安徽地區(qū)高考化學(xué)專題——高考化學(xué)工藝與流程_講義加習題.

1、高考化學(xué)工藝與流程1：探究解題思路呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像 設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達能力 知識落點：基本理論、元素化合物、實驗【例題】某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下： 分離提純預(yù)處理分離提純 還原原 料：礦石（固體）預(yù)處理：酸溶解（表述：“浸出”）除 雜：控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀核心化學(xué)反應(yīng)是：控制條件，調(diào)節(jié)PH，使Mg2+全部沉淀2：解題思路明確整個流程及每一部分的目的 仔細分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物 結(jié)合基礎(chǔ)理

2、論與實際問題思考 注意答題的模式與要點 在解這類題目時：首先，要粗讀試題，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出。其次，再精讀試題，根據(jù)問題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。第三，要看清所問題，不能答非所問，并注意語言表達的科學(xué)性在答題時應(yīng)注意：前一問回答不了，并不一定會影響回答后面的問題。分析流程圖需要掌握的技巧是： 瀏覽全題，確定該流程的目的由何原料獲得何產(chǎn)物（副產(chǎn)物）,對比原料和產(chǎn)物； 了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時進行聯(lián)系和調(diào)用； 解析流程圖并思考：從原料到產(chǎn)品依次進行了什么反應(yīng)？利用了什么原理（氧化還原？溶解度？溶液中的平衡？）。

3、每一步操作進行到什么程度最佳？每一步除目標物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的？  無機化工題：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，針對問題分析細節(jié)?？疾靸?nèi)容主要有：1）、原料預(yù)處理2）、反應(yīng)條件的控制（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。3：規(guī)律 核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑

4、的選擇、生產(chǎn)條件的控制產(chǎn)品分離提純一、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心 原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制原料循環(huán)利用排放物的無害化處理二、熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞1、 預(yù)處理 將金屬元素從固相（礦物質(zhì)）轉(zhuǎn)化為液相（溶液），以便處理。（1） 研磨：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率。（2） 除金屬表面油污：Na2CO3溶液。（3） 攪拌：使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率。2、 除雜、提純的方法與目的（1）除雜方法 基本原則就是“除雜不加雜，簡單易行”。高中化學(xué)中一般采用沉淀法和氣體法 常見物質(zhì)除雜法 調(diào)pH值沉淀法調(diào)pH值的目的：促進或抑制水解調(diào)pH值的方法：加酸性或堿性物質(zhì)（未必是酸和堿），注意不

5、能引入雜質(zhì)離子（產(chǎn)品中沒有的）pH值的控制范圍：一種物質(zhì)完全沉淀點，與另一種物質(zhì)完全不沉淀點（2）過濾、如何檢驗沉淀已完全？、判斷沉淀已洗凈的方法 常見離子的檢驗Fe3+的檢驗：向試液中加入KSCN溶液，溶液呈血紅色Fe2+的檢驗：H+的檢驗：Al3+的檢驗：Na+、K+的檢驗：Cu2+的檢驗NH4+ 的檢驗：向試液中加入NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生刺激性氣味、使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體。Cl-的檢驗：SO42-的檢驗：OH-的檢驗：CO32-的檢驗： NH3的檢驗SO2的檢驗 Cl2的檢驗、趁熱過濾 兩種溶質(zhì)，一種在較高溫度時溶解度小，易析出；一種溶解度大，不易析出。 目標要得到溶解度大的物

