高考化学专题10化工流程大题考点专练10
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高考化学专题复习—化工流程题精选1. 某化工厂制备净水剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2﹒6H2O]晶体的一种方案如下:下列说法不正确的是A. 滤渣A的主要成分是CaSO4B. “系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥等C. 相同条件下,硫酸铁铵溶解度比硫酸铁小D. “氧化”反应中试剂B可选NaClO2. 金属钛易于和肌肉长在一起,可用于制造各种人造关节。
工业上由钛铁矿主要成分为(FeTiO3,含少量Fe2O3),含少量制备海绵钛的工艺流程如下:下列说法错误的是A. 步骤①中粉碎钛铁矿可以提高原料利用率B. 步骤②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2C. 步骤③中应避免接触水D. 步骤④中采用的分离操作为过滤3. 我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程如图所示,下列说法不正确的是A. 在沉淀池中应先通入氨气,再通入二氧化碳气体B. 该反应原理:NH3 + CO2 + H2O ═ HCO-3+ NH4+C. 循环1中X是二氧化碳D. 在过滤后的母液中加入氯化钠粉末、通入氨气,搅拌,经冷却结晶后可得氯化铵晶体4. CuCl2·2H2O有如下的转化关系:下列说法错误的是A. 加热条件下,固体1与H2反应生成红色固体B. 气体2为Cl2C. 气体1遇氨气会产生“白烟”D. 固体2遇KI溶液生成黄色固体4、【答案】B【解析】二水氯化铜加热分解生成CuO,Cu(OH)2,HCl,H2O;A固体1是CuO,Cu(OH)2加热条件下与氢气反应生成铜,正确;B气体l是氯化氢和水蒸气,浓硫酸干燥氯化氢,不能氧化氧化氢,气体2为氯化氢,错误;C气体l是水蒸气和氯化氢的混合气体,遇氨气会生成氯化铵固体,正确;D固体2是氯化银,与Kl溶液反应生成碘化银,正确。
5.从海水中提取溴的流程如图所示,下列有关说法错误的是X试剂可以是SO2A.B.步骤Ⅲ反应的离子方程式为2Br - + Cl2 = Br2 + 2Cl -C.步骤IV包含萃取、分液和蒸馏D. 当生成1mol Br2时,需要消耗22.4L Cl26. 某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4某实验小组以废催化剂为原,料,回收锌和铜。
高考化学化工流程试题考查知识点在高考中,化学化工流程试题是一个重要的考点。
化学化工流程涉及了化学反应的各个环节,对学生的知识掌握、逻辑思维能力和实验操作能力都有很高的要求。
下面我将从几个角度分析高考化学化工流程试题考查的重点知识点。
一、反应的原理和条件化学反应是化学化工流程中不可或缺的一环。
在高考中,考查学生对不同反应的原理和条件的掌握是常见的出题方式。
比如,氧化还原反应中的氧化剂和还原剂,酸碱中的中和反应和水解反应等等。
学生需要熟悉各类反应的示例,理解反应原理,掌握反应条件,准确判断反应类型和产物。
二、化工流程的操作步骤化工流程是化学反应在实验室或工业中的应用。
在高考化学化工流程试题中,经常考查学生对化工流程的熟悉程度。
学生需要了解不同化工流程的操作步骤、具体实验操作的细节、反应器的设计和优化等等。
三、物质平衡和能量平衡在化学化工流程中,物质平衡和能量平衡是非常重要的概念。
物质平衡要求反应物与生成物的摩尔数之间存在一定的关系,学生需要根据反应方程式求解物质平衡的相关问题。
能量平衡则要求学生对吸热反应和放热反应的特点进行分析,计算反应的热效应。
四、催化剂和反应速率催化剂在化学化工流程中起到了重要的作用,能够在较低温度和压力下提高反应速率。
在高考化学化工流程试题中,常常会考查学生对催化剂的认识和作用机理。
学生也需要了解反应速率与反应浓度、温度、催化剂等因素之间的关系。
五、环境保护和安全问题化学化工流程对环境和安全的影响是一个重要的考点。
学生需要了解化学化工流程对环境产生的影响,如废气、废水、废渣的处理和排放问题。
同时,学生也需要掌握化学化工流程中的安全操作规范和事故预防知识。
综上所述,高考化学化工流程试题考查的知识点涉及了反应的原理和条件、化工流程的操作步骤、物质平衡和能量平衡、催化剂和反应速率、环境保护和安全问题等方面。
学生需要掌握这些知识点,并能够将其灵活运用到解题过程中。
为了提高解题能力,学生应该多做一些相关的习题,加强实践操作能力,提升自己的化学化工水平。
1。
化工流程解题概述在高考试题考察中,为了使化学教学更加紧密联系工农业生产和日常生活,高考将无机框图题改为化学工艺流程框图题。
这类题是通过某种重要的化工产品的工业生产流程简图的分析,以物质制备、分离、提纯为试题情境,以元素化合物知识、实验基本操作、化学平衡原理、水解理论、物质制备和分离的知识为考察知识目标,以信息的获取、加工、整合和新情境下实际问题的分解、分析、综合、解决及以经济的视角分析实际生产中的各种问题为考察能力目标。
一. 无机化工流程题的特点:规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。
核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制.1。
流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线.2。
这类题常围绕以下几个知识点进行设问:⑴反应速率与平衡理论的运用反应物颗粒大小:反应速率、原料的利用率等温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;⑶利用控制pH分离除杂;⑷化学反应的能量变化;⑸实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;⑹流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;⑺环境保护与绿色化学评价.二。
无机化工流程题的结构工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。
