2020高考化學(xué)工藝流程基礎(chǔ)

1、高考化學(xué)工藝流程基礎(chǔ)1 從 鋁 土 礦中 提 煉 鋁流 程 ：(1)涉 及 反 應(yīng) ( 寫出 并配 平 化 學(xué) 方 程 式 ) al2o3 hcl= 2alcl33h2ofe2o3 hcl= 2fecl3 3h2o alcl3naoh= naalo2 3nacl 2h2ofecl3 naoh= fe(oh)3 3naclhcl naoh= nacl h2o naalo2 h2o co2= al(oh)3 nahco3naohco2= nahco3 al(oh)3al2o3 3h2o al2o3( 熔融 ) 電解 4al 3o2(2)問 題 探 討 ( 思考 并回 答 問 題 ) 步 驟 加入

2、過 量 鹽 酸 后 的 實 驗 操 作 是 什 么 ？提 示 ： 過 濾。 步 驟 能否 用 氨 水 代 替 naoh溶 液 ？提 示 ： 不 能； 原 因是 al3與 過 量 氨水 反 應(yīng) 生 成 al(oh)3沉 淀 ， 達(dá)不 到 分 離 al3、fe3的 目 的 。 步 驟 中若 將 co2的量 改 為 “ 少 量 ” ，得 到 的 產(chǎn) 物還 是 nahco3嗎 ？提 示 ： 不 是 nahco3而 是 na2co3。流 程 ：(1)涉 及 反 應(yīng) al2o3 naoh= 2naalo2 h2osio2 naoh= na2sio3 h2o na2sio3 hcl= h2sio3 2nac

3、lnaalo2 hcl= nacl alcl3 2h2onaohhcl = nacl h2o alcl3nh3 h2o = al(oh)3 nh4clhcl nh3 h2o = nh4cl h2o(2)問 題 探 討 步 驟 中將 鹽 酸 改 為 “ co2” 合 適 嗎 ？ 為什 么 ？提 示 ： 不 合 適 ； 因 為 過 量 co2與 naalo2、 na2sio3反 應(yīng) 生 成 al(oh)3和 h2sio3沉 淀 ， 達(dá) 不 到分 離 sio 和 alo的 目 的 。 步 驟 中將 氨 水 改 為 “ naoh溶液 ” 合 適嗎 ？提 示 ： 不 合適 ； 因為 al(oh)3能 溶

4、 于 naoh。 冶 煉 金屬 鋁 能 否用 氯 化 鋁 代 替 氧 化鋁 ？提 示 ： 不 能； 因 為 alcl3屬于 共 價 化合 物 。2 硅 的 制 備石 英 砂 焦 炭高 溫粗硅 cl2加 熱四 氯 化 硅 h2高 溫純 硅(1)涉 及 反 應(yīng) sio2 c 高 溫 si co si cl2加 熱 sicl4 sicl4 h2高溫 si 4hcl(2)問 題 探 討 步 驟 中石 英 砂 與 焦 炭 高 溫 下 反 應(yīng) 時 為 什 么 要隔 絕 空氣 ？提 示 ： 高 溫下 ， 焦炭 和 空 氣 中 的 o2發(fā) 生反 應(yīng) 。 用 石 英砂 和 焦 炭制 備 粗 硅 的 反 應(yīng) 中，

5、 焦 炭 的 作 用 是 什么 ？提 示 ： 提 供能 量 ，作 還 原 劑 。 粗 硅 與 hcl 完全 反 應(yīng) 后 ， 經(jīng) 冷凝 得 到 的 sicl4( 沸點 57.6 ) 中混 有 少 量 的 sihcl3( 沸點 33 ) ，提 純 sicl4采 用 的 方 法 是 什么 ？提 示 ： 蒸 餾。 由 sio2與 c 高 溫 下反 應(yīng) 得 到的 粗 硅 中可 能 含 有什 么 雜 質(zhì)？提 示 ： sio2、 c、 sic 等 。3 氯 堿 工 業(yè)(1)涉 及 反 應(yīng) 2nacl h2o 電 解 ,2naoh h2 cl2 cl2 naoh= nacl naclo h2o cl2 ca(

