專項(xiàng)06-氛圍、溶劑、壓強(qiáng)控制(原卷版)

備戰(zhàn)2022年高考化學(xué)－工藝流程專項(xiàng)復(fù)習(xí)系列專項(xiàng)6－氛圍、溶劑、壓強(qiáng)控制一．氛圍控制依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求以及反應(yīng)物的“個(gè)性”，工業(yè)實(shí)踐中需將化學(xué)反應(yīng)置于某種氛圍中進(jìn)行，常見的有：①隔絕空氣：主要是防止還原性物質(zhì)被空氣中的O2氧化；②在空氣中：空氣是廉價(jià)的原料，借助其中的成分尤其是氧氣參與化學(xué)反應(yīng)；③通入稀有氣體：考慮防止物質(zhì)被氧化、潮解等?！揪毩?xí)1】聚硅酸鐵是目前無機(jī)高分子絮凝劑研究的熱點(diǎn)，一種用鋼管廠的廢鐵渣（主要成分Fe3O4，少量碳及二氧化硅）為原料制備的流程如下：酸浸時(shí)，通入O2的目的是_____________，該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。【練習(xí)2】我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：氧化除雜工序中ZnO的作用是_____________，若不通入氧氣，其后果是_____________________________。【練習(xí)3】目前世界上60%的鎂是從海水中提取的，從海水中提取的MgCl2制得Mg和Cl2，進(jìn)一步聯(lián)合用金紅石(主要成分TiO2)冶煉金屬鈦，工業(yè)上其主要的生產(chǎn)流程如下：工業(yè)上冶煉金屬鈦的上述生產(chǎn)流程，其第2步是在稀有氣體氛圍和加熱的條件下，用鎂與TiCl4反應(yīng)得到鈦，寫出這步反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________，該反應(yīng)時(shí)稀有氣體氛圍的作用是_____________________________________，該反應(yīng)的金屬冶煉方法屬于是____________________?！揪毩?xí)4】CuCl2常用于顏料、木材防腐等工業(yè)，并用作消毒劑、媒染劑、催化劑。工業(yè)上用粗制的氧化銅粉末（含雜質(zhì)FeO和SiO2）來制取無水CuCl2的流程如下：第④步蒸發(fā)操作必要的儀器有鐵架臺（含鐵圈）、坩堝鉗、石棉網(wǎng)、。需要在氯化氫氣流中蒸干制取無水氯化銅的原因是?！揪毩?xí)5】某化工集團(tuán)為了提高資源利用率減少環(huán)境污染，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈．其主要工藝如下：反應(yīng)2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是__________________________________?！揪毩?xí)6】金屬鎘廣泛用于合金制造及電池生產(chǎn)等，一種用銅鎘廢渣（含Cd、Zn、Cu、Fe及Co等單質(zhì)）制取海綿鎘的工藝流程如下：（1）步驟Ⅰ進(jìn)行破碎和粉磨的目的是_________________________________。（2）步驟Ⅱ需隔絕O2的原因________________________________（用文字和方程式說明）。【練習(xí)7】石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下：(注：SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃)(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時(shí)間N2，主要目的是__________________________________。二．溶劑控制許多無機(jī)化學(xué)反應(yīng)是在水溶液中進(jìn)行的，也有一些反應(yīng)需加人某種有機(jī)溶劑以改變某些性狀。無機(jī)反應(yīng)中，選擇溶劑主要考慮物質(zhì)在溶劑中的溶解性和溶劑的揮發(fā)性。水可能帶來的隱患：溶解、水解所選溶劑可能帶來的好處：比如用乙醇代替水對產(chǎn)品進(jìn)行洗滌，不但可以減少溶解，還易于晾干?！揪毩?xí)1】鋁鐵合金可在某些航天器件中替代鈦鋁合金，大幅度降低成本。如下實(shí)驗(yàn)流程可利用廢棄的鈦鋁合金制備聚合硫酸鐵和明礬：②濃縮時(shí)向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是。【練習(xí)2】工業(yè)廢鐵屑(含有一些不溶于酸的雜質(zhì))為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，其主要流程如下：工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是____________；【練習(xí)3】1871年門捷列夫最早預(yù)言了類硅元素鍺，鍺元素在元素周期表中與硅元素同族，并位于硅的下一周期。1886年德國化學(xué)家溫克勒發(fā)現(xiàn)和分離了鍺元素，并以其祖國的名字命名為“Ge”。鍺是重要的的半導(dǎo)體材料，其有機(jī)化合物在治療癌癥方面有著獨(dú)特的功效。已知：①丹寧是一種有機(jī)沉淀劑，可與四價(jià)鍺絡(luò)合形成沉淀：②GeCl4易水解，在濃鹽酸中溶解度低。步驟④不選用稀鹽酸，而選用濃鹽酸的原因可能是__________、________(寫出兩點(diǎn))?！揪毩?xí)4】在堿性環(huán)境下制取CaO2·8H2O的裝置如圖所示，③將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌。用蒸餾水洗滌的操作是____________________________，使用乙醇洗滌的目的是_____________________?！揪毩?xí)5】實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備KClO溶液，再與KOH、Fe（NO3）3溶液反應(yīng)制備高效凈水劑K2FeO4．已知：K2FeO4易溶于水、微溶于濃KOH溶液，在0℃～5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定．（制備KClO及K2FeO4）（3）K2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe（OH）3、KCl等雜質(zhì)，其提純步驟為：①將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol/L溶液中，②，③，④攪拌、靜置、過濾，用乙醇洗滌2～3次，用乙醇洗滌的理由_____________。⑤在真空干燥箱中干燥．（測定產(chǎn)品純度）三．壓強(qiáng)控制對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增加氣體的分壓可提高化學(xué)反應(yīng)速率在一定時(shí)間段內(nèi)提高較貴重原料的轉(zhuǎn)化率?！揪毩?xí)1】碲被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)、國防與尖端技術(shù)的維生素”，工業(yè)上常用銅陽極泥(主要成分是Cu2Te，含Ag、Au等雜質(zhì))為原料提取碲并回收金屬其工藝流程如下：已知：TeO2是兩性氧化物，微溶于水，易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿?；卮鹣铝袉栴}：“加壓酸浸1”過程中將碲元素轉(zhuǎn)化成TeO2，應(yīng)控制溶液的pH為4.5~5.0，酸度不能過高，原因是_____________________________________，其中“加壓”的目的是_________________________________。寫出“加壓酸浸1”過程中Cu2Te發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________?！揪毩?xí)2】聚合硫酸鐵（PFS）是水處理中重要的絮凝劑，如圖是以回收廢鐵屑為原料制備PFS的一種工藝流程．相對于常壓蒸發(fā)，減壓蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________。【練習(xí)3】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑。以氯酸鈉(NaC1O3)為原料制備NaC1O2粗品的工藝流程如下圖所示。己知：①純C1O2易分解爆炸，空氣中C1O2的體積分?jǐn)?shù)在10%以下比較安全。②NaClO2高于60°C會(huì)分解。蒸發(fā)時(shí)，需要減壓的目的是_________________________________?！揪毩?xí)4】七水硫酸鋅別名皓礬，常用作媒染劑、收斂劑、木材防腐劑，在醫(yī)藥上用于催吐劑。工業(yè)上由氧化鋅礦（主要成分為ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等）生產(chǎn)ZnSO4·7H2O的流程如下：取28.70gZn