题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设置成一系列问题,构成一道完整的化学试题。
题型特点1。
呈现形式:流程图、表格、图象.2。
设问方式:措施、成分、物质、原因.3. 能力考查:获取信息的能力、分析问题的能力、迁移推理能力、表达能力。
4. 知识落点:基本理论、元素化合物、实验。
无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。
化工流程题必背知识点化工流程题在化学工程和化学类专业的学习中占据着重要地位。
通过解答这些题目,学生可以巩固对化工流程的理解,提高解决实际问题的能力。
下面是一些化工流程题必背的知识点,希望对大家的学习有所帮助。
1. 化工流程的基本概念•化工流程是指将原料通过物理或化学方式转化成所需产品的过程。
•化工流程需要考虑原料的成本、反应的选择性、能源的消耗以及产品的纯度等因素。
•化工流程通常包括原料准备、反应器、分离器、传热器和控制装置等单元操作。
2. 化工流程中常见的反应类型•催化剂反应:在催化剂的存在下进行的反应,如催化加氢、催化裂化等。
•氧化反应:利用氧气进行的反应,如氧气与烃类化合物反应生成醇、醛、酮等。
•还原反应:将物质还原为较低氧化态的反应,如金属的还原、有机化合物的还原等。
•等温反应:反应温度在反应过程中保持不变的反应,如酸碱中和反应等。
•昇温反应:反应温度随着反应进程逐渐升高的反应,如聚合反应等。
3. 化工流程中常见的分离技术•蒸馏:利用物质沸点的差异进行分离,常用于分离液体混合物。
•理论板数:蒸馏塔中的理论板数是指将一种物质从液相蒸发到气相再从气相凝结到液相所需的理论塔板数。
•萃取:利用两种或两种以上的溶剂的互溶性差异进行分离,常用于提纯有机化合物。
•结晶:利用物质溶解度的差异进行分离,常用于提纯固体物质。
•气体吸收:将气体通过液体吸收剂进行分离,常用于废气处理。
4. 化工流程中常见的传热装置•管壳式换热器:由管子和外壳组成,通过管子内的流体和外壳中的流体进行传热。
•换热面积:换热器中管子的总外表面积,决定了传热的效果。
•冷凝器:将气体冷却成液体的装置,常用于将蒸汽冷凝为液体。
•蒸发器:将液体蒸发成气体的装置,常用于溶剂的回收。
5. 化工流程的控制装置•反应器的控制装置:包括温度控制、压力控制、搅拌速度控制等,以保持反应的高效进行。
•分离器的控制装置:包括流量控制、压力控制、液位控制等,以实现分离效果的最优化。
高中化学工业流程题化学工业是指利用化学原理和技术进行大规模生产的工业。
在化学工业中,流程是非常重要的,它决定了产品的质量和产量。
高中化学课程中,我们学习了许多化学工业流程,下面我将以硫酸生产为例,介绍化学工业流程的相关知识。
硫酸是一种重要的化工原料,广泛应用于冶金、化肥、制药、染料等行业。
硫酸的生产主要有浓硫酸和稀硫酸两种方法,其中稀硫酸法是目前应用较为广泛的一种方法。
稀硫酸法生产硫酸的流程主要包括燃烧硫磺、制取二氧化硫、制取三氧化硫、制取浓硫酸和制取稀硫酸等步骤。
首先,燃烧硫磺的化学方程式为S + O2 → SO2。
硫磺在燃烧时会生成二氧化硫,而燃烧所需的氧气则通过空气中的氧气来提供。
接下来,二氧化硫与氧气在催化剂的作用下发生催化氧化反应,生成三氧化硫。
化学方程式为2SO2 + O2 → 2SO3。
在这一步骤中,催化剂的选择和反应条件的控制对于产率和产品质量至关重要。
然后,将生成的三氧化硫溶解于水中,得到浓硫酸。
化学方程式为SO3 + H2O → H2SO4。
最后,通过向浓硫酸中逐渐加入适量的水,就可以得到稀硫酸。
化学方程式为H2SO4 + H2O → H2SO4。
在整个生产过程中,控制反应条件、选择合适的催化剂、提高反应的选择性和产率是非常重要的。
此外,对生产设备的维护和管理也是确保生产顺利进行的关键。
在实际生产中,还需要考虑原料的获取、废气处理、产品的储存和运输等一系列问题,这些都需要综合考虑,确保整个生产过程的安全、环保和高效。
总的来说,化学工业流程的设计和实施是一个综合性的工程,需要化学、物理、工程等多个学科的知识和技术。
只有在严格控制各个环节的条件和参数,保证反应的高效进行,才能生产出高质量的化工产品。
希望同学们在学习化学工业流程的过程中,能够深入理解其中的化学原理和工艺技术,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
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二、题目要求:
1.根据原料设计流程图,选择合适的化工反应,填写下列反应式,计算反应物与产物的物质的量关系;
2.合成含有三种及以上基团的有机物,分析合成流程,整理反应式并计算物质的量关系;
3.按给定方法练习流程图中的几个反应。
三、解题思路:
1.首先根据化学原理和给定的原料设计流程图,结合化工反应的特点,选取适当的化工反应,例如烷烃的氯化加氢反应、烷烃的氧化裂解反应以及醇的氢化缩合反应等。
填写下列反应式,计算反应物与产物的物质的量关系。
2.然后分析合成流程,根据合成的步骤整理反应式,例如:异丙醇的合成反应,整理反应式就可以写出:CH3CH2OH(氢氧化)
→CH3CH2CH2OH(氢化)→CH3CH2CH2CH2OH(氯化)→CH3CH2CH2CH2CH2OH (缩合)→CH3CH(OH)CH2CH3(氧化)→CH3CH2OH(烷烃氧化)
→CH3CH2CH2OH(缩合)→CH3CH2CH2CH2OH(烷烃氯化)
→CH3CH2CH(OH)CH3(烷烃氢化)→CH3CH2CH2CH2OH(烷烃缩合)
→CH3CH2CH2CH2CH2OH(异丙醇),最后计算物质的量关系。
高考化工流程题知识点高考化学是考生备战高考的重要科目之一,其中化工流程题占据了相当大的比重。
化工流程题主要考察考生对化学反应原理和实验操作的理解与应用能力。
下面,我们将针对高考化工流程题常见的知识点进行深入探讨。
一、溶液的制备与浓度计算在化工流程中,溶液的制备是最常见的实验操作之一。
溶液的浓度计算是制备溶液及相关反应的基础。
1. 溶液的制备方法常见的溶液制备方法有溶质溶解法和稀释法。
其中,溶质溶解法是指将溶质直接溶解在溶剂中,如将固体氯化钠溶解在水中制备氯化钠溶液。
