廣東省中山市古鎮(zhèn)高級(jí)中學(xué)2012屆高三化學(xué) 專題訓(xùn)練4 化工流程【考綱要求】1常見金屬元素（如Na、Al、Fe、Cu等）和常見非金屬元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）知識(shí)的綜合應(yīng)用。2能對(duì)常見的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)、分離和提純。3了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的主要用途和使用方法。4掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作?！菊骖}解讀】由此可見，化工流程題重在考查學(xué)生對(duì)元素化合物知識(shí)、化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)中分離提純相關(guān)知識(shí)的掌握程度，年年必考而又常考常新。“新”主要體現(xiàn)在情境新，試題總是希望通過生產(chǎn)實(shí)際、社會(huì)現(xiàn)實(shí)和研究前沿等背景給出一定容量的信息，融入相關(guān)的知識(shí)與考點(diǎn)，考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力。故此在平時(shí)的訓(xùn)練中，我們不僅要注重對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)兩方面知識(shí)的強(qiáng)化與鞏固，更需注重解決此類題型方法與經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)?！疽c(diǎn)回顧】1、 看圖要有高度 明確整個(gè)流程及每一部分的目的。2、讀圖要有深度 仔細(xì)分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物。專題八例1、例23、當(dāng)遇到特殊反應(yīng)體系、陌生物質(zhì)的工業(yè)制備，需保持冷靜，因?yàn)閱栴}的設(shè)置往往是“高起點(diǎn)，低落點(diǎn)”，只需緊緊扣住相關(guān)的已知信息，即可解答?！揪珶捑v】一、核心反應(yīng)（復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)）1高嶺土化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%50%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6n。用高嶺土制備堿式氯化鋁的工藝流程如下：根據(jù)流程圖回答下列問題：（1）“煅燒”的目的是_。（2）實(shí)驗(yàn)室用36.5的濃鹽酸（密度約為1.2 g/cm3）配制4.00 mol/L 950mL的鹽酸，需要用到的儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、酸式滴定管、_、_等。（3）“溶解”過程反應(yīng)的離子方程式有_、_。（4）加適量鋁粉的主要作用是_。（5）“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90100，可采用的加熱方法是_。（6）經(jīng)蒸發(fā)濃縮即可制得堿式氯化鋁，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。上一步加入適量CaCO3的目的是_。2亞氯酸鈉（NaClO2）主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑，也用于食品消毒、水處理等。亞氯酸鈉受熱易分解。以氯酸鈉等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下：（1）提高“反應(yīng)1”反應(yīng)速率的措施有_、_等。（2）“反應(yīng)2”的的氧化劑是_，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（3）采取“減壓蒸發(fā)”而不用“常壓蒸發(fā)”，原因是_。（4）從“母液”中可回收的主要物質(zhì)是_。（5）“冷卻結(jié)晶”后經(jīng)_（填操作名稱）即可獲得粗產(chǎn)品。二、分離提純（沉淀法、結(jié)晶法、萃取法、蒸餾法）3從含鎳廢催化劑中可回收鎳，其流程如下：某油脂化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni，還含有Al（31%）、Fe（1.3%）的單質(zhì)及氧化物，其他不溶雜質(zhì)（3.3%）。部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2開始沉淀3.82.37.56.7完全沉淀5.23.29.79.2回答下列問題：（1）“堿浸”的目的是除去_。（2）“酸浸”時(shí)所加入的酸是_（填化學(xué)式）。酸浸后，濾液中可能含有的金屬離子是_。（3）“調(diào)pH為23”的目的是_。（4）產(chǎn)品晶體中有時(shí)會(huì)混有少量綠礬（FeSO4·7H2O），可能是由于生產(chǎn)過程中_，導(dǎo)致Fe2未被完全氧化造成的。（5）某同學(xué)在查閱資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，“工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶入水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至78，可使鐵元素完全沉淀而除去?！痹撏瑢W(xué)認(rèn)為該工藝也應(yīng)該將溶液pH調(diào)至78，你認(rèn)為乙同學(xué)的建議是否正確？_（填“是”或“否”），理由是_。（6）NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH。該反應(yīng)的離子方程式是_。4硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO4·5H2O）的生產(chǎn)流程示意圖：膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（g/100g水）見下表。溫度（）20406080100石膏0.30.260.150.110.07膽礬3244.661.883.8114請(qǐng)回答下列問題：（1）寫出浸出過程中生成硫酸銅的化學(xué)方程式_；（2）“取樣檢驗(yàn)”不合格需重復(fù)上一步操作，該步驟的目的是_，“取樣檢驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)方法是_。（3）操作的操作溫度應(yīng)該控制在_左右；（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作應(yīng)為_、洗滌、干燥；（5）反應(yīng)產(chǎn)物中的NO可以循環(huán)使用，用化學(xué)方程式表示循環(huán)使用的方案_。5現(xiàn)代社會(huì)中銅在電氣、交通、機(jī)械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。某銅礦石含CuO、Cu2O、Fe2O3和脈石（SiO2），現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下。其中銅的萃?。ㄣ~從水層進(jìn)人有機(jī)層的過程）和反萃取（銅從有機(jī)層進(jìn)人水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。已知： Cu2O + 2H+ = Cu2+ + Cu + H2O； 當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí)，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅； 反萃取后的水層2是硫酸銅溶液?；卮鹣铝袉栴}：（1）礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cu2O + 2H+ = Cu2+ + Cu + H2O、_、_（寫其中2個(gè)）。（2）“循環(huán)”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體。若水層1暴露在空氣中一段時(shí)間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。（3）“循環(huán)”中萃取劑是一類稱作肟類的有機(jī)化合物，如N510、N530等。某肟類化合物A的分子結(jié)構(gòu)中僅含n1個(gè)CH3、n2個(gè)OH和n3個(gè)三種基團(tuán)，無(wú)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，三種基團(tuán)的數(shù)目關(guān)系為n3 = _。若A的相對(duì)分子質(zhì)量為116，上述基團(tuán)連接時(shí)碳原子跟碳原子相連，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。（4）寫出電解過程中陽(yáng)極（惰性電極）發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_。（5）該工藝最大亮點(diǎn)是它符合下列原理_。A化學(xué)平衡 B綠色化學(xué) C質(zhì)量守恒 D能量守恒 E相似相溶F酸堿中和 G氧化還原反應(yīng)6過氧化氫（H2O2）有廣泛的用途，工業(yè)上制備H2O2常用下面兩種方法。（）工業(yè)上用電解硫酸氫銨水溶液的方法制備過氧化氫，其反應(yīng)原理是：2NH4HSO4 = (NH4)2S2O8 + H2，(NH4)2S2O8 + 2H2O = 2NH4HSO4 + H2O2。其流程如下：（）用2-乙基蒽醌、碳、水、空氣按以下原理反應(yīng)得到H2O2。 請(qǐng)回答下列問題：（1）方法中電解硫酸氫銨溶液時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)方程式為_。（2）方法的總反應(yīng)方程式為_。（3）在方法的流程圖中，采用減壓蒸餾的原因是：_?？裳h(huán)利用的物質(zhì)是_（寫化學(xué)式）。（4）對(duì)比兩種方法你認(rèn)為哪種方法更好_，該方法的優(yōu)點(diǎn)有_（至少寫出兩點(diǎn)）。（5）硫酸銅酸性溶液中混有少量硫酸亞鐵，為除去雜質(zhì)，用過氧化氫把硫酸亞鐵氧化，反應(yīng)的離子方程式是_。（6）過氧化氫具有的化學(xué)性質(zhì)是_。A不穩(wěn)定性 B弱堿性 C氧化性 D還原性三、反應(yīng)體系（水體系、非水體系）7往有機(jī)聚合物中添加阻燃劑，可增加聚合物的使用安全性，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。例如，在某聚乙烯樹脂中加入等質(zhì)量由特殊工藝制備的阻燃型Mg(OH)2，樹脂可燃性大大降低。該Mg(OH)2的生產(chǎn)工藝如下：（1）精制鹵水中的MgCl2與適量石灰乳反應(yīng)合成堿式氯化鎂Mg(OH)2xClx·mH2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（2）合成反應(yīng)后，繼續(xù)在393 K523 K下水熱處理8 h，發(fā)生反應(yīng)：Mg(OH)2xClx·mH2O= (1)Mg(OH)2 + MgCl2 + mH2O水熱處理后，過濾、水洗。水洗的目的是_。（3）阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、與高分子材料相容性好等特點(diǎn)。上述工藝流程中與此有關(guān)的步驟是_。（4）已知熱化學(xué)方程式：Mg(OH)2(s) = MgO(s) + H2O(g)； H1 = +81.5 kJ·mol1Al(OH)3(s) =Al2O3(s) + H2O(g)； H2 = +87.7 kJ·mol1 Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是_。 