6、oh)2= cacl2 ca(clo)2 2h2o h2 cl2點 燃 ,2hcl(2)問 題 探 討 食 鹽 中含 有 ca2、 mg2、 so 等 雜質(zhì) 離 子 ， 如 何 設(shè) 計 實 驗 方 案 除 去 這 些雜 質(zhì) 離 子 ？ 工 業(yè) 上電 解 食 鹽水 制 燒 堿 時 ， 食 鹽水 為 什 么 必 須 要 精制 ？提 示 ：精 制 食 鹽 水 的 目 的 是 除去 食 鹽 水 中的 ca2、 mg2、 so 等 雜 質(zhì) 離 子 ，以 防 mg2 與 oh結(jié) 合 生 成 mg(oh)2堵 塞 隔 膜 電 解 槽 中的 隔 膜 ，造 成 電 解失 敗 。 用 惰 性電 極 電 解飽 和

7、食 鹽 水 時 ， 為什 么 要 用 隔 膜 把 電解 槽 分 成 陽 極 室 、陰 極 室 ？提 示 ：電 解 時 ，陽 極 產(chǎn) 生 cl2，陰 極 產(chǎn) 生 h2，若 無隔 膜 ，二 者 混 合光 照 時 會發(fā) 生 爆 炸 ，隔 膜 的 作用 是 將 h2和 cl2隔 開 ， 以 防發(fā) 生 危 險 。 步 驟 制取 漂 白 粉 時 是 將 cl2通 入 澄 清 石 灰 水 中嗎 ？提 示 ： 不 是； 原 因是 澄 清 石 灰 水 中 ca(oh)2的 含量 低 ， 不 適合 工 業(yè) 大 量 生 產(chǎn) ， 應(yīng) 改 為 石 灰 乳 。4 工 業(yè) 上 利用 黃 鐵 礦 (fes2) 制取 硫 酸(

8、1)涉 及 反 應(yīng) fes2o2高 溫 fe2o3 so2 so2 o2催 化 劑 so3 so3 h2o = h2so4(2)問 題 探 討 煅 燒 黃 鐵礦 要 在沸 騰 爐 中 進(jìn) 行 ，其 中 礦 石 要 粉碎 ，從 爐 底 鼓 入 空 氣，爐 中 的 粉末 狀 固體 就 像 沸騰 的 液 體 一樣 ， 煅燒 時 為 什 么 要 將 礦 石 粉 碎 成 粉 末 狀 ？提 示 ： 增 大礦 石 和氧 氣 的 接 觸 面 積 ， 提 高 燃 燒 效 率 。 在 接 觸室 中 通 入過 量 的 氧 氣 ， 能 否將 so2全部 轉(zhuǎn) 化 成 so3?提 示 ： 不 能； 原 因是 so2催化

9、氧 化 成 so3的 反應(yīng) 是 可 逆 反 應(yīng) 。 依 據(jù) 化 學(xué)反 應(yīng) 速 率 和 化 學(xué) 平衡 原 理 ，增 大 壓強(qiáng) 對 so2催 化 氧 化 成 so3的反 應(yīng) 是 十 分 有 利 的 ，而工 業(yè) 生 產(chǎn) 上為 什 么不 采 用 高 壓 而 采 用 常 壓 下 進(jìn) 行 反 應(yīng) ？提 示 ：常 壓下 ， so2催 化 氧 化 成 so3的 轉(zhuǎn) 化 率 已 經(jīng) 很 高 ，增 大 壓 強(qiáng) ，即 增 加 了 設(shè)備 的 投 資 ，得 不償 失 。 吸 收 塔中 發(fā) 生 的是 so3與水 的 反 應(yīng)， 為 什 么吸 收 so3氣 體 時 用 98%的 濃 硫 酸 而不 用 水 吸收 ？提 示 ：