稀释法是指通过向浓缩溶液中加入溶剂调整其浓度,如将浓硫酸稀释为稀硫酸。
2. 浓度计算溶液的浓度通常用质量浓度、摩尔浓度和体积浓度来表示。
质量浓度指溶质在溶液中的质量与溶液体积的比值,摩尔浓度指溶质在溶液中的摩尔数与溶液体积的比值,体积浓度指溶质在溶液中的体积与溶液体积的比值。
二、化学反应路径与原理化工流程题常常考察化学反应的途径和原理。
清楚掌握这些知识点,对解题至关重要。
1. 双曲假说双曲假说是指在该化学反应中,每个分子提供一个活化质点。
一般情况下,双曲假说适用于一步反应。
但对于多步反应,双曲假说的适用性需要经过实验证实。
2. 化学反应动力学化学反应动力学研究反应速率与反应物浓度之间的关系。
通常用速率方程来描述化学反应速率与反应物浓度的关系。
速率常用单位为摩尔/升·秒。
三、实验装置及操作化工流程题的实验装置及操作是考察考生对实验原理和实验操作的理解与应用能力。
1. 蒸馏蒸馏是根据不同物质的沸点差异,利用液体的汽化与冷凝来实现分离纯液体的一种方法。
常用的蒸馏设备有常压蒸馏装置、减压蒸馏装置和分馏塔。
2. 结晶结晶是通过溶质在溶剂中的溶解度随温度变化的差异来进行分离纯固体的实验操作。
通过控制溶液的温度降低,使得其中饱和的溶质逐渐沉淀,从而得到结晶。
3. 蒸发蒸发是将溶液中的溶剂通过加热蒸发掉,从而得到溶质的实验操作。
常见的蒸发设备有蒸发皿和蒸发瓶等。
大题化工流程综合题类型一以物质制备为目的1(2024·广西·统考模拟预测)层状结构MoS2薄膜能用于制作电极材料。
MoS2薄膜由辉钼矿(主要含MoS2及少量FeO、SiO2)制得MoO3后再与S经气相反应并沉积得到,其流程如下。
回答下列问题:(1)“焙烧”产生的SO2用NaOH溶液吸收生成NaHSO3的离子方程式为。
(2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵NH42Mo2O7溶液,为提高“浸取”速率,可采用的措施是(举一例)。
(3)“灼烧”过程中需回收利用的气体是(填化学式)。
(4)在650℃下“气相沉积”生成MoS2的反应需在特定气流中进行,选用Ar而不选用H2形成该气流的原因是。
(5)层状MoS2晶体与石墨晶体结构类似,层状MoS2的晶体类型为。
将Li+嵌入层状MoS2充电后得到的Li x MoS2可作电池负极,该负极放电时的电极反应式为。
结合原子结构分析,Li+能嵌入MoS2层间可能的原因是。
【答案】(1)SO2+OH-=HSO-3(2)将固体粉碎(3)NH3(4)H2和S在加热条件下发生生成H2S(5)混合型晶体Li x MoS2-xe-=MoS2+xLi+Li+为Li失去一个电子形成,原子半径小【解析】MoS2薄膜由辉钼矿(主要含MoS2及少量FeO、SiO2)制得MoO3后再与S经气相反应并沉积得到,辉钼矿焙烧后使用氨水浸取得到NH42Mo2O7,结晶后灼烧得到MoO3,最后与S经气相反应并沉积得到MoS2,据此分析解题。
(1)SO2用NaOH溶液吸收,生成NaHSO3,离子方程式为SO2+OH-=HSO-3,故答案为SO2+OH-=HSO-3。
(2)“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重钼酸铵NH42Mo2O7溶液,可将固体粉碎,提高“浸取”速率,故答案为将固体粉碎。
(3)NH42Mo2O7为铵盐,“灼烧”过程产生NH3,可回收利用,故答案为NH3。
(4)H2和S在加热条件下发生生成H2S,所以用Ar而不选用H2,故答案为H2和S在加热条件下发生生成H2S。
高三化学《化工流程》专项训练1. (14分)磷酸二氢钾( KH2PO4)可用于我国研制的巨型激光器“神光二号”。
某小组设计的以氟磷灰石[ Ca5(PO4)3F]为原料制备磷酸二氢钾晶体的工艺流程如下:已知:KCl+H3PO4=KH2PO4+HCl,其中HCl易溶于有机萃取剂。
回答下列问题:(1)写出氟磷灰石在高温下与SiO2、C反应的化学方程式,在该反应中的还原产物为。
(2)用烧碱溶液吸收尾气中的SiF4可生成两种盐,写出反应的离子方程式。
(3)写出副产品M的一种用途。
(4)从化学平衡角度分析,KCl和H3PO4反应制备KH2PO4时使用萃取剂的原因:。
(5)常温下,H3PO4的K a1=7.1×10-3、K a2=6.2×10-8、K a3=4.5×10-13。
通过计算解释KH2PO4溶液显酸性:。
(6)为避免水体富营养化,废水中的KH2PO4要先处理达标后再排放。
处理废水有两种方法:①沉淀法:向废水中加入石灰将磷元素全部转化成Ca3(PO4)2。
常温下,K sp[Ca3(PO4)2]=2.0×10-29。
一般地,溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,被认为完全除去。
若废水中c(Ca2+)=1.0×10-3mol·L-1,则废水中c(PO43-)= mol·L-1(结果保留小数点后一位,2≈1.4)。
②电渗析法:用电渗析法从废水中提取KOH和H3PO4。
下列说法正确的是(填字母)。
A.膜1为阳离子交换膜,y极为正极B.c为稀KOH溶液,b为浓H3PO4溶液C.阳极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑D.每转移0.1 mol电子时理论上可以获得9.8 g H3PO42. (14 分)稀土元素钪广泛应用于冶金化工航空航天、超导、激光、核能等领域。
利用钛磁铁矿为原料(成分主要为Fe2O3、TiO2及少量Sc2O3等)提纯氧化钪并制备氯化钪的一种工艺流程如下:已知:①氯化钪化学式为ScCl3,无色易潮解的晶体,易溶于水和某些有机溶剂;②25℃时,草酸电离平衡常数为K a1 =5.0×10-2,K a2=5.4×10-5。
考点十化工流程选择题学问点讲解化工流程选择题是最近两年出现的新题型,主要考查化工生产中涉及的问题。
1、考查原料的处理:典例1(2024课标Ⅰ)硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
采纳湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于爱护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D2、杂质离子的除去典例2硫酸锰可用于饲料养分强氧化剂和媒染剂。
