【文档说明】高中化学高考复习工艺流程汇总(共十大).doc,共(4)页,122.000 KB,由鹿哥教育上传
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1高考化学工艺流程一、从铝土矿中提炼铝流程Ⅰ:【涉及反应】(写出并配平化学方程式)①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O②AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+Na
OH=Fe(OH)3↓+3NaClHCl+NaOH=NaCl+H2O③NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3NaOH+CO2=NaHCO3④Al(OH)3△Al2O3+3H2O⑤Al2O3(熔融)电解4Al+3O2↑【问题探讨】(思考并回答
问题)①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么?[提示]过滤。②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液?[提示]不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗?[提示]不是NaHCO
3而是Na2CO3。流程Ⅱ:【涉及反应】①Al2O3+NaOH=2NaAlO2+H2OSiO2+NaOH=Na2SiO3+H2O②Na2SiO3+HCl=H2SiO3↓+2NaClNaAlO2+HCl=NaCl+AlCl3+2H2ON
aOH+HCl=NaCl+H2O③AlCl3+NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4ClHCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O【问题探讨】①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么?[提示]不合适;因为过量CO2与NaAl
O2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO和AlO的目的。②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗?[提示]不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?[提示]不能;因为AlCl3属于共价化合
物。二、硅的制备石英砂①焦炭高温粗硅②Cl2加热四氯化硅③H2高温纯硅【涉及反应】①SiO2+C高温Si+CO↑②Si+Cl2加热SiCl4③SiCl4+H2高温Si+4HCl【问题探讨】①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气?2[提示]高温下,焦炭和空气中的O2发生反应。②用石
英砂和焦炭制备粗硅的反应中,焦炭的作用是什么?[提示]提供能量,作还原剂。③粗硅与HCl完全反应后,经冷凝得到的SiCl4(沸点57.6℃)中混有少量的SiHCl3(沸点33℃),提纯SiCl4采用的方法是什么?[提示]蒸馏。④由SiO2与C高温下反应得到的粗硅中可能含有
什么杂质?[提示]SiO2、C、SiC等。三、氯碱工业【涉及反应】①2NaCl+H2O电解,2NaOH+H2↑+Cl2↑②Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O③Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O④H2+Cl2点燃,2HCl【问题探讨】①食
盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,如何设计实验方案除去这些杂质离子?②工业上电解食盐水制烧碱时,食盐水为什么必须要精制?[提示]精制食盐水的目的是除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,以防Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)
2堵塞隔膜电解槽中的隔膜,造成电解失败。③用惰性电极电解饱和食盐水时,为什么要用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室?[提示]电解时,阳极产生Cl2,阴极产生H2,若无隔膜,二者混合光照时会发生爆炸,隔膜的作用是将H2和Cl2隔开,以防发生危险。④步骤③制取漂白粉时是将Cl2通入澄清石灰水中吗?[
提示]不是;原因是澄清石灰水中Ca(OH)2含量低,不适合工业大量生产,应改为石灰乳。四、工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸【涉及反应】①FeS2+O2高温Fe2O3+SO2②SO2+O2催化剂△SO3③SO3+H2O=H2SO4【问题
探讨】①煅烧黄铁矿要在沸腾炉中进行,其中矿石要粉碎,从炉底鼓入空气,炉中的粉末状固体就像沸腾的液体一样,煅烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状?[提示]增大矿石和氧气的接触面积,提高燃烧效率。②在接触室中通入过量的氧气,能
否将SO2全部转化成SO3?[提示]不能;原因是SO2催化氧化成SO3的反应是可逆反应。③依据化学反应速率和化学平衡原理,增大压强对SO2催化氧化成SO3的反应是十分有利的,而工业生产上为什么不采用高压而采用常压下进行反应?[提示]常压下,SO2催化氧化成SO3的转化率已经很
高,增大压强,即增加了设备的投资,得不偿失。④吸收塔中发生的是SO3与水的反应,为什么吸收SO3气体时用98%的浓硫酸而不用水吸收?[提示]用水吸收SO3易形成硫酸的酸雾,影响吸收效率。⑤硫酸工厂的尾气中含有大量的SO2,写出用氨水吸收SO2的化学方程式。[提示]SO2+NH