10、用 水吸 收 so3 易 形 成硫 酸 的 酸 霧 ， 影 響吸 收 效 率 。 硫 酸 工廠 的 尾 氣中 含 有 大 量 的 so2， 寫 出用 氨 水 吸 收 so2的 化 學(xué) 方 程 式。提 示 ： so2 nh3 h2o = nh4hso3,2nh3 h2o so2= (nh4)2so3h2o。5 工 業(yè) 制 硝酸(1)涉 及 反 應(yīng) nh3 o2催化 劑 noh2o noo2= no2 no2 h2o = hno3 no(2)問 題 探 討 步 驟 吸收 塔 中 為 什 么 no2被 水吸 收 過 程 中要 補(bǔ) 充 一 定 量 的 空 氣 ？提 示 ： 因 no2與 水 反 應(yīng) 生

11、 成 hno3時 只 有 的 no2轉(zhuǎn) 化 成 hno3， 通 入 空 氣 的 目 的 是 使 no2與o2作 用 完 全 轉(zhuǎn)化 成 hno3， 方程 式 為 4no2 o2 2h2o = 4hno3。 工 業(yè) 制硝 酸 時 ，能 否 將 工 業(yè) 尾 氣 直接 排 入 大 氣 中 ？ 工業(yè) 尾 氣 中 有 害 氣 體的 主 要 成分 是 什 么？提 示 ： 不 能； no 和 no2。 已 知 ： nono2 2naoh= 2nano2 h2o 2no2 2naoh= nano2 nano3 h2o硝 酸 工 廠 的尾 氣 可 用 nox(no與 no2的 混 合 氣體 ) 表示 ， 用 na

12、oh溶液 可 吸 收 尾氣 ， 為 使 nox完 全 被 naoh溶液 吸 收 x 的取 值 范 圍是 什 么 ？如 何 操 作才 能 保 證 nox完 全 被 naoh溶液 吸 收 ？提 示 ： 1.5 x2 ； 通 入 一 定 量 的 空氣 ( 或 o2) 后，再 被 naoh溶液 吸 收 。6 工 業(yè) 上 制純 堿(1)涉及 反 應(yīng)nh3 h2o co2 nacl= nahco3 nh4cl2nahco3na2co3h2o co2(2)問 題 探 討 工 業(yè) 制純 堿 時 為什 么 先 通 入 nh3后 通入 co2?提 示 ： nh3在 水 中 的溶 解 度 大 ， 形 成 的 nh3

13、 h2o 呈堿 性 ， 更 容 易 吸收 co2， 得 到 更 多 的 nahco3；若 先 通 入 co2， 得 到 的 hco濃 度 小， 不 利 于 nahco3的 生 成。 工 業(yè) 上制 備 的 純堿 中 可 能 混 有 哪 些雜 質(zhì) ？提 示 ： 依 據(jù) 制 備 反 應(yīng) ： nh3 h2o co2 nacl= nahco3 nh4cl 可 知 混 有 的 雜 質(zhì) 為 nacl和 nh4cl 。 “ 碳 酸化 ” 后 過濾 獲 得 的 物 質(zhì) 是 什 么 ？提 示 ： nahco3。 過 濾 得到 的 母 液為 nh4cl ，加 入熟 石 灰 獲 得 循 環(huán) 使 用的 物 質(zhì)是 什 么

14、 ？提 示 ： nh3。 設(shè) 計 實驗 證 明 純堿 產(chǎn) 品 中 混 有 nacl?提 示 ： 取 少 量 樣品 于 一 試 管 中 ， 加 水 配 成 溶 液 ，加 入 足 量 硝 酸 酸 化 的 agno3溶 液 ， 若有 白 色 沉淀 生 成 說 明純 堿 樣品 中 混 有 nacl 。7 從 工 業(yè) 廢水 中 回 收硫 酸 亞 鐵和 銅 的 工藝 流 程工 業(yè) 廢 水 中含 有 大 量 的 feso4，較 多 的 cu2和 少 量的 na。為 了減 少 污 染 并 變 廢 為 寶，回 收硫酸 亞 鐵 和 金屬 銅 的工 藝 流 程 如 下 。(1)涉及 反 應(yīng) cuso4 fe = f

