無機(jī)工藝與實(shí)驗(yàn)綜合-2024年江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試化學(xué)復(fù)習(xí)

第22講無機(jī)工藝與實(shí)驗(yàn)綜合專題四化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)目錄1考點(diǎn)填空2真題回放3過關(guān)檢測(cè)?化學(xué)工藝流程圖特點(diǎn)化學(xué)工藝流程一般可劃分為前期原料的預(yù)處理、中期的核心反應(yīng)和后期的產(chǎn)品分離提純?nèi)齻€(gè)階段，整個(gè)流程都需要控制反應(yīng)條件為獲取產(chǎn)品服務(wù)。分析流程圖的規(guī)律：主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)（如圖所示）?！炯せ钏季S】問題1：工業(yè)生產(chǎn)中，如何加快酸浸固體的速率？粉碎固體、攪拌、適當(dāng)升溫、加大酸的濃度等。問題2：如何找到循環(huán)利用的物質(zhì)？從流程中尋找后面出現(xiàn)且在前面作反應(yīng)物的物質(zhì)。?【真題1】

（2022·江蘇合格考真題）為實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo)，CO2資源化利用成為研究熱點(diǎn)。將CO2轉(zhuǎn)化為甲酸（HCOOH）的一種流程如圖：（1）該流程還得到少量乙酸等副產(chǎn)物，甲酸與乙酸具有相同的官能團(tuán)是

羧基?。

解析：（1）甲酸的結(jié)構(gòu)簡式為HCOOH，乙酸的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH，兩者具有相同的官能團(tuán)，均為“—COOH”，名稱為羧基。羧基（2）CO2被捕集后生成NaHCO3，理論上1molNaOH捕集的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為

22.4

?L。

22.4

解析：（3）反應(yīng)物為H2、NaHCO3，產(chǎn)物為HCOONa，利用原子守恒確定產(chǎn)物中還有H2O生成。

【真題2】

（2020·江蘇學(xué)測(cè)合格考樣題）某硫酸廠產(chǎn)生的燒渣（主要含F(xiàn)e2O3，還有一定量的SiO2）可用于制備FeSO4溶液，其流程如下：（1）“酸溶”時(shí)，提高反應(yīng)速率的措施有

粉碎燒渣、攪拌、適當(dāng)加熱、適當(dāng)提高H2SO4的濃度（任寫一條即可）

?（寫一條）。

解析：（1）通過增大反應(yīng)物的接觸面積、改變反應(yīng)物濃度、提升溫度等，可以加快反應(yīng)速率。粉碎燒渣、攪拌、適當(dāng)加熱、適當(dāng)提高H2SO4的濃度（任寫一條即可）

（2）加入Fe粉還原后，檢驗(yàn)Fe3＋是否反應(yīng)完全的試劑為

KSCN

?。

解析：（2）KSCN遇Fe3＋顯血紅色。

解析：（3）Fe與Fe3＋發(fā)生歸中反應(yīng)生成Fe2＋。KSCN

Fe＋2Fe3＋

【真題3】（2020·江蘇學(xué)測(cè)合格考）硝酸鈣晶體[Ca（NO3）2·4H2O]常用于電子、儀表及冶金工業(yè)。一種利用CaO制備Ca（NO3）2·4H2O的流程如下：

解析：（1）從流程圖可見，“制漿”是CaO與H2O反應(yīng)。

（OH）2

（2）“氣體X”的化學(xué)式是

NH3

?。

NH3

解析：（2）Ca（OH）2與NH4NO3反應(yīng)生成NH3。（3）Ca（NO3）2·4H2O的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示。“酸化”后制取Ca（NO3）2·4H2O的操作主要包括加熱濃縮、

冷卻結(jié)晶?、過濾、洗滌、干燥。實(shí)驗(yàn)室過濾操作必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和

漏斗?。

解析：（3）Ca（NO3）2·4H2O的溶解度隨溫度升高迅速上升，所以可采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到晶體；實(shí)驗(yàn)室過濾時(shí)需要用漏斗。冷卻結(jié)晶漏斗?1.（2022·徐州合格考模擬）硫酸鐵銨[NH4Fe（SO4）2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室用廢鐵屑制備硫酸鐵銨[NH4Fe（SO4）2·xH2O]，具體流程如下：（1）廢鐵屑需用熱的純堿溶液洗滌，其目的是

去油污?。

解析：（1）碳酸鈉水溶液顯堿性，可以使油脂變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì)，從而達(dá)到除去油污的目的。去油污（2）“酸浸”是溫度需保持為80～95℃，采用的合適加熱方式是

水浴加熱?。實(shí)驗(yàn)室過濾操作必須用到的玻璃儀器有燒杯、

玻璃棒、漏斗?。

解析：（2）“酸浸”時(shí)溫度需保持為80～95℃，以便于控制反應(yīng)溫度，采用的合適加熱方式是水浴加熱；實(shí)驗(yàn)室過濾操作必須用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。水浴加熱玻璃棒、漏斗

