试纸放在向移的试管口，试纸变蓝色，说明有氨气放出，原物质中含有铵根离子。3Al33NH3H2O = Al(OH)33NH4，根据题意明矾石中含有Al2O3、Fe2O3，所以沉淀物为 Al(OH)3、Al2O3和 Fe2O3。4由于明矾石的组成与明矾相似， 所以滤液的成分中含有K2SO4和反应后生成名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 22 页 - - - - - - - - - 5 的(NH4)2SO4以及水。5混合肥料中含有K2SO4和(NH4)2SO4，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl2或 Ba(NO3)2溶液，以后的操作为：先将混合液过滤，然后洗涤，最后干燥，冷却后称量。6根据题意有： 174n(K2SO4)132n(NH4)2SO4=mg，再由 SO24守恒得：n(K2SO4)n(NH4)2SO4=nmol，n (K2SO4) m 132n42mol。【答案】 (1)78 ；100。(2) 取滤液少许，加入NaOH ，加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 (3)Al(OH)3； Al2O3； Fe2O3。 (4)K2SO4； (NH4)2SO4。 (5)BaCl2；过滤；洗涤；干燥。 (6)m 132n42mol。【例 3】二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有 Si(16 。27%)、Fe(5。86%)、Al(3 。42%)、Zn(2。68%)和 Cu0。86% 等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，答复以下问题：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuS ZnS MnS FeS pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8. 。0 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 22 页 - - - - - - - - - 6 0.42 2.5 7 7 1FeSO4在酸性条件下将 MnO2复原为 MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为。2滤渣A的主要成分是。3加入 MnS的目的是除去杂质。 4 碱 性 锌 锰 电 池 中 ， MnO2参 与 的 电 极 反 应 方 程 式为。 5 从 废 旧 碱 性 锌 锰 电 池 中 可 以 回 收 利 用 的 物 质有写两种。【解析】考查学生对元素化合物的主要性质的掌握、书写电极反应方程形式的能力以及学生能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质内容，并与已有知识模块整合，重组为新知识模块的能力。由反应流程可知：在酸性条件下二氧化锰将 Fe2+氧化为 Fe3+，将 Cu氧化成 Cu2+，此外溶液中的还有Zn2+和 Al3+，当调 pH至 5。4 时，只有 Al(OH)3和 Fe(OH)3会完全沉淀，故滤渣A的主要成分是Fe(OH)3和 Al(OH)3。加入 MnS后因为酸性条件下CuS 、ZnS更难溶所以会转化为CuS 、ZnS沉淀而除去 Cu2 Zn2。【 答 案 】 1 MnO2 2FeSO42H2SO4 MnSO4 Fe2(SO4)3 2H2O 2Fe(OH)3 Al(OH)3 3Cu2 Zn24MnO2H2O eMnOOHOH或 2MnO2H2O 2eMn2O32OH名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 22 页 - - - - - - - - - 7 5锌、二氧化锰【例 4】将磷肥生产中形成的副产物石膏CaSO42H2O 转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。 以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。1 本工艺中所用的原料除CaSO4 2H2O 、 KCl外， 还需要等原料2写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：3过滤操作所得固体中， 除 CaCO3外还含有填化学式等物质，该固体可用作生产水泥的原料。4 过滤操作所得滤液是 (NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有 CO32的方法是：。5已知不同温度下K2SO4在 100g 水中到达饱和时溶解的量如下表：60时 K2SO4的饱和溶液 591g冷却到 0，可析出 K2SO4晶体 g 6氯化钙结晶水合物 CaCl26H2O 是目前常用的无机储热材料，选择的依据是温度0 20 60 K2SO4溶解的量(g) 7。 4 11。1 18。