高考化學(xué)真題分類匯編專題15 工藝流程

1、專題15：工藝流程1【2015浙江理綜化學(xué)】某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，設(shè)計了如下流程：NaOH溶液控制pH試劑X足量酸燒渣固體1溶液2固體2FeSO4·7H2O溶液1下列說法不正確的是（）A溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉B固體1中一定含有SiO2，控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，進入固體2C從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解D若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液

2、經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO4·7H2O【答案】D【考點定位】本題以流程圖的形式考查離子反應(yīng)、物質(zhì)分離、實驗流程、實驗評價、實驗條件控制等。涉及試劑的選擇、溶液pH控制、硫酸亞鐵性質(zhì)、實驗條件選擇和控制等?！久麕燑c晴】離子推斷題的發(fā)展主要以離子反應(yīng)為前提，主要考查學(xué)生在熟練掌握陰陽離子性質(zhì)的基礎(chǔ)上，進行定性推斷，考查方式為離子的判斷、離子間的反應(yīng)方程式，在此基礎(chǔ)上會結(jié)合相關(guān)化學(xué)量的計算，還有綜合推斷型，主要考查學(xué)生定性分析和定量分析的綜合能力，還會出現(xiàn)與元素化合物知識相結(jié)合。考查學(xué)生的綜合解題能力?？疾榱藢W(xué)生對知識理解、綜合運用能力及閱讀材料接受信息的能力和思維能力，對相關(guān)知識的掌握情

3、況，能夠很好地考查考生所掌握的化學(xué)知識結(jié)構(gòu)。這道高考題為一道中高檔題，能力要求較高?！咀ⅰ勘绢}分類與專題5、152【2015上?；瘜W(xué)】實驗室回收廢水中苯酚的過程如右圖所示。下列分析錯誤的是（ ）A操作I中苯作萃取劑B苯酚鈉在苯中的溶解度比在水中的大C通過操作II苯可循環(huán)使用D三步操作均需要分液漏斗【答案】B【解析】A苯酚容易溶于有機溶劑苯，而難溶于水，水與苯互不相溶，因此可用苯作萃取劑將含有苯酚的廢水中的苯萃取出來，操作I中苯作萃取劑，正確。B苯酚鈉容易溶于水，而難溶于苯，因此在苯中的溶解度比在水中的小，錯誤。C向萃取分液后的含有苯酚的溶液中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)：NaOH+C6H5OH=

4、C6H5ONa+H2O，C6H5ONa容易溶于水，而與苯互不相溶，然后分液，得到的苯可再應(yīng)用于含有苯酚的廢水的處理，故通過操作II苯可循環(huán)使用，正確。D再向含有苯酚鈉的水層加入鹽酸，發(fā)生：C6H5ONa+HCl=C6H5OH+NaCl，苯酚難溶于水，密度比水大，在下層，通過分液與水分離開，通過上述分析可知在三步操作中都要進行分液操作，因此要使用分液漏斗，正確。【考點定位】考查廢水中的物質(zhì)回收利用的知識?！久麕燑c睛】化學(xué)是一門實驗性學(xué)科。進行混合物的分離、提純、物質(zhì)的純度的檢驗是化學(xué)經(jīng)常要進行的化學(xué)實驗?；旌衔锓蛛x方法有過濾、蒸餾、萃取、分液、熱分解方法等。要根據(jù)被提純的物質(zhì)的性質(zhì)及雜質(zhì)的性質(zhì)的

5、不同，采用不同的方法分離結(jié)合分離方法確定儀器的使用及操作的步驟及先后。3【2015天津理綜化學(xué)】（18分）廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物，其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬，流程簡圖如下：回答下列問題：（1）反應(yīng)是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3 )42+，反應(yīng)中H2O2的作用是。寫出操作的名稱：。（2）反應(yīng)II是銅氨溶液中的Cu(NH3 )42+與有機物RH反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的離子方程式：。操作用到的主要儀器名稱為，其目的是（填序號）。a富集銅元素b使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離c增加Cu2在水中的溶解