其生产原材料软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质,生产工艺如下图:已知:(1)硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如下图。
(2)完全沉淀离子的pH:Fe3+为3.5,Fe2+为9.5,Mn2+为10.8,Mg2+为l1.6。
下列推断正确的是A.试剂A应当选择H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+B.在蒸发结晶时,温度应当略高于60°CC.操作I包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤,洗涤时可用稀硫酸做洗液D.试剂A应当选择氨水,目的是调整溶液的pH【答案】B3、物质的分别提纯典例3NH4Al(SO4)2·12H2O俗称铵明矾,其性质稳定,是化学试验常用的基准试剂,借助碳酸氢铵与硫酸钠可以制备纯净的铵明矾,制备过程如下图,下面相关说法错误的是A.为加快操作I的速率试验时采纳抽滤,常用玻璃纤维替代滤纸B.操作I的基本过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥C.运用NaOH 和BaCl2试剂可以检验铵明矾的三种离子D.若气体a通入到饱和的纯碱溶液中会有晶体析出,该晶体与固体a相同【答案】C【解析】玻璃纤维性质稳定,且韧性比滤纸的韧性好,可以替代运用,加快抽滤速率, A正确;碳酸氢铵饱和液与硫酸钠溶液混合反应后生成碳酸氢钠和硫酸铵,然后制成高温时的饱和液,进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作,可以得到碳酸氢钠固体,B正确;铵根离子和NaOH反应生成一水合氨,一水合氨和铝离子反应产生白色沉淀氢氧化铝,而铝离子干脆与NaOH反应也可产生白色沉淀氢氧化铝,因此无法确定铵根离子存在,C错误;气体a为二氧化碳,通入到饱和的纯碱溶液中会有产生碳酸氢钠晶体析出,与固体a成分相同,D正确。
冠夺市安全阳光实验学校专题十氮及其化合物探考情悟真题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例难度关联考点氮的单质、氧化物和硝酸1.掌握氮及其氧化物的主要性质2.了解氮的氧化物对环境的影响3.掌握硝酸的主要性质2016课标Ⅰ,26,14分中实验基本操作★★氨及铵盐1.掌握氨的主要性质及其应用2.了解NH3的实验室制法3.掌握铵盐的主要性质及其应用2017课标Ⅰ,26,15分中实验基本操作★★2016课标Ⅱ,26,14分中反应热、化学平衡常数分析解读氮及其化合物的性质是本专题考查的重点,高考对本专题内容的考查多以实验和化工流程题的形式呈现,试题难度适中。
本专题内容常与氧化还原反应、物质的制备与检验、化学平衡、盐类的水解等结合在一起进行考查。
预计今后高考对本专题的考查方式基本不变。
【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一氮的单质、氧化物和硝酸1.(山西霍州一中开学模拟,10)下列物质之间的转化都能一步实现的是( )A.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2B.N2→NH3→NO→NO2→HNO3→NO2C.S→SO3→H2SO4→SO2→Na2SO3→Na2SO4D.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3答案B2.(辽宁本溪高中开学检测,8)某浓度稀HNO3与金属M反应时,能得到+2价硝酸盐,反应时M与HNO3的物质的量之比为5∶12,则反应时HNO3的还原产物是( )A.NH4NO3B.N2C.N2OD.NO答案B3.(2018实验中学四模,12)下列说法中正确的是( )A.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在,都不是酸性氧化物B.N2+3H 22NH3、N2+O 22NO都属于氮的固定,且N2都表现还原性C.向BaCl2溶液中加入Na2SO3产生沉淀,再通入NO2,沉淀完全溶解D.向某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液中一定含有N H4+答案D4.(2018河南漯河高中二模,10)实验室用N2与Mg制备Mg3N2的装置如图所示(焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是( )A.①、②、③中依次盛装浓硫酸、NaOH溶液、焦性没食子酸溶液B.实验操作顺序为:通空气→管式电炉⑤通电加热→管式电炉④通电加热C.④的作用是预热经净化后的氮气D.当⑤的瓷舟中燃烧产生白光时,⑤可停止通电加热装置答案D5.(2018山东济南一中期中,21)亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。
专题10 化工流程大题近几年高考常以含金属元素(Fe、Cu、Ti、Cr、Mn、W、V、Co等)的陌生物质为载体,将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识进行设问,考查物质的制备、分离提纯等基本实验原理及操作,陌生化学方程式的书写,产品纯度或产率的化学计算,化工生产适宜条件的选择等。
这类试题具有较强的实用性和综合性,能考查考生分析问题和解决问题的能力,是近几年高考的常考题型。
1.工艺流程题的解题思路工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类题目的基本思路:(1)先粗读,从题干中获取有用信息,理清思路。
先不必把每个环节的原理都搞清楚。
(2)针对问题再精读,分析细节,根据问题去研究某一步或某一种物质。
(3)要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范性。
2.工艺流程题的解题方法(1)明确目的,提取有用信息。