（4）“轉(zhuǎn)化”后制取硫酸鐵銨晶體的操作主要包括

蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶?、過濾、洗滌、干燥。

解析：（4）對(duì)Fe2（SO4）3和（NH4）2SO4反應(yīng)后的溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥可獲得硫酸鐵銨晶體。蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（5）采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時(shí)失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為

NH4Fe（SO4）2·12H2O

?。

NH4Fe（SO4）2·12H2O

2.（2022·徐州合格考模擬）實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、MgO和SiO2）為原料制備MgCO3·3H2O，其實(shí)驗(yàn)流程如下：（1）“酸浸”時(shí)所加硫酸溶液不宜過量太多的原因是

避免后續(xù)“反應(yīng)”步驟消耗更多的Na2CO3

?。

解析：（1）硫酸過多，在后續(xù)加入Na2CO3時(shí)，會(huì)消耗更多的Na2CO3。避免后續(xù)“反應(yīng)”步驟消耗更多的Na2CO3

（2）“濾渣Ⅰ”主要成分是

SiO2

?（填化學(xué)式）。

解析：（2）SiO2不溶于稀硫酸。

SiO2

（4）“洗滌”過程中所用的乙醇的官能團(tuán)的名稱為

羥基?，向乙醇中滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液仍呈無色，由此說明乙醇具有

還原?性。

解析：（4）乙醇的結(jié)構(gòu)簡式為C2H5OH，官能團(tuán)為—OH，稱為羥基；KMnO4具有強(qiáng)氧化性，可以氧化羥基，乙醇表現(xiàn)為還原性。羥基還原3.（2022·揚(yáng)州合格考模擬）二氧化氯（ClO2）是一種高效的滅菌消毒劑，受熱或濃度過大時(shí)易發(fā)生分解甚至爆炸。工業(yè)上常將ClO2制備成NaClO2固體以便運(yùn)輸和貯存，流程如下：

解析：（1）ClO2氧化H2O2生成O2，根據(jù)Cl、O得失電子守恒配平反應(yīng)，用OH－平衡電荷。2ClO2＋H2O2＋2OH－

（2）“吸收”過程，溫度控制在25℃的目的是

ac

?（填字母）。

a.保持適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)速率b.促進(jìn)H2O2分解

c.防止溫度過高引起爆炸解析：（2）由信息知，ClO2受熱或濃度過大時(shí)易發(fā)生分解甚至爆炸，所以溫度不宜過高，且若溫度過低，反應(yīng)速率太慢。ac

（3）NaClO2的溶解度曲線如圖所示，由NaClO2溶液得到無水NaClO2的操作如下：①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；②

高于38℃趁熱過濾?；

高于38℃趁熱過濾③38℃～60℃熱水洗滌；④低于60℃干燥。解析：（3）得到無水NaClO2的最低溫度為38℃，所以應(yīng)在38℃以上趁熱過濾。4.（2021·鹽城合格考模擬）硫酸亞鐵銨[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]又稱莫爾鹽，是一種淺綠色晶體。用硫鐵礦（主要含F(xiàn)eS2、SiO2等）制備莫爾鹽的流程如下：（1）“焙燒”時(shí)，能加快反應(yīng)速率的措施有

將硫鐵礦粉碎（或增大通入空氣的量，或提高焙燒溫度等）

?。

解析：（1）硫鐵礦粉碎之后，可以增大與空氣的接觸面積，反應(yīng)速率會(huì)加快。升高溫度或增大O2的濃度均可以提高反應(yīng)速率。（2）“酸浸”時(shí)，濾渣的主要成分是

SiO2

?（寫化學(xué)式）。

解析：（2）SiO2難溶于H2SO4。將硫鐵礦粉碎（或增大通入空氣的量，或提高焙燒溫度等）

SiO2

解析：（3）Fe2O3溶于H2SO4生成Fe3＋和H2O。

3H2O

加入適量濃氫氧化鈉溶液，微熱，將濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，觀察到濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)5.（2020·連云港合格考模擬）以水氯鎂石（主要成分為MgCl2·6H2O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下：（1）為提高溶解速率，可以采取的措施有

將水氯鎂石粉碎（其他合理亦可）

?（寫一條）。

解析：（1）粉碎礦石，可以增大接觸面積，加快溶解。將水氯鎂石粉碎（其他合理亦可）

（2）檢驗(yàn)堿式碳酸鎂是否洗凈的操作為

取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明堿式碳酸鎂未洗凈，反之已洗凈?。

解析：（2）過濾出的堿式碳酸鎂中的濾液中有Cl－，只要檢驗(yàn)洗滌液中是否有Cl－，即可證明堿式碳酸鎂是否洗凈。取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說明堿式碳酸鎂未洗凈，反之已洗凈

解析：（3）Mg2＋與NH3·H2O生成Mg（OH）2沉淀。

6.（2020·無錫合格考模擬）以菱鎂礦（主要成分是碳酸鎂，含