6、度（3）反應(yīng)是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和。若操作使用右圖裝置，圖中存在的錯誤是。（4）操作以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅，陽極產(chǎn)物是。操作由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是。（5）流程中有三次實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用，已用虛線標(biāo)出兩處，第三處的試劑是。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)中的主要作用是?！敬鸢浮浚?）作氧化劑過濾（2）Cu(NH3 )42+2RH=2NH4+2NH3+CuR2分液漏斗 a b（3）RH 分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁液體過多（4）O2 H2SO4加熱濃縮冷卻結(jié)晶過濾（5）H2SO4防止由于溶液中的c（OH-）過高，生成Cu（OH）2沉淀【解析】（1）

7、反應(yīng)是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3 )42+，Cu被氧化，則反應(yīng)中H2O2的作用是作氧化劑；操作是把濾渣和液體分離，所以該操作為過濾；（2）根據(jù)流程圖可知，Cu(NH3 )42+與有機物RH反應(yīng)生成CuR2和氨氣、氯化銨，所以該反應(yīng)的離子方程式是Cu(NH3 )42+2RH=2NH4+2NH3+CuR2；操作是把水層與有機層分離，所以為分液操作，需要的主要儀器為分液漏斗；Cu元素富集在有機層，所以該操作的目的是富集Cu元素，使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離，答案選ab；（3）CuR2中R元素為-1價，所以反應(yīng)是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和RH；操作使用的過濾操作中分液漏斗尖端未緊靠

8、燒杯內(nèi)壁，且分液漏斗內(nèi)的液體太多；（4）以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅，則陽極為陰離子氫氧根放電，生成氧氣，導(dǎo)致氫離子濃度增大，所以陽極的產(chǎn)物有O2、H2SO4；由溶液得到晶體的操作步驟一般為加熱濃縮冷卻結(jié)晶過濾；（5）操作中得到的硫酸可用在反應(yīng)III中，所以第三種循環(huán)的試劑為H2SO4；氯化銨溶液為酸性，可降低溶液中氫氧根離子的濃度，防止由于溶液中的c（OH-）過高，生成Cu（OH）2沉淀。4【2015四川理綜化學(xué)】（16分）為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。活化

9、硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)。請回答下列問題：（1）第步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。（2）檢驗第步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。 AKMnO4溶液 BK3Fe(CN)6溶液 CKSCN溶液（3）第步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。已知25，101kPa時：4Fe(s)+3O2

10、(g)=2Fe2O3(s) =-1648kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393kJ/mol2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) =-1480kJ/molFeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+ FeS2= Fe +2Li2S，正極反應(yīng)式是。（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%。將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微

11、酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第步應(yīng)加入FeCO3 kg。【答案】（1）Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O（2）C（3）Fe2+被氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+水解產(chǎn)生H+。（4）4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) =260kJ/mol。（5）FeS2+4e= Fe +2S2（6）kg?！窘馕觥浚?）Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O（2）若Fe3+沒有完全還原，則可以用KSCN檢驗。（3）部分Fe2+被氧化為Fe3+。（4）根據(jù)蓋斯定律可得：4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) =-260kJ/mol。（5）正極得電

12、子，化合價降低，可得正極方程式：FeS2+4e- = Fe +2S2-（6）由于最終得到FeSO4，根據(jù)元素守恒，n(Fe)=n(S)，F(xiàn)e來自于Fe2O3、FeS2、FeCO3；S來自于FeS2、H2SO4則有：( ×2 + ×2×)×96% + = + ×2××2 ×96%則得答案：kg。5【2015山東理綜化學(xué)】（19分）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)），實驗室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下:（1）毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是。實驗室用37%的

13、鹽酸配置15%的鹽酸，除量筒外還需使用下列儀器中的。a燒杯 b容量瓶 c玻璃棒 d滴定管（2）Ca2+Mg2+Fe3+開始沉淀時的pH11.99.11.9完全沉淀時的pH13.911.13.2加入NH3·H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去（填離子符號），濾渣中含（填化學(xué)式）。加入H2C2O4時應(yīng)避免過量，原因是。已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9（3）利用簡潔酸堿滴定法可測定Ba2+的含量，實驗分兩步進行。已知：2CrO42+2H+=Cr2O72+H20 Ba2+CrO42=BaCrO4步驟移取xml一定濃度的Na2Cr