6、質(zhì)：防止溫度降低，析出溶質(zhì)晶體，造成物質(zhì)損失，提高產(chǎn)率 目標要除去溶解度小的物質(zhì)：除去濾渣，防止濾液中溶質(zhì)析出、用有機溶劑洗滌晶體：除去晶體表面水分，減少溶解損耗 有機物易揮發(fā)，便于干燥（3）反應(yīng)條件的選擇、試劑用量控制 控制流速：控制用量，從而控制產(chǎn)物種類、反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。對于產(chǎn)物中主要元素不止一種的物質(zhì)，還需加試劑控制兩種元素的比例。反應(yīng)溫度選擇水浴加熱的優(yōu)點：受熱均勻，便于控制溫度?？刂埔欢囟鹊哪康模杭涌旆磻?yīng)速率 防止溫度過高，物質(zhì)揮發(fā)、分解 易揮發(fā)物質(zhì)：濃鹽酸、濃硝酸、有機物。易分解物質(zhì)：H 2O2、硝酸、KMnO4、NH4Cl、難溶的堿(Mg(OH)2,Fe(OH)3,等)，次氯酸

7、3、 結(jié)晶的相關(guān)操作 結(jié)晶的方法 、蒸發(fā)結(jié)晶 、降溫結(jié)晶（加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥）觀察溶解度曲線，當陡升型溶液中混有緩升型時，若要分離出陡升型，可以用降溫結(jié)晶的方法分離，若要分離出緩升型的溶質(zhì)，可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法,也就是說，蒸發(fā)結(jié)晶適合溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)，如：氯化鈉。蒸干后不變質(zhì)的鹽溶液可采用蒸發(fā)結(jié)晶，要水解的鹽采用降溫結(jié)晶。 在結(jié)晶過程中加入某種試劑：利用同離子效應(yīng)，促進晶體析出。4、 其他 工藝流程的優(yōu)缺點評價循環(huán)利用，節(jié)約成本 能循環(huán)利用的物質(zhì)的判斷：閉合回路，有進有出原料價格低廉原子利用率高，綠色化學(xué)沒有污染，沒有有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生 方程式的書寫 結(jié)合題目信息，確

8、定反應(yīng)物、產(chǎn)物； 利用化合價升降，判斷主要產(chǎn)物、配平； 利用元素守恒，結(jié)合介質(zhì)酸堿性，書寫輔助產(chǎn)物、觀察配平。 產(chǎn)物不能與反應(yīng)物反應(yīng)；注意介質(zhì)的酸堿性；四、高頻問題：1、 “浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有： 2、如何提高吸收液和SO2反應(yīng)速率： 3、從溶液中得到晶體： 4、過濾用到的三個玻璃儀器： 5、過濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因： 6、沉淀洗滌操作： 7、檢驗沉淀Fe(OH)3是否洗滌干凈(含SO42-)： 8、如何從MgCl2·6H2O中得到無水MgCl2： 10、CuCl2中混有Fe3+加何種試劑調(diào)pH值： 11、調(diào)pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的

9、Fe3+（2.13.2）沉淀，pH值范圍是： 12、產(chǎn)品進一步提純的操作： 13、趁熱過濾的原因即操作： 14、水浴加熱的好處： 15、減壓蒸發(fā)（小心烘干）： 16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去： 17、蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、 、燒杯、酒精燈等 18、不用其它試劑，檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是： 19、檢驗NH4的方法是： 20、過濾的沉淀欲稱重之前的操作： 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”： 22、苯甲酸的重結(jié)晶中粗苯甲酸全部溶解后，再加入少量蒸餾水的目的： 23、加NaCl固體減低了過碳酸鈉的溶解度，原因：

10、24、檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的試驗操作是： 25、檢驗濾液中是否含有Fe3+的操作是： 總結(jié)"1：化工生產(chǎn)主要解決六方面問題： 解決將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理； 除去所有雜質(zhì)并分離提純產(chǎn)品； 提高產(chǎn)量與產(chǎn)率； 減少污染，考慮 “綠色化學(xué)”生產(chǎn)； 原料的來源既要考慮豐富，還要考慮成本問題； 生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)工藝簡便可行等工藝生產(chǎn)問題2：常見化學(xué)術(shù)語 3：工業(yè)流程題中常用的關(guān)鍵詞原材料：礦樣（明礬石、孔雀石、蛇紋石、大理石、鋰輝石、黃銅礦、錳礦、高嶺土，燒渣），合金（含鐵廢銅），藥片（補血劑），海水（污水）灼燒（煅燒）：原料的預(yù)處理，不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易提取的物質(zhì)： 如海帶

