
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc11890" PAGEREF _Tc11890 \h 1
\l "_Tc1591" 【考向一】原料預(yù)處理——研磨、浸取、焙燒 PAGEREF _Tc1591 \h 1
\l "_Tc15275" 【考向二】條件控制——調(diào)溶液的pH PAGEREF _Tc15275 \h 3
\l "_Tc32628" 【考向三】條件控制——調(diào)節(jié)溫度 PAGEREF _Tc32628 \h 5
\l "_Tc30813" 【考向四】微流程——分離與提純 PAGEREF _Tc30813 \h 8
\l "_Tc11976" 【考向五】微流程——答題規(guī)范 PAGEREF _Tc11976 \h 11
\l "_Tc7744" 【考向六】微流程——信息型方程式書寫 PAGEREF _Tc7744 \h 14
\l "_Tc29981" 【考向七】微流程——試劑加入的作用與循環(huán)物質(zhì)的確定 PAGEREF _Tc29981 \h 15
\l "_Tc10340" 【考向八】微流程——Ksp計算與溶解平衡圖像 PAGEREF _Tc10340 \h 17
\l "_Tc12264" PAGEREF _Tc12264 \h 21
【考向一】原料預(yù)處理——研磨、浸取、焙燒
【典例1】(2023·福建卷)從煉鋼粉塵(主要含和)中提取鋅的流程如下:
“鹽浸”過程轉(zhuǎn)化為,并有少量和浸出。下列說法錯誤的是
A.“鹽浸”過程若浸液下降,需補充
B.“濾渣”的主要成分為
C.“沉鋅”過程發(fā)生反應(yīng)
D.應(yīng)合理控制用量,以便濾液循環(huán)使用
原料預(yù)處理——研磨、浸取、焙燒
1.研磨、粉碎、霧化
2.浸取
3. 焙燒
【變式1-1】(2023·遼寧卷)某工廠采用如下工藝制備,已知焙燒后元素以價形式存在,下列說法錯誤的是
A.“焙燒”中產(chǎn)生B.濾渣的主要成分為
C.濾液①中元素的主要存在形式為D.淀粉水解液中的葡萄糖起還原作用
【變式1-2】(2023·海南卷)鈹?shù)难趸飶V泛應(yīng)用于原子能、航天、電子、陶瓷等領(lǐng)域,是重要的戰(zhàn)略物資。利用綠柱石(主要化學(xué)成分為(,還含有一定量的FeO和)生產(chǎn)BeO的一種工藝流程如下。
回答問題:
(1)中Be的化合價為 。
(2)粉碎的目的是 ;殘渣主要成分是 (填化學(xué)式)。
(3)該流程中能循環(huán)使用的物質(zhì)是 (填化學(xué)式)。
(4)無水可用作聚合反應(yīng)的催化劑。BeO、與足量C在600~800℃制備的化學(xué)方程式為 。
(5)沉鈹時,將pH從8.0提高到8.5,則鈹?shù)膿p失降低至原來的 %。
【考向二】條件控制——調(diào)溶液的pH
【典例2】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在印染、電鍍、釀造等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,其制備流程如圖所示。已知:NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水得到Na2S2O5,下列說法正確的是
A.反應(yīng)I制備NaHCO3,反應(yīng)時先通入氨氣,再通入CO2
B.氣體a為SO2,反應(yīng)Ⅲ為
C.調(diào)pH=7~8,并再次通入氣體a的目的是得到Na2SO3過飽和溶液
D.結(jié)晶后的脫水反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
條件控制——調(diào)溶液的pH
1.調(diào)pH除雜:控制溶液的pH使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而被除去。
(1)原理:加入的物質(zhì)能使溶液中的H+反應(yīng),降低了H+濃度,使溶液pH增大。
(2)pH調(diào)整范圍:雜質(zhì)離子沉淀完全時pH值~主要離子開始沉淀時pH(注意端值?。?。
(3)調(diào)pH需要加入的物質(zhì):含主要陽離子(不引入新雜質(zhì)即可)的難溶性氧化物、氫氧化物或碳酸鹽,能與H+反應(yīng),使溶液pH增大;如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等類型物質(zhì)。