14、O4溶液與錐形瓶中，加入酸堿指示劑，用b mol·L1鹽酸標(biāo)準液滴定至終點，測得滴加鹽酸體積為V0mL。步驟：移取y mLBaCl2溶液于錐形瓶中，加入x mL與步驟相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b mol·L1鹽酸標(biāo)準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL。滴加鹽酸標(biāo)準液時應(yīng)用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的（填“上方”或“下方”）。BaCl2溶液的濃度為mol·L1，若步驟中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，Ba2+濃度測量值將（填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快；ac（2）Fe3+；

15、Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4過量會導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品的產(chǎn)量減少。（3）上方；（V0bV1b）/y；偏小。6【2015福建理綜化學(xué)】(15分)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。（1）氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為。（2）工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：已知：物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點/57.6180（升華）300（升華）1023步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是（只要求寫出一種）。步驟中若不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對原子

16、質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是。已知：Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) H1=+1344.1kJ ·mol-12AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) H2=+1169.2kJ ·mol-1由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為。步驟經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學(xué)式分別為_。結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟中加入鋁粉的目的是。【答案】（15分）（1）Al3+3H2OAl(OH)3+3H+（2）防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率。Fe或鐵；Al2O3(s)+3C(

17、s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) H=+174.9kJ/mol；NaCl、NaClO、NaClO3；除去FeCl3，提高AlCl3純度?！窘馕觥浚?）氯化鋁是強酸弱堿鹽，在溶液中Al3+發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為Al3+3H2OAl(OH)3+3H+；（2）步驟中焙燒使固體中的水分揮發(fā)，導(dǎo)致氣孔數(shù)目增多，其作用是可以防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解。同時由于增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)速率加快。根據(jù)物質(zhì)中含有的元素組成可知：若在步驟中不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是鐵。第一個式子減去第二個式子，整理可得：Al2O3(s)+3C

18、(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) H=+174.9kJ/mol；步驟經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，Cl2與濃 NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、NaClO3和水，隨著反應(yīng)的進行，溶液變稀。這時Cl2與稀的NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，形成NaCl、NaClO。因此得到的三種鹽的化學(xué)式分別為NaCl、NaClO、NaClO3。由于Al的活動性比Fe強，在步驟中加入鋁粉，就可以將鐵置換出來，達到除去除去FeCl3，提高AlCl3純度的目的。【考點定位】考查鹽的水解、反應(yīng)條件的控制、熱化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)反應(yīng)充分的確定及化學(xué)試劑的作用的判斷的知

19、識。7【2015安徽理綜化學(xué)】（14分）硼氫化鈉（NaBH4）在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，某研究小組采用偏硼酸鈉NaBO2為主要原料制備NaBH4，其流程如下：NaBO2（s）SiO2（s）Na（s）H2（g）NaBH4（s）Na2SiO3（s）Na2SiO3（s）溶液異丙酸（l）NaBH4（s）循環(huán)使用已知：NaBH4常溫下能與水反應(yīng)，可溶于異丙酸（沸點：13）。（1）在第步反應(yīng)加料之前，需要將反應(yīng)器加熱至100以上并通入氬氣，該操作的目的是_，原料中的金屬鈉通常保存在_中，實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有_，_，玻璃片和小刀等。（2）請配平第步反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaBO2+Si

20、O2+Na+H2=NaBH4+Na2SiO3（3）第步分離采用的方法是_；第步分離（NaBH4）并回收溶劑，采用的方法是_。（4）NaBH4（s）與水（l）反應(yīng)生成NaBO2（s）和氫氣（g），在25，101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH4（s）放熱21.6KJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_。【答案】（1）除去反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣，煤油，鑷子、濾紙（2）系數(shù)為：1、2、4、2；（3）過濾，蒸餾（4）NaBH4（s）+H2O(l) = NaBO2（s）+H2(g)H=-216KJ/mol；【解析】（1）由于NaBH4常溫下能與水反應(yīng)，且Na比較活潑，加熱到100度以上，充入氬氣，是除去反應(yīng)器