11、中提取碘酸：溶解、去氧化物（膜）、調(diào)節(jié)PH促進水解（沉淀）堿：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)PH促進水解（沉淀）氧化劑：氧化某物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為易于被除去（沉淀）的離子氧化物：調(diào)節(jié)PH促進水解（沉淀）控制PH值：促進某離子水解，使其沉淀，利于過濾分離煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離；除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣趁熱過濾：減少結(jié)晶損失；提高純度 五、分析方法：（首尾分析法）流程圖的呈現(xiàn)特點：主要有以物質(zhì)名稱、操作名稱和設(shè)備名稱三種形式。對工藝流程試題,首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的原材料與產(chǎn)品,從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系,弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜分離

12、提純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結(jié)合題設(shè)的問題,逐一推敲解答.首尾分析法是一種解工藝流程題的常見方法，這種方法的特點：簡單、直觀，很容易抓住解題的關(guān)鍵，用起來方便有效。使用這一方法解題，關(guān)鍵在于認真對比分析原材料與產(chǎn)品的組成，從中產(chǎn)生將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和除去原材料中所包含的雜質(zhì)的基本原理和所采用的工藝生產(chǎn)措施。當把生產(chǎn)的主線弄清楚了，圍繞生產(chǎn)主線所設(shè)計的系列問題，也就可解答了。例1：聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6-n本實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、SiO2（

13、40%50%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：根據(jù)流程圖回答下列問題：“煅燒”的目的是_。配制質(zhì)量分數(shù)15的鹽酸需要200 mL 30的濃鹽酸（密度約為1.15 g·cm3）和_ g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、_?！叭芙狻边^程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。加少量鋁粉的主要作用是_?！罢{(diào)節(jié)溶液pH在4.24.5”的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的實驗用品是_；“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90100，控制溫度的實驗方法是_。例1：（1）

14、改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸。（2）230；量筒 。（3）Al203+6H+=2Al3+3H2O      Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O（4）除去溶液中的鐵離子；        （5）pH計（或精密pH試紙）；水浴加熱例2：（07上海）將磷肥生產(chǎn)中形成的副產(chǎn)物石膏（CaSO4·2H2O）轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲熱材料，無論從經(jīng)濟效益、資源綜合利用還是從環(huán)境保護角度看都具有重要意義。以下是石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖。（1）本

15、工藝中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，還需要 等原料（2）寫出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： （3）過濾操作所得固體中，除CaCO3外還含有 （填化學(xué)式）等物質(zhì)，該固體可用作生產(chǎn)水泥的原料。（4）過濾操作所得濾液是(NH4)2SO4溶液。檢驗濾液中含有CO32的方法是： 。（5）已知不同溫度下K2SO4在100g水中達到飽和時溶解的量如下表：溫度（）02060K2SO4溶解的量(g)7.411.118.260時K2SO4的飽和溶液591g冷卻到0，可析出K2SO4晶體 g（6）氯化鈣結(jié)晶水合物（CaCl2·6H2O）是目前常用的無機儲熱材料，

16、選擇的依據(jù)是 a 熔點較低（29熔化） b 能導(dǎo)電 c 能制冷 d 無毒（7）上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的是： 。答案：（1）CaCO3  NH3  H2O；（2）CaSO4CO32CaCO3SO42；（3）CaSO4（4）濾液中滴加鹽酸產(chǎn)生氣泡；（5）54g；（6）a  d（7）碳酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣、氨在工藝中循環(huán)使用等（原子利用率高，沒有有害物質(zhì)排放到環(huán)境中）二、化工生產(chǎn)的主要操作：過濾、結(jié)晶、重結(jié)晶、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復(fù)操作2-3次等。其中結(jié)晶應(yīng)注意：（1）當溶液是單一溶質(zhì)時 所得晶體不帶結(jié)晶水（如NaCl、K