(4)除去Cu2+溶液中混有的Fe3+:可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。(原因:加CuO等消耗溶液中的H+的,促進Fe3+的水解平衡正向移動,生成Fe(OH)3沉淀析出)
(5)除去Cu2+溶液中混有的Fe2+:一般先加H2O2將Fe2+氧化為Fe3+,再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。
2.抑制某些離子的水解,防止產(chǎn)品混入雜質(zhì)
像鹽酸鹽、硝酸鹽溶液,通過結(jié)晶方法制備晶體或加熱脫水結(jié)晶水合物制備相應(yīng)的無水鹽時。由于水解生成的鹽酸或硝酸揮發(fā),促使了金屬離子水解(水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng))導(dǎo)致產(chǎn)品不純。
如:有MgCl2·6 H2O制無水氯化鎂要在HCl氣流中加熱,否則MgCl2·6 H2O?Mg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O
3.控制反應(yīng)的發(fā)生,增強物質(zhì)的氧化性或還原性(增強MnO4-、NO3-的氧化性)。
4.調(diào)節(jié)離子的水解程度。
5.控制PH的目的的答題思路
(1)pH調(diào)小:抑制某離子水解,防治某離子沉淀
(2)pH調(diào)大:確保某離子完全沉淀,防止某物質(zhì)溶解等
【變式2-1】(2023上·福建福州·高三閩侯縣第一中學(xué)校聯(lián)考期中)工業(yè)上用軟錳礦(主要成分是MnO2,含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì)),制備KMnO4的流程如下:
已知:K2MnO4固體和溶液均為墨綠色,溶液呈堿性,能發(fā)生可逆的歧化反應(yīng)。下列說法正確的是
A.向“浸取”后的溶液中通入CO2,調(diào)節(jié)其pH,經(jīng)“過濾”得濾渣I,濾渣I的成分只有硅酸
B.“歧化”時,加入冰醋酸是為了調(diào)節(jié)溶液pH,使3MnO+2H2O2MnO+MnO2+4OH-平衡正向移動,促進KMnO4的生成,提高KMnO4的產(chǎn)率
C.“歧化”步驟中調(diào)節(jié)溶液pH時,可以用濃鹽酸來代替冰醋酸
D.“操作Ⅱ”時,當(dāng)有大量晶體析出時,利用余熱蒸干,即得紫黑色KMnO4晶體
【變式2-2】(2023上·河南·高三校聯(lián)考)化學(xué)實驗小組在實驗室中利用某化工廠排出的廢渣[主要成分為BaCO3、Ba(FeO2)2、BaSO3]制備Ba(NO3)2晶體的流程如圖所示。
已知:Ba(NO3)2的溶解度受溫度影響較大。下列說法錯誤的是
A.酸溶時,Ba(FeO2)2、BaSO3都能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)
B.濾渣1的主要成分是BaSO4
C.試劑X可選擇BaCO3
D.流程中“一系列操作”有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
【考向三】條件控制——調(diào)節(jié)溫度
【典例3】(2023上·湖南長沙·高三長郡中學(xué)??迹┑?Si3N4)薄膜是一種性能優(yōu)良的重要介質(zhì)材料,常用于集成電路制造中的介質(zhì)絕緣。一種以硅塊(主要含Si,雜質(zhì)為少量Fe、Cu的單質(zhì)及化合物)為原料制備氮化硅的工藝流程如下:
已知:ⅰ.硅的熔點是1420℃,高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅;
ⅱ.氮化爐中反應(yīng)為。
下列說法錯誤的是
A.硅塊粉碎能有效提高合成氮化硅的反應(yīng)速率
B.銅屑的作用是除去N2中含有的少量O2
C.“酸洗”中稀酸X可以選用氫氟酸
D.合成過程中應(yīng)嚴(yán)格控制N2的流速以控制氮化爐中的溫度
條件控制——調(diào)節(jié)溫度
1.升高溫度(加熱)
①加快反應(yīng)速率或溶解速率;
②促進平衡向某個(吸熱)方向移動;如:促進水解生成沉淀
③除去受熱不穩(wěn)定的雜質(zhì),如H2O2、銨鹽、硝酸鹽、Ca(HCO3)2、KMnO4等物質(zhì)