通过阅读题头,了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,进而明确生产目的——制备什么物质,找到制备物质时所需的原料及所含杂质,提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。
(2)分析流程,弄清各步作用。
对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品),找出原料与产品之间的关系,联系问题有针对性地思考:原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质是否要除去,采用什么操作方法除去?(3)看清问题,准确规范作答。
这一步很关键,历年的高考评卷分析都指出考生的简述能力比较差,特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。
所以答题时要看清问题,不能答非所问,要注意语言表达的科学性和准确性,如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。
3.解工业流程题必备知识(1)常用思考方法。
①反应原理;②提高原料利用率;③快速反应;④提高产率;⑤提高产品纯度;⑥绿色环保;⑦工业成本低。
专题10 化工流程大题1.我国是世界上最大的钨储藏国,金属钨可用于制造灯丝、合金钢和光学仪器,有“光明使者”的美誉;现以白钨矿(主要成分为CaWO4,还含有二氧化硅、氧化铁等杂质)为原料冶炼高纯度金属钨,工业流程如下:已知:①钨酸酸性很弱,难溶于水;②完全沉淀离子的pH值:SiO32-为8,WO42-为5;③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。
回答下列问题:(1)工业上生产纯碱常先制得碳酸氢钠,此法叫“联碱法”,为我国化工专家侯德榜创立,即向饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,最终生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液,写出该化学反应方程式:____________。
(2)流程中白钨矿CaWO4和纯碱发生的化学反应方程式是:________________________。
(3)滤渣B的主要成分是(写化学式)______。
调节pH可选用的试剂是:_____(填选项)。
A.氨水B.盐酸C.NaOH溶液D.Na2CO3溶液(4)检验沉淀C是否洗涤干净的操作是________________________________________。
(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是_________。
(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙,已知某温度时,K sp(CaWO4)=1×10-10,K sp[Ca(OH)2]=4×10-7,当溶液中WO42-恰好沉淀完全(离子浓度等于10-5mol/L)时,溶液中c(OH-)=_____。
【答案】NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑ H2SiO3 B 取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴加1~2滴AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净。
如果用碳做还原剂,过量的碳混杂在金属中难以除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获得纯的金属钨,若用氢气作还原剂,就可避免该问题。
高中化学高考考点工业流程图习题练习(含答案解析)类型 1 金属类1. 为减少污染并变废为宝,某化学小组在实验室探究工业废水的综合利用,设计了以下流程图并完成了回收铜和硫酸锌的实验。
第1题图(1)X的成分为____;操作Ⅰ需用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。
(2)加入B时反应的化学方程式为________。
(3)操作Ⅱ中玻璃棒的作用是_________________。
2. 回收利用是保护金属资源的一条有效途径。
某工业废料含氧化铜和氧化铁,经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液,主要流程如下:第2题图已知:Fe+Fe2(SO4)3=== 3FeSO4(1)写出C的化学式_____。
(2)过程Ⅱ和过程Ⅲ都需要进行的实验操作是________。
(3)过程Ⅰ中氧化铁参与反应的化学方程式是_________。
3. 废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等,为实现对其中锡的绿色回收,某工艺流程如下。
第3题图已知:Sn+SnCl4=== 2SnCl2(1)铜的金属活动性比锡的_____(填“强”或“弱”),固体A中一定含有的金属元素是____。
(2)写出步骤②发生反应的化学方程式。
(3)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺主要优点有哪些?(回答一点即可)。
4. 钼是一种重要的金属,用它制成的合金有良好的机械性能,在工农业生产和国防上都有广泛的用途。
下图是利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的流程图:第4题图请回答下列问题:(1)MoO3中钼元素的化合价为_____。
(2)反应①常将钼矿石粉碎,其目的是什么?(3)操作Ⅰ的名称是_____;常用NaOH溶液吸收反应①的尾气,写出其反应的化学方程式。
5. 2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。
从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如下:第5题图已知:在酸性环境中有过氧化氢存在时,铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。