等質(zhì)量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果較好的是_，原因是_。（5）常用阻燃劑主要有三類：A鹵系，如四溴乙烷；B磷系，如磷酸三苯酯；C無(wú)機(jī)類，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。從環(huán)保的角度考慮，應(yīng)用時(shí)較理想的阻燃劑是_（填代號(hào)），理由是_。8從含銀、銅、金和鉑的金屬?gòu)U料中提取金、銀、鉑的一種工藝如下：根據(jù)以上工藝回答下列問題：（1）電解時(shí)，以金屬?gòu)U料為陽(yáng)極，純銅為陰極，CuSO4溶液為電解液，寫出電極反應(yīng)式：陽(yáng)極：_，陰極：_。若工作一段時(shí)間后測(cè)得導(dǎo)線上通過了3.01×1024個(gè)e，則陰極有_ g銅析出。（2）AgCl溶于氨水后所得的溶液含有的一種陽(yáng)離子，在堿性條件下也可用葡萄糖將其還原為銀，寫出該反應(yīng)的離子方程式：_；（3）步驟（4）中SO2被氧化成H2SO4，試寫出該步驟的離子反應(yīng)方程式：_；（4）配平以下化學(xué)方程式：(NH4)2PtCl6 NH4Cl + N2+ _ + _（5）金和濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Au + 6HNO3(濃) Au(NO3)3 + 3NO2+ 3H2O，但該反應(yīng)的平衡常數(shù)很小，所以金和濃硝酸幾乎不反應(yīng)，但金卻可以溶于王水，試簡(jiǎn)要解釋之：_?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】1金屬鈦（Ti）因其硬度大、熔點(diǎn)高、常溫時(shí)耐酸堿腐蝕而被廣泛用作高新科技材料，被譽(yù)為“未來(lái)金屬”。以鈦鐵礦（主要成分FeTiO3，鈦酸亞鐵）為主要原料冶煉金屬鈦同時(shí)獲得副產(chǎn)品甲的工業(yè)生產(chǎn)流程如下：回答下列問題：（1）鈦鐵礦和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一是TiOSO4，反應(yīng)中無(wú)氣體生成。此步反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。副產(chǎn)品甲是_（產(chǎn)品含結(jié)晶水）。（2）上述生產(chǎn)流程中加入Fe屑的目的是_，檢驗(yàn)副產(chǎn)品甲是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法是_。（3）上述生產(chǎn)流程中所得到的金屬鈦中混有少量雜質(zhì)，可加入_溶解后除去。（4）最近，用熔融法直接電解中間產(chǎn)品乙制取金屬鈦獲得成功。寫出電解乙制取金屬鈦的化學(xué)方程式_。2廣東省有著豐富的海洋資源。海水提取食鹽和Br2以后的鹽鹵可以用來(lái)制備純凈的MgCl2或MgO。鹽鹵中含有Mg2+、Cl，還含有少量Na+、Fe2+、Fe3+、SO42和CO(NH2)2等。制備流程如下圖：（1）濾渣的成分是_（寫化學(xué)式）；濾液中所含主要的雜質(zhì)離子是_（寫離子符號(hào)）。（2）用NaClO除去尿素CO(NH2)2時(shí)，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環(huán)的物質(zhì)，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；加入NaClO的另一個(gè)作用是_。（3）溫度和壓強(qiáng)P(HCl)g對(duì)MgCl2·6H2O晶體熱分解產(chǎn)物的影響如圖所示。請(qǐng)回答下列問題： 寫出P(HCl)g = 0.25MPa，溫度從300升高到550時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式_； 實(shí)際生產(chǎn)中，將MgCl2·6H2O晶體加熱到600的過程中幾乎得不到無(wú)水MgCl2，其原因是_；若要得到無(wú)水MgCl2須采取的措施是_。3重晶石礦（主要成分為硫酸鋇）因?yàn)楹蠪e2O3、MnO及炭質(zhì)等雜質(zhì)而常呈深褐色。工業(yè)上將重晶石礦粉碎后與硫酸、鋁粉在反應(yīng)槽中混合加熱（即“漂白”），再經(jīng)水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料，廣泛用作紙張、油漆等的填充劑。重晶石填料的生產(chǎn)工藝流程為：（1）在該流程中，為加快“漂白”速度，采取的措施有_。（2）硫酸起到了“漂白”的作用。請(qǐng)寫出硫酸直接起到該作用時(shí)的化學(xué)方程式： _。（3）鋁粉也起到了“漂白”的作用。你認(rèn)為，鋁粉是如何起到該作用的？_。（4）有同學(xué)認(rèn)為，既然兩次水洗，那么鋁粉的作用就不大。你的解釋是：_。（5）煅燒的主要目的是_。（6）將煅燒后的固體磨細(xì)，使用的是加有剛玉（氧化鋁）球的振動(dòng)磨。這說明剛玉具有很高的_。4一工廠用軟錳礦（含MnO2約70%及Al2O3）和閃鋅礦（含ZnS約80%及FeS）共同生產(chǎn)MnO2和Zn（干電池原料）：已知： A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。 IV中的電解反應(yīng)式為MnSO4 + ZnSO4 + 2H2O = MnO2 + Zn + 2H2SO4。（1）A中屬于還原產(chǎn)物的是_。（2）MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是_；需要加熱的原因是_；C的化學(xué)式是_。（3）該生產(chǎn)中除得到MnO2和Zn以外，還可得到的副產(chǎn)品是_。（4）如果不考慮生產(chǎn)中的損耗，除礦石外，需購(gòu)買的化工原料是_。（5）要從Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4·10H2O），需進(jìn)行的操作有蒸發(fā)濃縮、_、過濾、洗滌、干燥等。（6）從生產(chǎn)MnO2和Zn的角度計(jì)算，軟錳礦和閃鋅礦的質(zhì)量比大約是_。