21、中的水蒸氣和空氣，避免影響反應(yīng)；少量金屬鈉保存在煤油里；取用鈉時，用鑷子夾取，濾紙吸干表面的煤油；（2）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，得失電子總相同，可以配平此反應(yīng)為：NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=NaBH4+2Na2SiO3；（3）從流程圖中可以看出第步分離的是固體和液體混合物，所以選用過濾的方法；第步分離（NaBH4）并回收溶劑，只能先將溶劑蒸發(fā)再冷凝回收，即蒸餾的方法分離；（4）根據(jù)物質(zhì)的量計算，n(NaBH4)=0.1mol，故熱方程式為：NaBH4（s）+H2O(l) = NaBO2（s）+H2(g)H=-216KJ/mol；【考點定位】本題屬于工藝流程題，重點考查化學(xué)實驗基礎(chǔ)，如

22、物質(zhì)的保存、取用方法；混合物的分離提純方法，如過濾，蒸餾等；此題還考查了氧化還原反應(yīng)的配平和熱化學(xué)方程式的書寫。【名師點睛】工藝流程題往往題目字數(shù)較多，給學(xué)生造成畏懼心理，其實只要冷靜應(yīng)對，并不是太難。流程題主要考兩點，一個是從混合物中分離和提純物質(zhì)，另一個就是從一種物質(zhì)制取另一種物質(zhì)，解決此題關(guān)鍵是掌握物質(zhì)分離和提純的實驗原理和方法，同時掌握物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。解決此題關(guān)鍵還在于從題目中篩選有效信息，比如題目第三小問，因為題目要求回收溶劑，所以我們采用的分離方法應(yīng)該是蒸餾，而不是蒸發(fā)結(jié)晶；在書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)該注意以下幾點：1.反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)要注明；2.正確判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，即H

23、的正負；3.反應(yīng)熱的計算要和化學(xué)計量數(shù)相關(guān)；3.反應(yīng)熱的單位等。8【2015廣東理綜化學(xué)】（16分）七鋁十二鈣（12CaO·7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：（1）煅粉主要含MgO和，用適量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶， 若溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,則溶液pH大于 （Mg(OH)2的Ksp=5×10-12)；該工藝中不能用（NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是。（2）濾液I中的陰離子有（忽略雜質(zhì)成分的影響）；若濾液I中僅通

24、入CO2，會生成，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。（3）用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為。（4）電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為。（5）一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl4和Al2Cl7兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其它離子不參與電極反應(yīng)，放電時負極Al的電極反應(yīng)式為。【答案】（1）CaO；11；加入（NH4)2SO4會生成CaSO4微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的CaCO3減少。（2）NO3、OH；Ca(HCO3)2 （3）2OH+Al2O32AlO2+H2O（4）2Al+6H20 2Al(OH)3+3H2（5） Al

25、3e7 AlCl44 Al2Cl7【解析】（1）煅燒時CaCO3會發(fā)生分解生成CaO和CO2；煅燒MgCO3分解生成MgO和CO2；故煅粉主要含MgO和CaO；Ksp= c(Mg2+)c2(OH)，5×10-12=5×10-6 ×c2(OH)，得c(OH)= 10-3mol·L-1， pH=11。由于溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1，所以溶液pH大于11；不能用（NH4)2SO4代替NH4NO3的原因是加入（NH4)2SO4會生成CaSO4微溶物，在過濾時會被除去，從而造成生成的CaCO3減少。（2）從流程中看出N

26、O3沒有被除去，故濾液I中的陰離子有NO3，CaO溶于水生成Ca(OH)2，故溶液中還有OH；若濾液I中僅通入CO2，過量的CO2會與CaCO3生成Ca(HCO3)2 從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。（3）Al表面的氧化膜的成分是Al2O3，該物質(zhì)是兩性氧化物，NaOH可以與之發(fā)生反應(yīng)。NaOH溶液與Al2O3反應(yīng)的離子方程式為：2OH+Al2O32AlO2+H2O；（4）電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，Al作陽極，石墨作陰極。Al在陽極放電，溶液中的H+在陰極放電，破壞了水的電離平衡，使的溶液中的OH濃度增大，與產(chǎn)生的Al3+結(jié)合生成Al(OH)3，總反應(yīng)方程式為：2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2。（5）根據(jù)題意，充電和放電時AlCl4和Al2Cl7兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，放電時負極Al失去電子變?yōu)锳l3+，與溶液中的AlCl4結(jié)合，發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的Al2Cl7電極反應(yīng)式為：Al3e7 AlCl44 Al2Cl7?！究键c定