④使沸點相對較低或易升華的雜質(zhì)氣化。
2.降低溫度
①防止某物質(zhì)在高溫時會揮發(fā)(或分解) ;
②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(放熱方向),從而提高產(chǎn)物的產(chǎn)率;
③使某個沸點較高的產(chǎn)物液化,使其與其他物質(zhì)分離;
④降低晶體的溶解度,減少損失。
3.控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴)
(1)溫度太低:反應(yīng)速率太慢或溶解速率太小
(2)溫度過高:
①催化劑會失去活性,化學(xué)反應(yīng)速率下降
②物質(zhì)會分解:如銨鹽、H2O2、NaHCO3、氨水等
③物質(zhì)會揮發(fā):如濃硝酸、濃鹽酸、醋酸、液溴、乙醇等
④物質(zhì)易被氧化:如Na2SO3等
⑤物質(zhì)易升華:如I2升華
4.答題方法與技巧
①若用到雙氧水、氨水、銨鹽、硝酸鹽等易分解的物質(zhì),控溫的目的是防止物質(zhì)分解
②若題目中出現(xiàn)有機物和有機溶劑,控溫的目的是防止其揮發(fā)
③若溶液中制備物質(zhì),常使用加熱的方法加快反應(yīng)速率
④煮沸:促進水解,聚沉后利于過濾分離;除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣
⑤溫度范圍答題模板
a.溫度不高于××℃的原因:適當(dāng)加快反應(yīng)速率,但溫度過高會造成揮發(fā)(如濃硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促進水解(如AlCl3)等,影響產(chǎn)品的生成。
b.溫度不低于××℃的原因:加快反應(yīng)速率或者對于吸熱反應(yīng)而言可使平衡正移,增加產(chǎn)率。
【變式3-1】(2023上·湖北·高三校聯(lián)考)FeF3是制備硫化物全固態(tài)鋰電池高能正極材料的原料。一種制備FeF3材料的生產(chǎn)流程如下:
下列敘述正確的是
A.“混合溶液”時要用到燒杯、玻璃棒
B.“反應(yīng)器”中溫度越高,越有利于制備FeF3
C.“系列操作”得到的濾液,可采用分液的方法循環(huán)利用
D.“灼燒”時通入Ar的主要作用是帶走水蒸氣防止FeF3水解
【變式3-2】(2023上·山東淄博·高三統(tǒng)考期中)實驗室制備檸檬酸鐵銨的流程如圖,檸檬酸鐵銨易溶于水,不溶于乙醇。下列說法錯誤的是
A.氧化時反應(yīng)為6Fe2++ClO+6H+=6Fe3++Cl+3H2O
B.制備Fe(OH)3時需控溫80~90℃目的之一是防止產(chǎn)生Fe(OH)3膠體
C.制備檸檬酸鐵銨時加入足量的氨水是為了確保Fe3+沉淀完全
D.粗產(chǎn)品用乙醇洗滌除去雜質(zhì)并減少產(chǎn)品溶解損耗
【考向四】微流程——分離與提純
【典例4】(2023·福建卷)從苯甲醛和溶液反應(yīng)后的混合液中分離出苯甲醇和苯甲酸的過程如下:
已知甲基叔丁基醚的密度為。下列說法錯誤的是
A.“萃取”過程需振蕩、放氣、靜置分層
B.“有機層”從分液漏斗上口倒出
C.“操作X”為蒸餾,“試劑Y”可選用鹽酸
D.“洗滌”苯甲酸,用乙醇的效果比用蒸餾水好
微流程——分離與提純
1.過濾:分離難溶物和易溶物,根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法
(1)常壓過濾
(2)減壓過濾(抽濾):加快過濾速度;減少晶體含有的水分。
(3)趁熱過濾:減少過濾時間、保持過濾溫度;
a.要濾渣(產(chǎn)品):防止降溫時析出××雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度;
b.要濾液(產(chǎn)品):或防止降溫過程中××析出產(chǎn)品而損耗;
2.蒸發(fā)結(jié)晶
(1)適用范圍:適用于溶解度受溫度影響不大的物質(zhì)(如NaCl)。
(2)實例: ①從NaCl溶液中獲取NaCl晶體
a.方法:蒸發(fā)結(jié)晶 b.具體操作:加熱蒸發(fā),當(dāng)析出大量NaCl晶體時,停止加熱,利用余熱蒸干。
②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液
