高三化學高考備考工藝流程

1、化工流程題復習建議,高三化學備考研討會,2,(2011廣東32）由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質可采用吹氣精煉法除去，產生的尾氣經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升華） （1）精煉前，需清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)生置換反應產生新的雜質，相關的化學方程式為： 和 ， （2）將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有 ；固態(tài)雜質粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在,HCl、AlCl3,NaCl,4Al+3SiO2 3Si+ 2Al2O3,一

2、、近三年高考題比較,3,（注 ：NaCl熔點為801；AlCl3在181升華） （3）在用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反應的離子方程式為 （4）鍍鋁電解池中，金屬鋁為 極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在，寫出主要電極反應式為： 陽極： 陰極： （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：,鋁在空氣中易形成一層極薄的致密而堅固的氧化膜，它能阻止氧氣深入到內部，起到防腐保護作用,Cl2+2OH =Cl+ClO+H2O H+OH-=H2O,Al-3e-+ 7AlCl4 = 4Al2Cl7；,4Al2Cl7 +3e- = 7AlCl4+Al,陽

3、極,2012廣東32.（17分）難溶性雜鹵石（K2SO4MgSO42CaSO42H2O）屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡K2SO4MgSO42CaSO4(s) 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42- +2H2O 為能充分利用鉀資源，用飽和Ca（OH）2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下： （1）濾渣主要成分有 氫氧化鎂 和 氫氧化鈣 以及未溶雜鹵石。 （2）用化學平衡移動原理解釋Ca（OH）2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因：加入Ca(OH)2溶液后，形成氫氧化鎂和氫氧化鈣沉淀，使生成物離子濃度變小，平衡正向移動 。,（3）“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入 碳酸鉀 溶液，經攪拌等操作后

4、，過濾，再加入硫酸 溶液調濾液pH至中性。 （4）不同溫度下，K+的浸出濃度與溶浸時間的關系是圖14，由圖可得，隨著溫度升高， 鉀離子的浸出濃度隨溫度的升高而增大； 達到平衡的時間變短 有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑， 則溶浸過程中會發(fā)生： CaSO4(s)+CO32- CaCO3(s)+SO42- 已知298K時，Ksp(CaCO3)=2.8010-9， Ksp(CaSO4)=4.9010-5 。求此溫度下該反應的平衡常數K（計算結果保留三位有效數字）。 K= Ksp(CaSO4)/ Ksp(CaCO3)= 4.9010-5 /2.8010-9 =1.75x104。 答該溫度下反應的平衡常數為1

5、.75 x104,2013廣東32. 銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產品的工藝如下： （注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450和80） （1）電解精煉銀時，陰極反應式為 ；濾渣A與稀HNO3反應，產生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學方程式為 。 Ag+e= Ag 2NO+O2=2NO2 （2）固體混合物B的組成為 ；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應的離子方程式為 。 未煮沸之前是Cu(OH)2和Al(OH)3，根據Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450和80可知B為A

6、l(OH)3和CuO. Al(OH)3+OH=AlO+2H2O,(3)完成煅燒過程中一個反應的化學方程式： CuO + Al2O3 CuAlO2 + 根據化合價來配平：反應前Cu為+2價，反應后為+1,化合價降低，Al沒有變化，所以另外的升高，只能是生成氧氣。4CuO + 2Al2O3 4CuAlO2 + O2 （4）若銀銅合金中銅的質量分數為63.5%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉化為 mol CuAlO2，至少需要1.0molL-1的Al2(SO4)3溶液 L。 由銅元素守恒得（5000 x63.5%）mol/64=50.0mol。則CuAlO2為50.0mol，由Al元素守恒，得A

7、l2(SO4)3為25.0mol，所以需要體積為25.0L (5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是 、過濾、洗滌和干燥。 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,1、題干簡潔流程清楚、試劑明確 2、信息簡潔熔沸點、KSP數據明確 3、反應基本常見單質、酸、堿 4、操作基本結晶、過濾 5、圖像典型定一議二 6、平衡典型平衡原理規(guī)范解釋 7、配平典型化合價判斷 8、計算典型原子守恒 9、應用典型電鍍、精煉,二、化工流程題特點,三、化工流程題基本模型的理解,原料預處理 除雜、凈化,產品分離提純,反應條件控制,原料循環(huán)利用,排放物的無害化處理,常規(guī)模型，現(xiàn)在已經變化，更為簡潔，其中問題仍值借鑒,加快反應速率

8、攪拌：使反應物充分接觸；固體的研磨；溶液增大濃度； 氣體增大壓強； 溶解 水浸：與水接觸反應或溶解 酸浸：在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程 浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉化) 灼燒、焙燒、煅燒 改變結構，使一些物質能溶解，使一些雜質高溫下氧化、分 解, 使有機物灼燒分解 除金屬表面油污：Na2CO3溶液。,1、原料處理階段的常見考點與常見名詞,2、核心反應階段的常見考點,基本理論: 復分解原理制備相對難溶物質、氧化還原反應 反應原理: 化學平衡、水解（雙水解）平衡，沉淀溶解 平衡、電離平衡、電化學 計算 提取信息點,3、雜質分離階段的常

9、見考點,調pH值除雜 氧化Fe2+成Fe3+ ，再調節(jié)pH值，使Fe3+沉淀再過濾除去。 試劑反應除雜 可溶性的離子，加入酸、堿后變成或除去，或利用沉淀的轉化 萃取,4、產品提純階段的常見考點,洗滌：用(冰水、熱水、飽和A溶液、無水乙醇)洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。 蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、 AlCl3、MgCl2等溶質時，應在HCl的氣流中加熱，以防其水解。 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌 適用于溶解度隨溫度變化大的(KNO3)和帶結晶水的 (CuSO45H2O) 蒸發(fā)結晶、趁熱過濾 適用于溶解度隨溫度變化小的(NaCl) 重結晶

10、（重復冷卻結晶）,溫度的影響歸納：,趁熱過濾（或冰水洗滌）的目的：防止某物質降溫時會析出（或升溫時會溶解）而帶入新的雜質 冰水中反應或降溫反應的目的：防止某物質在高溫時會溶解或為使平衡向著題目要求的方向移動 反應中采取加熱措施的作用：一般是為了加快反應速率或加速某固體的溶解,溫度控制 加熱 加快反應速率或 促進平衡向某個方向移動 如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質或產物，則要注意對溫度的控制。如：NaHCO3 、 H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、 HNO3(濃)等物質。 降溫 防止某物質在高溫時會溶解(或分解)、 為使化學平衡向著題目要求的方向移動,溫度控制在具體的溫度范圍內（可用水浴或油浴來控制）：一般有以下幾個目的：,A、防止某種物質溫度過高時會分解或揮發(fā)，也可 能是為了使某物質達到沸點揮發(fā)出來 B、使催化劑的活性達到最好 C、防止副反應的發(fā)生 D、對于一些工藝來說，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求。,注重答案的文字敘述規(guī)范,(1)洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