2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 22 页 - - - - - - - - - 8 a 熔点较低 29熔化 b 能导电 c 能制冷 d 无毒7上述工艺流程中表达绿色化学理念的是：。【解析】此题是一道以工业生产为背景的实验题，考查了实验基本操作、离子检验、溶解度计算等。从生产流程图可以看出，所需原料除CaSO42H2O 、KCl 外，还需要氨气、石灰石和水。硫酸钙是微溶的，碳酸钙是难溶的，因此石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后生成了碳酸钙和硫酸铵，生成的碳酸钙中混有石膏。碳酸根的检验可用酸化的方法，假设产生气泡说明虑液中含有碳酸根。硫酸钾饱和溶液在结晶过程中溶剂的量不变，查表可知不同温度下的溶解度，先求出 591 饱和液中含有的水是500g，在 0可溶解硫酸钾37g，所以析出晶体54g。作为储热材料， 要求能在室温左右的温度下工作，且对人体无害， 故选 ad；绿色化学要求整个生产过程中不排放污染物，原子利用率高，因此生产流程中碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用。【答案】 1CaCO3 NH3 H2O 2CaSO4CO32CaCO3SO423CaSO44滤液中滴加盐酸产生气泡554g 6a d 7碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等原子利用率高，没有有害物质排放到环境中【小结】工业生产流程的设计和实验方案设计原理相似，只是在工业生产中对经济性、环保性等许多细节方面有着更高的要求，解题时应在实验室原理的基础上结合实际因素，充分读懂工业流程的每一个步骤的意义。【例5】以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 22 页 - - - - - - - - - 9 CuSO45H2O 。制取硫酸铜晶体的过程如以下图所示。答复以下问题：1配平在滤液中发生反应化学主程式： _NOx+_H2O+_O2_HNO3。2写出制取硫酸铜的总反应方程式_ 。 3 在 上 述 生 产 过 程 中 ， 被 循 环 使 用 的 物 质 是_ 。4请你选用以下适宜的装置来模拟上述生产过程。将它们的编号填入方框。【解析】 1NOx中 N的化合价为 2x，反应前后 N化合价变化为 5-2x，O2中O化合价变化为 4，初步配平为 4NOx+H2O+ 5-2xO2HNO3，再配平其他物质的化学计量数得： 4NOx+2H2O+ 5-2xO24HNO3； 2发生的有关的化学方程式为： 5-2xCu+ 12-4xHNO35-2xCu(NO3)2+2NOx+6-2x H2O 、A( Cu、浓硫酸、浓硝酸)(水)(水、空气)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 22 页 - - - - - - - - - 10 4NOx+2H2O+ 5-2xO24HNO3、Cu(NO3)2+H2SO4CuSO4+2HNO3，+2+5-2x ，得： 5-2xCu+ O2+ 5-2xH2SO45-2xCuSO4+5-2xH2O ，化简得 2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O ；3要提供 O2，可用排空气法， 即用 A装置通过从分液漏斗中加水排出空气；消除氮的氧化物用B 装置，一个导气管通氮的氧化物，一个导气管通空气，另一个导气管导出多余的空气。由实验室用浓硫酸和金属铜制硫酸铜，拓展到用稀硫酸、金属铜、通入氧气制硫酸铜，延伸到化工生产硫酸铜，再回归到实验室模拟化工生产过程。Cu + 2H2SO4浓 CuSO4+ SO2+ 2H2O Cu + 4HNO3浓 = Cu(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O SO2+ 2HNO3浓= H2SO4+ 2NO2 Cu(NO3)2+ H2SO4= CuSO4 + 2HNO3应用侯氏制碱法的生产原理4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3把方程式进行加合，可得总反应方程式： 2Cu + O2 + 2H2SO42CuSO4 + 2H2O 在模拟化工生产过程时，又把通入空气和水回归为制取氧气通入水中。答案： 12Cu + O2 + 2H2SO4 2CuSO4 + 2H2O 2HNO33B、A。【例 6】工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 22 页 - - - - - - - - - 11 KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。 其消毒原理与以下物质相同的是_ 填代号 。a. 84 消毒液 NaClO溶液 b. 双氧水 c. 苯酚 d. 75%酒精高锰酸钾保存在棕色试剂瓶，以下试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_填代号 。a. 浓硝酸 b. 硝酸银 c. 氯水 d. 烧碱上述流程中可以循环使用的物质有、写化学式 。假设不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。