17、 NO3）： 蒸發(fā)、結(jié)晶 所得晶體帶結(jié)晶水（如CuSO4.5H2O、摩爾鹽即硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O）： 蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)），冷卻結(jié)晶，過濾（2）當溶液中有兩種或以上溶質(zhì)時 要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)：濃縮（結(jié)晶），趁熱過濾 要得到溶解度受溫度影響大的： 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾綠色化學(xué)理念：（1）環(huán)境污染問題；（2）原子的經(jīng)濟性；（3）節(jié)約能源（包括使用催化劑）；（4）原料應(yīng)是可再生的（或者可循環(huán)使用）；（5）工藝的安全性例3：膽礬是一種常見的化合物，工業(yè)上它也是一種制取其它含銅化合物的原料。現(xiàn)有廢銅（主要雜質(zhì)為Fe）來制備膽礬。有人設(shè)

18、計了如下流程：pH值控制可參考下列數(shù)據(jù)物 質(zhì)開始沉淀時的pH值完全沉淀時的pH值氫氧化鐵2.73.7氫氧化亞鐵7.69.6氫氧化銅5.26.4請根據(jù)上述流程回答下列問題：（1）A物質(zhì)可選用_（填字母）。a稀H2SO4 b濃H2SO4/ D c濃FeCl3溶液 d濃HNO3 （2）I中加H2O2的目的_。（3）II中加Cu2（OH）2CO3的目的是_；其優(yōu)點是_。（4）III加熱煮沸時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為_。（5）V中加H2SO4調(diào)節(jié)pH=1是為了_。（6）V到VI的操作是 （7）某工程師認為上述流程中所加的A物質(zhì)并不理想，需作改進，其理由是_。如何改進_。答案：.（1）b； （2）將亞

19、鐵離子氧化為鐵離子； （3）中和過量的硫酸，調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3+水解完全而沉淀；不引入新的雜質(zhì)； （4）Fe3+3H2O=Fe（OH）3+3H+；（條件：加熱） （5）抑制Cu2+的水解 （6）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾（7）產(chǎn)生污染環(huán)境的二氧化硫，硫酸利用率低；加熱，并在稀硫酸中通入氧氣。（其它合理答案，酌情給分）例4：重鉻酸鈉(Na2Cr2O7·2H2O)俗稱紅礬鈉，在工業(yè)方面有廣泛用途。我國目前主要是以鉻鐵礦（主要成份為FeO·Cr2O3，還含有Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì)）為主要原料進行生產(chǎn)，其主要工藝流程如下：中涉及的主要反應(yīng)有：主反應(yīng)：4FeO

20、3;Cr2O38Na2CO37O2 8Na2CrO42Fe2O38CO2副反應(yīng)：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2、Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3完全沉淀時溶液pH4。73。711。25。6試回答下列問題： “”中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進行，反應(yīng)時需不斷攪拌，其作用是 。兩個副反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，但在高溫下均能自發(fā)進行，其原因是 。 “”中調(diào)節(jié)pH至4.7，目的是 。 “”中加硫酸酸化的目的是使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72，請寫出該平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式： 。 “”中采

21、用冷卻結(jié)晶的方法析出紅礬鈉，依據(jù)是 ?！敬?案】 使反應(yīng)物接觸更充分，加快反應(yīng)速率 S0 除去溶液中的AlO2、SiO32 2CrO422H+ Cr2O72H2O 紅礬鈉的溶解度隨溫度的降低而減小例5：明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明礬石的組成和明礬相似，此外還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質(zhì)。具體實驗步驟如下圖所示：根據(jù)上述圖示，完成下列填空： (1）明礬石焙燒后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升含有39。20g氨）需要取濃氨水（每升含有251.28g氨）_mL，用規(guī)格為_mL量筒量取。(2）氨水浸出后得到固體混合體系，過濾，濾液中除K、SO42外，還有大量的NH4。檢驗NH4的方法

