高考化学：工艺流程题
高考化学：工艺流程题 突出化学反应原理应用的工艺流程题 1七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：(1)煅粉主要含MgO和_，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液中c(Mg2)小于5×106mol·L1，则溶液pH大于_Mg(OH)2的Ksp5×1012；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_。(2)滤液中的阴离子有_(忽略杂质成分的影响)；若滤液中仅通入CO2，会生成_，从而导致CaCO3产率降低。(3)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为_。(4)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为_。【解析】(1) 白云石高温煅烧，CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若滤液中c(Mg2)小于5×106mol·L1，根据Kspc(Mg2)·c2(OH)得：若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少。(2) 煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于镁化合物几乎不溶，则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO3)2，故滤液中的主要阴离子为NO 。由于滤液的pH大于11，溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3与Ca(OH)2，若仅通入CO2会生成Ca(HCO3)2，从而导致CaCO3产率降低。(3) 电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为2Al6H2O2Al(OH)33H2。(4) 由题意可知，放电时负极Al失去电子与AlCl 结合生成Al2Cl，其电极反应式为Al3e7AlCl =4Al2Cl。【答案】(1) CaO11 加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少(2)NO、OHCa(HCO3)2(3)2Al6H2O 2Al(OH)33H2(4)Al3e7AlCl =4Al2Cl 突出信息迁移的工艺流程题1资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下： 请回答下列问题：(1)950 煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是_。(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是_。(3)NH4NO3溶液能从磷矿中浸取出Ca2的原因是_。(4)在浸取液中通入NH3，发生反应的化学方程式是_。【解析】(1)磷尾矿中除Ca5(PO4)3F外还有CaCO3·MgCO3，950 时Ca5(PO4)3F不分解，CaCO3·MgCO3分解生成CaO、MgO和CO2。(2)过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。(3)NH4NO3溶液因NH水解使溶液呈酸性，溶解CaO、Ca(OH)2，使之转化为Ca2。(4)由图可知浸取液中通NH3将Mg2转化为Mg(OH)2沉淀。【答案】(1)CO2(2)烧杯、漏斗、玻璃棒(3)NH水解使溶液呈酸性，与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2(4)MgSO42NH32H2O=Mg(OH)2(NH4)2SO42硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4，其流程如下： 已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33 )。(1)在第步反应加料之前，需要将反应器加热至100 以上并通入氩气，该操作的目的是_。(2)第步分离采用的方法是_；第步分出NaBH4并回收溶剂，采用的方法是_。【解析】(1)将反应器加热到100 以上并通入氩气，目的是排出反应器中的水蒸气和空气，以防止副反应发生。(2)经过第步分离得到的是溶液和Na2SiO3固体，故分离方法是过滤；根据异丙胺沸点，可通过蒸馏从溶液中分离出异丙胺和硼氢化钠。【答案】(1)除去反应器中的水蒸气和空气(2)过滤蒸馏3亚氯酸钠(NaClO 2 )是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图： 已知：NaClO 2 的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。纯ClO 2 易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。回答下列问题：(1)发生器中鼓入空气的作用可能是_ (选填序号)。a将SO 2 氧化成SO 3 ，增强酸性b稀释ClO 2 以防止爆炸c将NaClO 3 氧化成ClO 2(2)吸收塔的温度不能超过20 ，其目的是_。(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持_稍过量。(4)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是_(选填序号)。a蒸馏b蒸发c灼烧d过滤e冷却结晶要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是_ (填操作名称)。【答案】(1)b(2)防止H2O2分解(3)NaOH(4) b、e、d重结晶 规律方法 1解答工艺流程题的基本方法(1)粗读题干，挖掘图示，明确目的。图示中一般会出现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。通过阅读明确生产目的，找到制备物质所需的原料及所含杂质。(2)携带问题，精读信息。这里信息包括三个方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(进入与流出)、实验操作方法。(3)看清问题，准确规范作答。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，答题时应注意前后问题往往没有相关性，即前一问未答出，不会影响后面答题。2工艺流程试题设问角度(1)化学反应原理化学反应原理在实际工业上是否可行。(2)如何控制成本原料的选取使用、设备的损耗。(3)如何提高原料的利用率利用好副产品、循环使用原料、能量充分利用。(4)如何使生产过程要快从影响化学反应速率的因素分析。(5)如何提高产率从影响化学平衡移动的因素分析。(6)如何提纯产品产品的分离、提纯实验基本操作。(7)环保问题反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”处理，涉及绿色环境问题。【总结】在解化工流程题时关键要利用物质的性质，分析流程中发生的反应，弄清楚每个环节物质的去向。流程只是一个载体，考查的落脚点是元素及其化合物的性质，如铝及其化合物、铁及其化合物等，基本化学理论，如化学平衡、电化学等，实验操作如：过滤、分液、蒸发、萃取等。该类题的综合性强，知识的涉及面广，要求有较好的基础知识和知识的运用能力。7