15、eso4 cu fe h2so4= feso4 h2(2)問 題 探 討 步 驟 中加 入 過 量 稀 h2so4的 目的 是 什 么 ？提 示 ： 除 去 cu 中 殘留 的 鐵 。 步 驟 中如 何 將 fe 、cu 與 feso4溶 液分 離 ？提 示 ： 過 濾。 步 驟 中如 何 從 feso4溶 液 中 獲 得 硫 酸亞 鐵 晶 體 ？提 示 ： 將 feso4溶 液 加 熱 濃 縮 、 冷卻 結(jié) 晶 ， 過 濾 得 feso4 7h2o。8 從 海 水 中提 取 鎂(1)涉及 反 應(yīng) mgso4 ca(oh)2= mg(oh)2 caso4 mg(oh)2 2hcl= mgcl2

16、2h2o mgcl2 6h2ohcl氣 流 中 mgcl2 6h2o mgcl2( 熔融) 電解 mgcl2(2)問 題 探 討 步 驟 中加 熱 mgcl2 6h2o 制 取無 水 mgcl2時 ，為 什 么 要 在 hcl 的 氣 流 中 進(jìn) 行 ？提 示 ： 防 止 mgcl2水 解 。 從 海 水中 提 取 鎂的 工 藝 流 程 中 ， 涉及 哪 些 反 應(yīng) 類 型 ？提 示 ： 分 解反 應(yīng) 、復(fù) 分 解 反 應(yīng) 、 氧 化 還 原 反 應(yīng) 。 步 驟 用電 解 法 冶 煉 鎂 時 ， 能 否 用 mgo代 替 mgcl2?提 示 ： 不 能； 原 因是 mgo的 熔 點 高 ， 浪

17、 費(fèi)能 源 。9 從 海 水 中提 取 溴(1)涉 及 反 應(yīng) 2br cl2= br2 2cl br2so2 2h2o = h2so4 2hbr(2)問 題 探 討 從 海 水中 提 取 溴的 工 藝 流 程 中 為 什么 要 設(shè) 計 兩 步 ( 步驟 、 ) 將 br 氧 化， br2的 過 程 ？提 示 ： 將 溴富 集 。 步 驟 蒸餾 的 過 程 中 ，溫 度 應(yīng) 控 制在 80 90 ，溫 度過 高 或 過低 都 不 利 于生 產(chǎn) ，請 解 釋原 因 。提 示 ：溫 度 過 高，大 量 水 蒸 氣隨 溴 排 出 ，溴 蒸 氣 中 水 量增 加 ，溫 度過 低 ，溴 不 能 完 全

18、蒸 出 ，回 收率 低 。 步 驟 中用 熱 空 氣 吹 出 的 溴 也 可 以 用 飽 和 na2co3溶 液吸 收 溴 ，寫 出 反 應(yīng)過 程 的 化 學(xué) 方 程 式。提 示 ： br2 h2o=hbr hbro ， na2co3 2hbr= 2nabr h2o co2 。10 海 帶 中 碘 的提 取(1)涉 及 反 應(yīng) ：2i cl2= i2 2cl(2)問 題 探 討 步 驟 灼 燒 海 帶時 ， 除 需 要 三 腳架 外 ， 還 需 要 用 到的 實 驗 儀 器 是 _(從 下 列 儀 器 中選 出 所 需的 儀 器 ， 將標(biāo) 號 字母 填 寫 在 空 白 處 ) 。a 燒 杯b 坩 堝c 表 面 皿d 泥三 角e酒 精 燈f干 燥 器提 示 ： b、 d、 e 步 驟 的目 的 是 從 含 碘 苯 溶 液 中 分 離 出 單 質(zhì) 碘和 回 收苯 ， 該 步 驟的