22、是_。(3）寫出沉淀物中所有物質(zhì)的化學(xué)式_。(4）濾液I的成分是水和_。(5）為測定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中鉀的含量，請完善下列步驟：稱取鉀氮肥試樣并溶于水，加入足量_溶液，產(chǎn)生白色沉淀。_、_、_(依次填寫實驗操作名稱)。冷卻、稱重。(6）若試樣為mg，沉淀的物質(zhì)的量為n mol，則試樣中K2SO4的物質(zhì)的量為：_mol（用含有m、n的代數(shù)式表示）。例5：（1）根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變得：0.5L×39.2g/Lv×251.28g/L，v0.078L78mL。為了減少誤差，最好選用與氨水的實際體積稍大一點的量筒即可。（2）NH4的檢驗方法是先將NH4中加入

23、強堿，使之轉(zhuǎn)化為NH3，然后檢驗NH3：用潤濕的紅色石蕊試紙放在向移的試管口，試紙變藍色，說明有氨氣放出，原物質(zhì)中含有銨根離子。（3）Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH4，根據(jù)題意明礬石中含有Al2O3、Fe2O3，所以沉淀物為Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3。（4）由于明礬石的組成與明礬相似，所以濾液的成分中含有K2SO4和反應(yīng)后生成的(NH4)2SO4以及水。（5）混合肥料中含有K2SO4和(NH4)2SO4，要產(chǎn)生白色沉淀，加入的溶液為BaCl2或Ba(NO3)2溶液，以后的操作為：先將混合液過濾，然后洗滌，最后干燥，冷卻后稱量。（6）根據(jù)題意有：174n(K2

24、SO4)132n(NH4)2SO4=mg，再由SO守恒得：n(K2SO4)n(NH4)2SO4=nmol ，n (K2SO4) mol。【答案】(1)78；100。(2)取濾液少許，加入NaOH，加熱，生成的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。(3)Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3。(4)K2SO4；(NH4)2SO4。(5)BaCl2；過濾；洗滌；干燥。(6)mol。例6：二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料。工業(yè)上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Si(16。27%)、Fe(5。86%)、Al(3。42%)、Zn(2。68%)和Cu

25、（0。86%）等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表，回答下列問題：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.。00.422.577（1）FeSO4在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4，酸浸時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為                   

26、 。（2）濾渣A的主要成分是                         。（3）加入MnS的目的是除去                    

27、雜質(zhì)。（4）堿性鋅錳電池中，MnO2參與的電極反應(yīng)方程式為                         。（5）從廢舊堿性鋅錳電池中可以回收利用的物質(zhì)有                 

28、 （寫兩種）?！敬鸢浮浚?）MnO22FeSO42H2SO4MnSO4Fe2(SO4)32H2O （2）Fe(OH)3  Al(OH)3（3）Cu2  Zn2（4）MnO2H2OeMnOOHOH（或2MnO2H2O2eMn2O32OH）（5）鋅、二氧化錳例7：工業(yè)制備高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程。粉碎MnO2熔融KMnO4K2CO3MnO2KOHH2OK2MnO4CO2操作KMnO4K2CO3操作母液KMnO4粗晶體干燥KMnO4晶體石灰苛化KOH空氣KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是_

29、（填代號）。a. 84消毒液（NaClO溶液） b. 雙氧水 c. 苯酚 d. 75%酒精高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶，下列試劑保存不需要棕色試劑瓶的是_（填代號）。a. 濃硝酸 b. 硝酸銀 c. 氯水 d. 燒堿上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 、 （寫化學(xué)式）。若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失，則1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。該生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體。若實驗室要制備純凈的CO2，所需試劑最好選擇（選填代號） 。a. 石灰石 b. 稀HCl c. 稀H2SO4 d. 純堿所需氣體發(fā)生裝置是_（選填代號）。操作的名稱是 ；操作根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在 （填性質(zhì)）上