该生产中需要纯洁的CO2气体。假设实验室要制备纯洁的CO2，所需试剂最好选择选填代号。a. 石灰石 b. 稀 HCl c. 稀 H2SO4 d. 纯碱所需气体发生装置是 _ 选填代号。粉碎MnO2 熔融KMnO4K2CO3MnO2KOH H2OK2MnO4CO2操作KMnO4K2CO3操作母液KMnO4粗晶体干燥KMnO4晶体石灰苛化KOH 空气名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 22 页 - - - - - - - - - 12 操作的名称是； 操作根据 KMnO4和 K2CO3两物质在填性质上的差异，采用填操作步骤、趁热过滤得到 KMnO4粗晶体。【解析】高锰酸钾又名灰锰氧，是+7价锰最重要的化合物，也是最重要和最常用的氧化剂之一。此题以液相氧化法制备高锰酸钾为背景，着重考察了基本化学实验知识，此题可很好地稳固试剂保存、别离提纯操作、有关气体制取实验原理和装置知识等。 (1)高锰酸钾的消毒机理主要是靠其氧化性氧化微生物而杀灭微生物，它通过氧化细菌体内的活性基团而发挥作用，类似 84 消毒液NaClO溶液 、 双氧水，而苯酚、酒精消毒机理主要是使蛋白质75% 凝固。 (2)试剂保存方法源于试剂的性质，见光易分解的物质通常保存在棕色试剂瓶中。浓硝酸、硝酸银、氯水等试剂都是中学阶段常用试剂，都保存在棕色试剂瓶中。 (3从流程图中不难发现，由于 K2MnO4在酸性条件下易歧化为MnO2和 KMnO4，所以 MnO2可以部分循环；母液成分主要是K2CO3，通过加入石灰，产生KOH 也可以循环利用。 (4)本小题考察学生对制备原理的理解。一种方法是写出各步反应，通过物质的量的关系得出；另外，从流程中也可看出，元素损失发生在KMnO4歧化这一步，通过电子得失守恒，1molKMnO4可制得 1/3molMnO2和 2/3molKMnO4.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 22 页 - - - - - - - - - 13 (5) 此题主要考察有关气体制取实验原理和装置，气体发生装置取决于气体制备原理。题目中关键词“纯洁”， 所以要选用纯碱和稀硫酸，发生装置就只能相应选择。 (6) 主要考察制备过程中别离提纯的基本操作。操作是别离不溶物MnO2，所以是过滤；操作从两物质性质上分析，都可溶，故是利用两者溶解度的不同而采用结晶方法别离，但考虑到 KMnO4易受热分解，要得到 KMnO4粗晶体，只能蒸发浓缩结晶。【答案】 1ab 2d 3MnO2；KOH 42/3 5cd ；A； 6过滤；溶解度；浓缩结晶小结结合此题系统复习拓展介绍KMnO4作为氧化剂在不同介质条件下被复原的产物，也可以拓展到电解法制备高锰酸钾的工艺流程。本专题考查考生将工艺流程与化学原理融合的能力。学生之所以怕无机化工信息题往往是被陌生情景和专业术语吓倒，或者是因不能完全理解流程图的含义而无从下手。解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。图中一般会出现超纲知识，但题目中蕴涵了提示或者提问时不涉及，所以一定要关注题目的每一个字眼，尽量弄懂流程图但不必要将每一个物质都推出，问什么推什么。其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。在答题时应注意前后问题往往没有联带效应，即前一问不能答复没关系，不影响后面答复以下问题。遇到做不出来的问题要及时放弃，以免影响其他问题的作答。最后，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，注意语言表达的科学性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 22 页 - - - - - - - - - 14 练习1减少 SO2的排放、回收利用 SO2成为世界性的研究课题。我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是 MnO2) 吸收废渣高温焙烧产生的SO2，制备硫酸锰的生产流程如下：浸出液的 pH 2，其中的金属离子主要是Mn2，还含有少量的 Fe2、Al3、Ca2、Pb2等其他金属离子。有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH 见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见以下图。离子离子半径(pm) 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH Fe274 7.6 9.7 滤渣阳离子吸附剂MnSO4H2O滤渣石灰浆MnO2粉浸出液软锰矿浆SO2 废渣高温焙烧浸出氧化调节 pH 静置过滤操作 a干燥吸附静置、过滤名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 22 页 - - - - - - - - - 15 已知PbO2的氧化性大于 MnO2。请答复以下问题： 写出浸出过程中主要反应的化学方程式，氧化过程中主要反应的离子方程式。 