3·H2O=NH4HSO3,2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。五、工业制硝酸【涉及反应】3①NH3+O2催化剂△NO+H2O②NO+O2=NO2③NO2+H2O=HNO3+NO【问题探讨】①步骤③吸收塔中为什么NO2被水
吸收过程中要补充一定量的空气?[提示]因NO2与水反应生成HNO3时只有的NO2转化成HNO3,通入空气的目的是使NO2与O2作用完全转化成HNO3,方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。②工业制硝酸时,能否将工业尾气直接排入大气中?工业尾气中有害气体的主要成分是
什么?[提示]不能;NO和NO2。③已知:①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O硝酸工厂的尾气可用NOx(NO与NO2的混合气体)表示,用NaOH溶液可
吸收尾气,为使NOx完全被NaOH溶液吸收x的取值范围是什么?如何操作才能保证NOx完全被NaOH溶液吸收?[提示]1.5≤x<2;通入一定量的空气(或O2)后,再被NaOH溶液吸收。六、工业上制纯碱【涉及反应】NH3+H2O+CO
2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑【问题探讨】①工业制纯碱时为什么先通入NH3后通入CO2?[提示]NH3在水中的溶解度大,形成的NH3·H2O呈碱
性,更容易吸收CO2,得到更多的NaHCO3;若先通入CO2,得到的HCO浓度小,不利于NaHCO3的生成。②工业上制备的纯碱中可能混有哪些杂质?[提示]依据制备反应:NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl可知混有的杂质为NaCl和NH4Cl。③“碳酸化”后过滤获得的
物质是什么?[提示]NaHCO3。④过滤得到的母液为NH4Cl,加入熟石灰获得循环使用的物质是什么?[提示]NH3。⑤设计实验证明纯碱产品中混有NaCl?[提示]取少量样品于一试管中,加水配成溶液,加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成说明纯碱样品中混有NaC
l。七、从工业废水中回收硫酸亚铁和铜的工艺流程工业废水中含有大量的FeSO4,较多的Cu2+和少量的Na+。为了减少污染并变废为宝,回收硫酸亚铁和金属铜的工艺流程如下。【涉及反应】①CuSO4+Fe=FeSO4+Cu②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑【问题探讨】①步骤②中加入过量稀
H2SO4的目的是什么?[提示]除去Cu中残留的铁。②步骤①中如何将Fe、Cu与FeSO4溶液分离?[提示]过滤。③步骤③中如何从FeSO4溶液中获得硫酸亚铁晶体?[提示]将FeSO4溶液加热浓缩、冷
却结晶,过滤得FeSO4·7H2O。4八、从海水中提取镁【涉及反应】①MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O③MgCl2·6H2OHCl气流中△MgCl2+6H2O④MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑【问题探讨】①步骤③中加热Mg
Cl2·6H2O制取无水MgCl2时,为什么要在HCl的气流中进行?[提示]防止MgCl2水解。②从海水中提取镁的工艺流程中,涉及哪些反应类型?[提示]分解反应、复分解反应、氧化还原反应。③步骤④用电解法冶炼镁时,能否用MgO代替MgCl2?[提示]不能;原因是MgO的熔点高,
浪费能源。九、从海水中提取溴【涉及反应】①2Br-+Cl2=Br2+2Cl-③Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr【问题探讨】①从海水中提取溴的工艺流程中为什么要设计两步(步骤①、④)将Br-氧化,B
r2的过程?[提示]将溴富集。②步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90℃,温度过高或过低都不利于生产,请解释原因。[提示]温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸气中水量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,回收率低。③步骤②中用热空气吹出的溴也可以用饱和N
a2CO3溶液吸收溴,写出反应过程化学方程式。[提示]Br2+H2O=HBr+HBrO,Na2CO3+2HBr=2NaBr+H2O+CO2↑。十、海带中碘的提取【涉及反应】:2I-+Cl2=I2+2Cl-【问题探讨】①步骤①灼烧海
带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是_____(从下列仪器中选出所需的仪器,将标号字母填写在空白处)。A.烧杯B.坩埚C.表面皿D.泥三角E.酒精灯F.干燥器[提示]B、D、E②步骤⑤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步
骤的实验操作名称是什么?[提示]蒸馏。③步骤④中,某同学选择苯来提取碘的理由是什么?[提示]苯与水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中的大,苯与水溶液易分层。④设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法。[提示]取
少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉溶液,若溶液变蓝,说明还有单质碘;若溶液不变蓝,说明溶液不含碘。