30、的差異，采用 （填操作步驟）、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體?！敬鸢浮浚?）ab （2）d （3）MnO2；KOH （4）2/3 （5）cd ；A；（6）過濾；溶解度；濃縮結(jié)【高考題】27.(12分)某廠廢水中含5.00×10-3mol·L-1的，其毒性較大。某研究性學(xué)習小組為了變廢為寶，將廢水處理得到磁性材料（的化合價依次為+3、+2），設(shè)計了如下實驗流程：含的酸性廢水加FeSO4·7H2OE含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液加NaOH溶液至PH為9，過濾濾液濾渣焙燒（1）第步反應(yīng)的離子方程式是 （2）第步中用PH試紙測定溶液PH的操作是： （3）第步過濾得到的

31、濾渣中主要成分除Cr（OH）3外，還有 （4）欲使1L該廢水中的完全轉(zhuǎn)化為。理論上需要加入 g FeSO4·7H2O。答案：（1）Cr2O72- + 6Fe2 + 14H 2Cr3+ + 6Fe3 + 7H2O(2)將一小塊pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，再與標準比色卡對照。（3）Fe(OH)3、Fe(OH)2 (4)13.9解析：（1）第步是Cr2O72與Fe2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，方程式為：Cr2O726Fe214H=2Cr36Fe37H2O；（2）測定溶液的pH的方法是：用玻璃棒蘸取待測溶液滴在pH試紙的中心位置，然后對照標準比色卡，讀出對應(yīng)顏色的數(shù)據(jù)

32、；（3）從最終所得磁性材料的化學(xué)式可知，濾渣中主要有Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3；（4）1L廢水中的n(Cr2O72)=5.00×10-3mol，根據(jù)關(guān)系式：Cr2O724Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO4·7H2O，所以理論上n(FeSO4·7H2O)=0.05mol，m(FeSO4·7H2O)= 0.05mol×278g·mol-1=13.9g。27.（14分）鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰貨源成為重要課題：某研究性學(xué)習小組對廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進行資源回收研究，

33、設(shè)計實驗流程如下：（1）第步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為 。（2）第步反應(yīng)的離子方程式是 。（3）第步反應(yīng)后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有 。若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因： 、 。（4）若廢舊鋰離子電池正極材料含LiMn2O4的質(zhì)量為18.1 g第步反應(yīng)中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)和完全為Li2CO3,剩至少有 Na2CO3參加了反應(yīng)。27答案：（1）Al(OH)3(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8MnO2+2H2O (3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ； 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等（4

34、）5.3 解析：第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁，第三步是氧化還原反應(yīng)，注意根據(jù)第一步反應(yīng)LiMn2O4不溶于水。第（4）小題計算時要通過計算判斷出硫酸過量。27.(14分)MnO2是一種重要的無機功能材料，粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習小組設(shè)計了將粗MnO2（含有較多的MnO2和MnCO3）樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實驗，其流程如下：（1）第步加稀H2SO4時，粗MnO2樣品中的 （寫化學(xué)式）轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。 （2）第步反應(yīng)的離子方程式 +ClO3+ MnO2+Cl2+ 。（3）第步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺（含鐵圈）、 、 、 ，已

35、知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還有含有 （寫化學(xué)式）。（4）若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69g，第步反應(yīng)后，經(jīng)過濾得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（標準狀況下載），則在第步反應(yīng)中至少需要 mol NaClO3【答案】（1）MnO2和MnCO3（2）5Mn2+2ClO3+4H2O=5MnO2+Cl2+8H+ (3)蒸發(fā)皿 酒精燈 玻璃棒 NaCl (4)0.02 甲 方 案 流 程 乙 方 案 流 程樣品足量稀硫酸變通N2，邊煮沸氣體A溶液B數(shù)據(jù)處理堿液充分吸收后，用鹽酸調(diào)節(jié)至弱酸性I2標準溶液滴定H2SO4溶液數(shù)據(jù)處理用H2O2溶液充分吸收NaOH標準溶

