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1、2022年高考化學(xué)題型步步銜接 專題16《工藝流程》(含解析)
【母題來源】xx安徽理綜化學(xué)
【母題題文】(14分)硼氫化鈉(NaBH4)在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)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:
已知:NaBH4常溫下能與水反應(yīng),可溶于異丙酸(沸點(diǎn):13℃)。
(1)在第①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(shí)驗(yàn)室取用少量金屬鈉需要用到的實(shí)驗(yàn)用品有_____,_____,玻璃片和小刀等。
(2)請配平第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式:
□NaBO2+□SiO2+□
2、Na+□H2==□NaBH4+□Na2SiO3
(3)第②步分離采用的方法是______;第③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;
【試題解析】(1)由于NaBH4常溫下能與水
3、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(shí),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②步分離的是固體和液體混合物,所以選用過濾的方法;第③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(jì)算,n(NaBH4)=0.1mol,故熱方程式為:NaBH4(s)+H2O(l) = NaBO2(s)+H2(g) △
4、H=-216KJ/mol;
【命題意圖】本題屬于工藝流程題,重點(diǎn)考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),如物質(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。
【命題方向】將氧化還原反應(yīng)基本概念、物質(zhì)的分離提純、晶胞結(jié)構(gòu)分析、化學(xué)電源及新型電池、熱化學(xué)方程式和蓋斯定律、關(guān)系式法計(jì)算等知識同明礬石綜合利用的化學(xué)工藝流程等生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來,充分體現(xiàn)了學(xué)以致用的目的,強(qiáng)調(diào)了化學(xué)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系,更突顯了化學(xué)是一門實(shí)用性的學(xué)科的特點(diǎn)。
【得分要點(diǎn)】工藝流程題往往題目字?jǐn)?shù)較多,給學(xué)生造成畏懼心理,其實(shí)只要冷靜應(yīng)對,并不是太難。流
程題主要考兩點(diǎn),一個(gè)是從混
5、合物中分離和提純物質(zhì),另一個(gè)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(shí)驗(yàn)原理和方法,同時(shí)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?yàn)轭}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(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):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的正負(fù);3.反應(yīng)熱的計(jì)算要和化學(xué)計(jì)量數(shù)相關(guān);3.反應(yīng)熱的單位等。
1.【xx屆高三上學(xué)期期末華附、省實(shí)、廣雅、深中四校聯(lián)考】(16分)溴化鈣是一種溴化物,用于石油鉆井,也用于制造溴化銨及光敏紙、滅火劑、制冷劑等。制備CaBr2
6、·2H2O的主要流程如下:
(1)與液溴的反應(yīng)溫度不能超過40℃的原因是 。
(2)濾渣的成分可能是 。
(3)試劑M是 ,加入M的目的是 。
(4)操作Ⅱ的步驟為蒸發(fā)濃縮、 、洗滌、干燥
(5)將氨氣通入石灰乳,加入溴,于65°C進(jìn)行反應(yīng)也可制得溴化鈣,此反應(yīng)中還會生成一種無色氣體,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
7、 。
(6)制得的CaBr2·2H2O可以通過以下方法測定純度:稱取5.00g樣品溶于水,滴入足量Na2CO3溶液,充分反應(yīng)后過濾,將濾渣洗滌、烘干、冷卻,稱量。得到2.00g固體,則CaBr2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(相對原子質(zhì)量:Ca—40 Br—80 H—1 O—16)
【答案】(1)防止液溴揮發(fā),降低原料利用率 (2)Fe、Fe(OH)2、Fe(OH)3
(3)HBr(2分),除去過量的Ca(OH)2 (4)冷卻結(jié)晶、過濾
(5)3 Ca(OH)2 + 3Br2 + 2NH3 3CaBr2 + N2↑+ 6H2O
8、(65℃) (6)94.40%
考點(diǎn):考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析與應(yīng)用
2.【黑龍江省雙鴨山一中xx屆高三上學(xué)期期末考試】(14分)某化工廠將鈦、氯堿工業(yè)和甲醇制備聯(lián)合生產(chǎn),大大提高原料利用率,并減少環(huán)境污染。流程如下:
回答下列問題:
(1)寫出以石墨為電極電解飽和食鹽水的離子方程式
(2)寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得四氯化鈦的化學(xué)方程式 ,生成1mol四氯化鈦時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 mol
(3)利用四氯化鈦制備TiO2.
9、xH2O時(shí),需加入大量的水并加熱的目的是
(4)鈦廣泛用于航天領(lǐng)域。氬氣在冶煉鈦的流程中的作用是
(5)利用CO和H2制備甲醇
①已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol。寫出CO和H2制備甲醇的熱化學(xué)方程式
②假設(shè)聯(lián)合生產(chǎn)中各原料利用率為100%,若得到6mol甲醇,則只需再補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2
10、 L
【答案】(1)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
(2)2FeTiO3+7 Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO;
(3)促進(jìn)TiCl4的水解;
(4)保護(hù)氣,防止Mg、Ti被氧化;
(5)①CO(g) +2H2(g)CH3OH(l),△H=-128.1kJ/mol;②112
考點(diǎn):考查對工藝流程的分析,蓋斯定律的應(yīng)用,化學(xué)方程式的書寫
3.【東北師大附中xx屆高三年級上學(xué)期第一次摸底考試】氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如
11、下:
(1)MgCO3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)加入H2O2氧化時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)濾渣2的成分是 (填化學(xué)式)。
(4)煅燒過程存在以下反應(yīng):
2MgSO4+C 2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C MgO+S↑+3CO↑
利用下圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集
①D中收集的氣體是
12、 。
②B中盛放的溶液可以是 。
a.NaOH溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.KMnO4溶液
③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)物中元素最高價(jià)態(tài)為+4,寫出該反應(yīng)的離子方程式:
【答案】(1)MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O(2分)(2)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O(2分)
(3)Fe(OH)3(2分) (4)①CO(1分) ②d (2分) ③3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O(2分)
考點(diǎn):考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析與應(yīng)用以及氣體的分離與提純等