(1)操作①的名称是______;(2)提炼出的贵重金属可制作奖牌,其成分是_________;(3)调节pH的主要目的是除去滤液中________(填金属离子符号);(4)写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式。
化工流程1、四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。
用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO 、Fe 2O 3,Ti 的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下:(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 。
(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉,发生反应的离子方程式为:、 。
(3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH 达0.5,钛盐开始水解。
水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。
请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用: 。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、 、 、 (填化学式),减少废物排放。
2、氟硅酸(H 2SiF 6)是湿法磷肥厂的副产品,可用于制氟化铝、氟硅酸钠或氟化钠。
氟化钠是一种重要的氟盐,在水中溶解度为4g (20℃),主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。
下图所示以氟硅酸为原料制取氟化钠的流程图:(1) 已知流程中的反应⑴为:在溶液中两种物质反应生成了一种铵盐和三种氧化物,写出反应⑴发生的反应方程式:写出反应⑵的化学方程式:___________________________(2))图中A 、B 是2种产品,分别是_________、 _________(写化学式),另一种水产品白炭黑的化学成分是 (写化学式)。
(3)流程中C 、D 步骤的操作名称分别是C 、D 。
(4)流程中NH 4HCO 3的用量必须过量,为什么? 对另一反应物NaCl 的用量有什么要求? (5)NaF 也可以用萤石(CaF 2)和纯碱熔融制备:①写出反应方程式;②如何分离得到产品; ③比较两种制备的NaF 产品的市场竞争力。
2、某化学兴趣小组全体同学进入一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查,工厂负责人向同学们展示两个处理方案,并向同学们提出下列问题:方案甲:方案乙:(1)两个方案哪个符合当前生产的绿色理念,为什么? ;(2)写出方案甲中的②③步骤反应的离子方程式:;(3)工厂负责人指出,无论是甲还是乙的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑,你认为这么说的道理是: ;(4)用简便方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑 如果有,请你提出合理的处理方案(5)为了增加经济效益,该工厂把最后一步所得浅绿色滤液通过 、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥得到一种俗称“绿矾”的工业产品。
专题10 化学工艺流程(题型突破)目录题型01 化学工艺流程与物质制备题型02 化学工艺流程与反应原理题型03 化学工艺流程与物质提纯题型01 化学工艺流程与物质制备1.(2024·浙江省衢州、丽水、湖州三地市教学质量检测)硝基乙烷可用作硝化纤维、染料等的溶剂和火箭的燃料,也可用于合成农药、医药等。
硫酸二乙酯硝化法是合成硝基乙烷的重要方法,工艺流程示意图如下:已知:硫酸结构简式为请回答:(1)步骤①的化学方程式。
(2)下列有关说法不正确...的是___________。
A.硫酸氢乙酯具有酸性B.相同温度下,硫酸二乙酯在水中的溶解性大于硫酸C.NaNO2具有一定毒性,不能作为食品添加剂使用D.若③中硫酸二乙酯和NaNO2等物质的量反应,则A化学式为CH3CH2OSO2ONa(3)硫酸氢乙酯沸点为280℃,硫酸二乙酯的沸点为208℃,试从结构角度分析硫酸氢乙酯沸点高于硫酸二乙酯的原因。
(4)设计实验验证固体NaNO2有还原性(可供选择的试剂有:酸性KMnO4溶液、KI溶液、H2O2溶液、FeSO4溶液) ;写出实验过程中涉及的离子反应方程式。
2.(2024·重庆市名校联盟高三联考)I.由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)得到绿矾(FeSO4·7H2O),然后制取透明氧化铁颜料的流程如下:已知:①透明氧化铁又称纳米氧化铁,粒子直径微小(10~90nm),包括氧化铁黄(FeOOH)和氧化铁红(Fe2O3),难溶于水,在碱性条件下非常稳定;②Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价。
回答下列问题:(1)FeS2的电子式为。
(2)“滤渣”中的主要成分是。
(3)“还原”过程中涉及的离子方程式为。
(4)流程中“”环节的目的是。
(5)“沉淀”采用分批加入KOH溶液,并不断搅拌,这样操作不但可以得到色泽纯正的氢氧化铁,而且还可以。
(6)可用分光光度法测定制得的透明氧化铁中氧化铁黄和氧化铁红的含量。