在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH 应调节至。 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是填写序号。a溶液的pH b 金属离子的电荷c 金属离子的半径d吸附时间 操作a包括等过程。2重铬酸钾 K2Cr2O7是工业生产和实验室的重要氧化剂。实验室模拟工业生产重铬酸钾时用铬铁矿 主要成份为 FeO Cr2O3、纯碱、烧碱、氯酸钾等为原料先制得铬酸钠 Na2CrO4，涉及的主要反应是6FeO Cr2O3+ 24NaOH +7KClO3 12Na2CrO4+ 3Fe2O3+7KCl + 12H2O ，然后将铬酸钠转化为K2Cr2O7。其主要工艺如下：Fe364 2.7 3.7 Al350 3.8 4.7 Mn280 8.3 9.8 Pb2121 8.0 8.8 Ca299 Pb2Ca2Fe2Al3 Mn2、Fe3吸附率1.00 0.75 0.50 0.25 0 2 4 6 8 吸附时间 /h 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 22 页 - - - - - - - - - 16 试答复以下问题：1在反应器中，有Na2CrO4生成，同时 Fe2O3转变为 NaFeO2，杂质 SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：。2NaFeO2能强烈水解，在操作生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：。3操作的目的是什么，用简要的文字和化学方程式说明：。4操作中，酸化时，CrO42转化为 Cr2O72, 写出平衡转化的离子方程式：。5称取重铬酸钾试样2.5000g 配成 250mL溶液，取出 25.00mL于碘量瓶中，加入 10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾 ( 铬的复原产物为 Cr3+)，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 22 页 - - - - - - - - - 17 放于暗处 5min，然后加入 100mL水，加入 3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定 I2+2S2O32=2I+S4O62。判断到达滴定终点的依据是：；假设实验中共用去Na2S2O3标准溶液 40.00mL， 则所得产品中的重铬酸钾的纯度为设 K2Cr2O7的摩尔质量为 294gmol-1，整个过程中其它杂质不参与反应。3、工业上用铝土矿含氧化铝、氧化铁制取铝的过程如下：请答复以下问题：1沉淀 C的化学式为 _，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作_。2电解熔融的氧化铝时，加入冰晶石的作用是_ 。3操作 I 、操作 II 、操作 III都是_ 填操作名称，实验室要洗涤 Al(OH)3沉淀应该在 _ 装置中进行。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 22 页 - - - - - - - - - 18 4生产过程中，除NaOH 、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有_填化学式。用此法制取铝的副产品是_填化学式。 5 写 出Na2CO3溶 液与CaO反应 离子 方程 式 ：_ 。6假设铝土矿中还含有二氧化硅，此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质：_填化学式。4现有含 FeCl2杂质的氯化铜晶体 CuCl22H2O ，为制取纯洁的 CuCl22H2O ，首先将其制成水溶液，然后按以下图所示步骤进行提纯：已知 H2O2、KMnO4、NaClO 、K2Cr2O7均具有强氧化性，要将溶液中的Cu2、Fe2、Fe3沉淀为氢氧化物，需溶液的pH分别为 6.4 、6.4、3.7 。请答复以下问题：1本实验最适合的氧化剂X是_ A K2Cr2O7 BNaClO CH2O2 D KMnO42物质 Y不可以是 _ A CuO BCuCl2 CCu OH 2 DCuCO33除去Fe3的有关离子方程式是物质Y 在2中选择合适的选项 ：_ 4加入氧化剂的目的是_。5最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl22H2O ？_ 填“能”或“不含杂质的水溶液溶液溶液沉淀纯 CuCl22H2O 加入氧化剂X 加入物质 Y 一定条件名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 22 页 - - - - - - - - - 19 能 ”。如 不 能 ， 应 如 何 操 作 ？ 如 能 ， 此 空 不 填 _。5碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等复原性物质作用，被复原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至 560开始分解。 