【考情分析】 化學(xué)微工藝流程題是近幾年全國(guó)卷和地方卷考查的“明星”題型(如2022·湖南卷T7),試題借助物質(zhì)制備或提純的操作流程為素材,突出考查元素化合物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化及化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,這類(lèi)試題一般難度不會(huì)太大,解答時(shí)只要考生能理清框圖間的轉(zhuǎn)化關(guān)系就能獲取高分。
下列說(shuō)法不正確的是( ?。〢.“還原”時(shí)另一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++FeS2===2S+3Fe2+B.“還原”后可以用KSCN檢驗(yàn)Fe3+是否反應(yīng)完全C.流程中多次進(jìn)行過(guò)濾,過(guò)濾所用玻璃儀器為燒杯、漏斗、膠頭滴管和玻璃棒D.所得FeCO3需充分洗滌,可用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)FeCO3是否已洗滌干凈
[思維建模] 制備型工藝流程題過(guò)程解讀
(1)讀流程圖①箭頭:箭頭進(jìn)入的是投料(反應(yīng)物)、出去的是主產(chǎn)物或副產(chǎn)物(生成物)。②三線(xiàn):出線(xiàn)和進(jìn)線(xiàn)均表示物料流向或操作流程,可逆線(xiàn)表示物質(zhì)循環(huán)。(2)解題要點(diǎn)①審題要點(diǎn):a.了解生產(chǎn)目的、原料及產(chǎn)品;b.了解題目提供的信息;c.分析各步的反應(yīng)條件、原理及物質(zhì)成分;d.理解物質(zhì)分離、提純、條件控制等操作的目的及要點(diǎn)。②答題切入點(diǎn):a.原料及產(chǎn)品的分離提純,b.生產(chǎn)目的及反應(yīng)原理;c.生產(chǎn)要求及反應(yīng)條件;d.有關(guān)產(chǎn)率、產(chǎn)量及組成的計(jì)算;e.綠色化學(xué)。
[跟蹤訓(xùn)練1] 某化工廠利用鋇泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2]制取Ba(NO3)2,其工藝流程如下。下列說(shuō)法不正確的是(  )A.酸溶時(shí),Ba(FeO2)2 與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(FeO2)2+8HNO3===Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2OB.酸溶時(shí)為了加快反應(yīng)速率,使用濃硝酸,代替稀硝酸并加熱煮沸C.X試劑可以是BaCO3D.上述流程中洗滌的主要目的是減少?gòu)U渣中可溶性鋇鹽對(duì)環(huán)境的污染
解析:A項(xiàng),試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液,使Al2O3溶解;B項(xiàng),若用強(qiáng)酸代替CO2,強(qiáng)酸過(guò)量時(shí),Al(OH)3會(huì)溶解,不能保證生成Al(OH)3沉淀;D項(xiàng),因Al比Fe活潑,不能用Fe置換Al。
題型二 分離提純型化學(xué)工藝流程[例2] 以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既可避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為以下是一種廢釩催化劑回收的工藝路線(xiàn):
Fe(OH)3、Al(OH)3
(5)“流出液”中陽(yáng)離子最多的是    。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫(xiě)出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________________。
[思維建模] 工藝流程題常見(jiàn)答題方向
[跟蹤訓(xùn)練4] 以工業(yè)級(jí)氧化鋅(含F(xiàn)e2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+等)為原料制備氧化鋅的流程如下:其中“氧化”加入KMnO4是為了除去浸出液中的Fe2+和Mn2+。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。〢.“浸出”時(shí)通過(guò)粉碎氧化鋅可提高浸出率B.“氧化”生成的固體是MnO2和Fe(OH)3C.“置換”加入鋅粉是為了除去溶液中的Cu2+、Ni2+等D.“煅燒”操作用到的儀器:玻璃棒、蒸發(fā)皿、泥三角
解析:浸出時(shí)通過(guò)粉碎固體氧化鋅,使物質(zhì)顆粒變小,增大與硫酸的接觸面積,反應(yīng)速率加快,因而可提高浸出率,A正確;硫酸浸出工業(yè)級(jí)ZnO后的溶液中存在Fe2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+和Ni2+,加入KMnO4溶液,Ni2+不能被氧化,F(xiàn)e2+、Mn2+被氧化成MnO2和Fe(OH)3除去,KMnO4被還原成MnO2,B正確;由于金屬活動(dòng)性:Zn>Ni>Cu,所以“置換”加入鋅粉是為了與溶液中的Ni2+、Cu2+發(fā)生反應(yīng),除去溶液中的Cu2+、Ni2+,C正確;“煅燒”操作用到的儀器:玻璃棒、 坩堝、泥三角,D錯(cuò)誤。
新 情 境 新 高 考物質(zhì)制備工藝流程我國(guó)擁有豐富的稀土礦產(chǎn)資源,在合金中加入適量的稀土金屬,能大大改善合金的性能,因而稀土金屬又被稱(chēng)為冶金工業(yè)的維生素。著名化學(xué)家徐光憲,因?yàn)樵谙⊥凛腿☆I(lǐng)域取得的卓越成就被譽(yù)為“稀土界的袁隆平”。鈰是一種重要的稀土元素,常見(jiàn)的化合價(jià)為+3價(jià)和+4價(jià)。以氟碳鈰礦(主要含CeFCO3,少量其他稀土鹽LnFCO3、非稀土元素Fe、Al、 Mg和SiO2等)為原料制備CeO2的一種工藝流程如圖所示:
[問(wèn)題探究](1)“氧化焙燒”前需將礦石粉碎成細(xì)顆粒,其目的是______________________________________________________。(2)氧化焙燒時(shí),CeFCO3和其他稀土鹽LnFCO3分別轉(zhuǎn)化為CeO2和Ln2O3,請(qǐng)寫(xiě)出生成CeO2的化學(xué)方程式。________________________________________________
增大固體與氧氣的接觸面積,使反應(yīng)更充分、更快
(3)CeO2和Ln2O3混合物中加入稀鹽酸,Ln2O3溶解生成LnOCl的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________。(4)取上述流程中得到的CeO2產(chǎn)品0.4500g,加硫酸溶解后,用0.1000ml·L-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)(鈰被還原為Ce3+,其他雜質(zhì)均不反應(yīng)),消耗25.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中CeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 . 。
Ln2O3+2HCl===2LnOCl+H2O

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