十三、中学阶段应掌握的10大经典化工流程1.从铝土矿中提炼铝 [流程Ⅰ][涉及反应]①Al 2O 3+6HCl===2AlCl 3+3H 2O Fe 2O 3+6HCl===2FeCl 3+3H 2O②AlCl 3+4NaOH===NaAlO 2+3NaCl +2H 2O FeCl 3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl HCl +NaOH===NaCl +H 2O③NaAlO 2+2H 2O +CO 2===Al(OH)3↓+NaHCO 3 NaOH +CO 2===NaHCO 3 ④2Al(OH)3=====△Al 2O 3+3H 2O ⑤2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al +3O 2↑ [流程Ⅱ][涉及反应]①Al 2O 3+2NaOH===2NaAlO 2+H 2O SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O ②Na 2SiO 3+2HCl===H 2SiO 3↓+2NaCl NaAlO 2+4HCl===NaCl +AlCl 3+2H 2O ③AlCl 3+3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH 4Cl HCl +NH 3·H 2O===NH 4Cl +H 2O2.硅的制备[涉及反应]①SiO 2+2C=====高温Si(粗)+2CO↑ ②Si +2Cl 2=====△SiCl 4③SiCl 4+2H 2=====高温Si(纯)+4HCl 3.氯碱工业[涉及反应]①2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑ ②Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O ③2Cl 2+2Ca(OH)2===CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O ④H 2+Cl 2=====点燃2HCl4.工业上利用黄铁矿(FeS 2 )制取硫酸[涉及反应]①4FeS 2+11O 2=====高温2Fe 2O 3+8SO 2 ②2SO 2+O 2催化剂△2SO 3③SO 3+H 2O===H 2SO 4 5.工业制硝酸[涉及反应]①4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O ②2NO +O 2===2NO 2③3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 6.工业上制纯碱[涉及反应]NH 3+H 2O +CO 2+NaCl===NaHCO 3↓+NH 4Cl 2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑ 7.从工业废水中回收FeSO 4和Cu工业废水中含有大量的FeSO 4,较多的Cu 2+和少量的Na +。
考点10 金属矿物的开发利用工艺流程初探金属矿物的开发利用1.下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质MgB.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质AlC.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质NaD.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu2.工业上制备下列物质的生产流程合理的是()A.由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3AlB.从海水中提取镁:海水Mg(OH)2MgO MgC.由NaCl制漂白粉:饱和食盐水Cl2漂白粉D.由黄铁矿制硫酸:黄铁矿SO2SO3H2SO43.下列说法不正确的是A.利用铝的还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量的热的性质,工业上常用铝粉还原一些金属氧化物B.单质碳有还原性,在高炉炼铁中直接将氧化铁还原成铁C.研制出性能优良的催化剂可以使反应温度降低,提高反应速率,从而起到很好的节能效果D.太阳能电池板可将光能转换为电能,所用转换材料是硅晶体4.下列说法不正确...的是A.钠只有在加热条件下才能与氯气反应B.工业炼铁中石灰石高温分解生成CO2和CaO,CaO与SiO2等反应生成炉渣C.常见的硫酸盐芒硝(Na2SO4•10H2O)可应用于太阳能的光-化学能转换D.红宝石是含有少量金属氧化物的刚玉,主要成分是氧化铝无机工艺流程的解读5.(2020·河北高三一模)铝是应用广泛的金属,以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备氧化铝的一种工艺流程如图。
下列有关说法不正确的是()A.滤渣中X为Fe2O3B.“反应”步骤中加入NaHCO3溶液后,溶液的pH增大C.滤液中溶质的主要成分为Na2CO3D .NaAlO2溶液呈碱性的原因:AlO2-+2H2O Al(OH)3+OH-6.(2020·浙江高三其他)工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如图:下列说法不正确...的是()A.石灰石、纯碱、石英都属于盐,都能与盐酸反应B.用铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2、冰晶石等C.在制粗硅时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2:1D.黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物7.(2020·天津市滨海新区大港油田实验中学高三开学考试)各种矿产资源的开发利用为人类发展提供了重要的物质保障,如图是一些矿产资源的利用流程,则下列说法不正确...的是A.粗铜电解精炼时,粗铜做阳极B.黄铜矿冶炼铜时,副产物二氧化硫可用于生产硫酸,FeO可用作冶铁的原料。
专题10 化工流程大题
1.我国是世界上最大的钨储藏国,金属钨可用于制造灯丝、合金钢和光学仪器,有“光明使者”的美誉;现以白钨矿(主要成分为CaWO4,还含有二氧化硅、氧化铁等杂质)为原料冶炼高纯度金属钨,工业流程如下:
已知:①钨酸酸性很弱,难溶于水;
②完全沉淀离子的pH值:SiO32-为8,WO42-为5;
③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。
回答下列问题:
(1)工业上生产纯碱常先制得碳酸氢钠,此法叫“联碱法”,为我国化工专家侯德榜创立,即向饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,最终生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液,写出该化学反应方程式:____________。
(2)流程中白钨矿CaWO4和纯碱发生的化学反应方程式是:________________________。
(3)滤渣B的主要成分是(写化学式)______。
调节pH可选用的试剂是:_____(填选项)。
A.氨水
B.盐酸
C.NaOH溶液
D.Na2CO3溶液
(4)检验沉淀C是否洗涤干净的操作是________________________________________。
(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是_________。
(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙,已知某温度时,K sp(CaWO4)=1×10-10,K sp[Ca(OH)2]=4×10-7,当溶液中WO42-恰好沉淀完全(离子浓度等于10-5mol/L)时,溶液中c(OH-)=_____。
【答案】NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑ H2SiO3 B 取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴加1~2滴AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净。
如果用碳做还原剂,过量的碳混杂在金属中难以除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获得纯的金属钨,若用氢气作还原剂,就可避免该问题。
0.2mol/L
【解析】 (1)向饱和食盐水中先通入足量氨气,使溶液显碱性,然后通入CO2气体,发生反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,将两个反应方程式叠加,可得总反应方程式:
NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
(2)CaWO4与纯碱在高温下反应生成Na2WO4、CaO与CO2,反应方程式为:CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑;
(3)滤渣B的主要成分为H2SiO3,调节溶液pH,溶液中的SiO32-与H+反应产生H2SiO3沉淀过滤除去,所以应
加入盐酸,选项B合理;
3.家用氯漂白剂的有效成分是NaClO,除用于漂白衣物、消除污渍外,在食品加工中也广泛应用。
Ⅰ.(1)常温下,一定浓度次氯酸钠水溶液的pH=a,则a______7(填>、<或=);结合离子方程式解释其原
因是__________________________________________________,此时,溶液中由水电离出的c(OH-)=
________mol/L。
(2)漂白剂与酸混合后效果更佳,将0.1000mol/L NaClO溶液与0.1000mol/L 硫酸溶液等体积混合后,关
于所得溶液的以下分析正确的是____________(忽略HClO的分解;HSO4-的电离视为完全)。
A.c(HClO)+c(ClO-)=0.1000mol/L
B.c(H+)>c(Na+)=c(SO42-)>c(HClO)>c(ClO-)>c(OH-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(ClO-)+c(OH-)
D.c(H+)-c(OH-)=2c(ClO-)+c(HClO)
Ⅱ.取20.00g家用氯漂白剂溶液配制成100mL溶液,取出10mL,加入过量KI处理,用足量稀硫酸酸化,
然后立即用0.1000mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2Na2S2O3+I2=2I-+Na2S4O6),指示剂显示滴定终点时,消
耗Na2S2O3溶液30.00 mL;
(1)用KI处理漂白剂生成I2的离子方程式为________________________________。
(2)该滴定过程选用的指示剂通常为___________,判断滴定终点时的现象是______________________。
(3)该漂白剂中“有效氯”的含量为_________________(结果保留一位小数)。
若滴定结束时,发现滴定
管尖嘴部分有气泡,则测定结果________(填“偏高”“偏低”“无影响”)。
注:“有效氯”指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
【答案】> ClO-+H2O HClO+OH-次氯酸钠在水溶液发生水解,使溶液呈碱性 10a-14 BD ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O 淀粉溶液溶液褪色,且半分钟内不恢复 5.3% 偏低
Ⅱ.(1)漂白剂溶液中ClO-有强氧化性,能氧化I-生成I2,同时得到还原产物Cl-,发生反应的离子方程式为ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;(2)I2遇淀粉溶液显蓝色,则滴定过程可选择淀粉溶液作指示剂,滴加Na2S2O3溶液,将I2还原为I-,随着滴加Na2S2O3溶液的量增大,溶液蓝色会逐渐变浅,最终会消失,当溶液褪色,且半分钟内不恢复时为滴定终点;(3)由2Na2S2O3+I2=2I-+Na2S4O6可知,滴定时消耗30.00 mL 0.1000mol/L Na2S2O3溶液,则溶液中I2的物质的量为0.03L× 0.1000mol/L×=0.0015mol,则20.00g家用氯漂白剂能氧
化KI得到的I2为0.0015mol×=0.015mol,则每克含氯消毒剂氧化KI生成的I2的物质的量为0.015mol÷20=0.00075mol,根据Cl2+2I-=I2+2Cl-可知氧化0.00075molI2需要的Cl2的物质的量为。