36、液滴定27（15分）亞硫酸鹽是一種常見食品添加劑。為檢驗?zāi)呈称分衼喠蛩猁}含量（通常1kg樣品中含SO2的質(zhì)量計），某研究小組設(shè)計了如下兩種實驗流程：（1）氣體A的主要成分是 ，為防止煮沸時發(fā)生暴沸，必須先向燒瓶中加入 ；通入N2的目的是 。（2）寫出甲方案第步反應(yīng)的離子方程式： 。（3）甲方案第步滴定前，滴定管需用NaOH標準溶液潤洗，其操作方法是 。（4）若用鹽酸代替稀硫酸處理樣品，則按乙方案實驗測定的結(jié)果 （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）（5）若取樣品wg，按乙方案測得消耗0.01000mol·L1I2溶液VmL，則1kg樣品中含SO2的質(zhì)量是 g（用含w、V的代數(shù)式表示）。

37、27、（1）SO2 碎瓷片將生成的SO2全部趕出（防止SO2在水溶液中被O2氧化）（2）SO2+H2O2SO42+2H+（3）在堿式滴定管中加入12mL標準NaOH溶液，將滴定管橫過來并轉(zhuǎn)動，讓NaOH溶液浸過滴定管內(nèi)壁，從下面放掉浸洗液，重復(fù)操作23次（4）無影響（5）0.64v/w【練習：】化工工藝流程題1電解在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，請分析以下兩個實例，然后回答下列問題：(1)電解法處理石油煉制過程中產(chǎn)生的大量H2S廢氣的工藝流程如圖所示，該方法對H2S的吸收率達99%以上，且X可以循環(huán)利用。吸收H2S的離子方程式為_。用惰性電極電解濾液時的陽極反應(yīng)式為_，電解過程中需不斷攪拌的原因是

38、_。上述流程的主要優(yōu)點是_。(2)對氨基苯酚(PAP，結(jié)構(gòu)簡式為)，是一種重要的有機精細化工中間體，在制藥行業(yè)中可用于生產(chǎn)撲熱息痛、撲炎痛和安妥明等藥品。生產(chǎn)PAP的新工藝是電解法：在硫酸介質(zhì)中，電解硝基苯可得。該法很好地解決了生產(chǎn)過程中的污染問題，工藝過程基本無三廢，真正實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。實驗室制取硝基苯的化學(xué)方程式為_。用惰性電極電解硝基苯時的陰極反應(yīng)式為_，總反應(yīng)式為_。2(2011·廣東理綜，32)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下：(注：NaCl熔點為801 ；AlCl3在181 時升華)

39、(1)精煉前，需消除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)。相關(guān)的化學(xué)方程式為_和_。(2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在。(3)在用廢堿液處理氣體A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(4)鍍鋁電解池中，金屬鋁為極。熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，鋁電極的主要電極反應(yīng)式為_。(5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是_。3合理設(shè)計工藝流程使資源最大化利用是目前解決資源匱乏問題的有效途徑之一，如

40、圖表示某些化工生產(chǎn)的流程(有的反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去)。請回答下列問題：(1)寫出上述流程中所涉及的化學(xué)工業(yè)名稱：。(2)反應(yīng)需在400500 下進行，其主要原因是；H轉(zhuǎn)化為I的過程中，需不斷補充空氣，其原因是_。(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)工業(yè)上，向析出K的母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻后可析出副產(chǎn)品。通氨氣的作用是(填序號)。a增大NH的濃度，使J更多地析出b使K更多地析出c使K轉(zhuǎn)化為M，提高析出的J的純度4石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和CaCl2的工藝流程如下：(1)CO2是一種很重要的副產(chǎn)品，工業(yè)上獲得CO2的途徑是(用化學(xué)方程式表示)。(2)轉(zhuǎn)化中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為，過濾得到的濾渣的主要成分是。過濾得到的濾液是，檢驗濾液中含有CO的方法是_。(3)轉(zhuǎn)化中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，轉(zhuǎn)化中可獲得K2SO4的原因是_。(4)上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的是_。(5)氯化鈣結(jié)晶水合物是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據(jù)是。a熔點較低(29 熔化) b能制冷c無毒 d能導(dǎo)電5某廠的酸性工業(yè)廢水中