工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I2+KClO3+H2O-KH(IO3)2+KCl+Cl2 未配平1已知步骤反应器发生的反应中，两种复原产物所得电子数相同，请配平该反应的化学方程式：_；2步骤中，用稀酸酸化的作用是_；在稀硝酸和稀盐酸中不能选用的酸是： _，其原因是 _ _；3步骤要保持溶液微沸1 小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为_ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 22 页 - - - - - - - - - 20 _；4参照下表碘酸钾的溶解度，步骤11 得到碘酸钾晶体，你建议的方法是_ 。温度 /0 10 20 40 60 80 KIO3g/100g 水4.60 6.27 8.08 12.6 18.3 24.8 6 10 分工业碳酸钠 (纯度约为 98)中含有 Ca2、Mg2、Fe3、Cl和 SO42等杂质，提纯工艺线路如下：、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如以下图所示： Na2CO310H2O Na2CO37H2O Na2CO3H2O 32 36 t、有关物质的溶度积如下：物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.961096.821064.681065.6110122.64 1039答复以下问题：1加入 NaOH溶液时，首先生成的沉淀是填化学式；生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 22 页 - - - - - - - - - 21 2 “趁热过滤”时的温度应控制在。3有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请 你 分 析 实 际 工 业 生 产 中 是 否 可 行， 并 说 明 理由。4 已知：Na2CO3 10 H2O(s)Na2CO3(s) 10 H2O(l) H= + 92.36 kJ mol1 Na2CO3 10 H2O(s) Na2CO3 H2O(s)9 H2O(g) H= + 473.63 kJ mol1又知： H2O(l) H2O(g) H= + 44 kJ mol1写出Na2CO3 H2O脱水 生 成 气态水 的 热 化学 方程式。参考答案1 SO2MnO2MnSO4 2Fe2MnO24H2Fe3Mn22H2O 4.7 8.3 b c d 蒸发浓缩结晶21Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO22 分2NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3+NaOH 2 分3由于硅酸钠和偏铝酸钠发生水解：SiO32-+2H2OH2SiO3+2OH-或SiO32-+H2OHSiO3-+OH-，HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-，AlO2-+H2OAl(OH)3+OH-，降低 pH值有利于平衡向正反应方向移动，当 pH调到 78 时，使它们水解完全 2 分42CrO42+2H+Cr2O72+H2O 1 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 22 页 - - - - - - - - - 22 5当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时，溶液蓝色褪去，半分钟内不变色 2 分；94.08% 2 分。31Fe2O3，颜料； 2降低氧化铝的熔点；3过滤，过滤；4CaO和 CO2，Fe2O3和 O2； 5CO32CaO H2O CaCO32OH； 6SiO24(1)C (2)CuO、CuCO3、Cu(OH)2、CU2(OH)2CO3(3)Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+、CuO+2H+=Cu2+H2O (4) 将 Fe2+氧化成 Fe3+ (5)不能，蒸发浓缩，冷却结晶。5、 16I2 + 11KClO3 + 3H2O = 6KH(IO3)2 + 5KCl + 3Cl22 分2促进氯气从反应混合物中逸出。 2 分稀盐酸 1 分盐酸能复原已生成的碘酸氢钾3Cl2能将 KIO3氧化成 KIO4 2 分4蒸发结晶 1 分6、 10 分 1Fe(OH)31 分 ，MgCO3 +2OH= Mg (OH) 2+CO322 分 ；2高于 362 分3不可行1 分 ； 假设“母液”循环使用，则溶液c(Cl)和c(SO42)增大，最后所得产物 Na2CO3混有杂质2 分4Na2CO3H2O(s)Na2CO3(s) +H2O(g) H=+58.73kJmol12 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 22 页 - - - - - - - - -