a.方法:蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥 b.趁熱過濾的目的:防止KNO3溶液因降溫析出,影響NaCl的純度
3.冷卻結(jié)晶:
(1)適用范圍:適用于溶解度受溫度影響大的物質(zhì)(如KNO3)、帶結(jié)晶水的物質(zhì)(例CuSO4·5H2O)、受熱易分解的物質(zhì)(如銨鹽、KMnO4)、易水解的物質(zhì)(如FeCl3)。
(2)??嫉摹耙幌盗胁僮鳌保赫舭l(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。
(3)易水解的鹽蒸發(fā)時的氣氛:
如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時,應(yīng)在HCl的氣流中加熱,以防其水解
4.重結(jié)晶:將晶體重復(fù)溶解、制成熱飽和溶液、冷卻結(jié)晶、再過濾、洗滌的過程。
5.蒸餾:分離沸點不同且互溶的液體混合物,如分離乙醇或甘油。
圖1 圖2 圖3
(1)儀器:鐵架臺、鐵圈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管(尾接管)、錐形瓶、碎瓷片
(2)冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三種(圖3),蒸餾只能用直形冷凝管,冷凝回流直形、球形和蛇形冷凝管均可使用,冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸點較高的物質(zhì)的冷卻用空氣冷凝即可。
(3)冷凝管的作用;圖1蒸餾時起冷凝作用 圖2反應(yīng)發(fā)生器中起冷凝回流作用。
(4)步驟及操作注意事項:①溫度計水銀球位于支管處;②兩種情況冷凝水都是從下口通入;③加碎瓷片防止暴沸
(5)減壓蒸餾:減小壓強,使液體沸點降低,防止(如雙氧水、硝酸等)受熱分解、揮發(fā)。
6、灼燒(硫酸銅結(jié)晶水測定、干燥)
(1)儀器:研缽、托盤天平、藥匙、酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗、干燥器
坩堝使用:必須用坩堝鉗夾取,不可用手拿;灼燒堿性物質(zhì)不可用瓷坩堝和石英坩堝;
(2)硫酸銅結(jié)晶水測定步驟:(四秤、兩熱兩冷、一算)
①稱量坩堝質(zhì)量m1 ②稱量坩堝及晶體m2 ③加熱至白色 ④冷卻稱量 ⑤再加熱 ⑥冷卻再稱量m3
研缽研磨有利于晶體失去結(jié)晶水;晶體必須放在坩堝內(nèi)稱量,以免造成誤差;坩堝要放到干燥器中冷卻。
硫酸銅晶體質(zhì)量:m2-m1 ;無水硫酸銅質(zhì)量:m3-m1
(3)如何證明晶體完全失去結(jié)晶水(已干燥):加熱,冷卻后稱量,再加熱,冷卻后稱量,至兩次稱量質(zhì)量差不超過0.1g或連續(xù)兩次稱量質(zhì)量不變
(4)如何從MgCl2·6H2O中得到無水MgCl2:
在干燥的HCl氣流中加熱,干燥的HCl氣流中抑制了MgCl2的水解,且?guī)ё進gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽
7.萃取與反萃取
(1)萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的兩種溶劑里溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來的方法叫萃取。分液:分液是把兩種不相混溶的液體進行分離的操作。
(2)反萃取:在溶劑萃取分離過程中,當(dāng)完成萃取操作后,為進一步純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實施,往往需要將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水相。這種調(diào)節(jié)水相條件,將目標(biāo)產(chǎn)物從有機相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作稱為反萃取,可看作是萃取的逆過程。
如:用反萃取法從碘的CCl4溶液提取碘單質(zhì)
【變式4-1】(2023上·重慶渝中·高三統(tǒng)考期中)硼氫化鈉()廣泛用于化工生產(chǎn),常溫下能與水反應(yīng),易溶于異丙胺(沸點為33℃),工業(yè)上可用硼鎂礦(主要成分為,含少量雜質(zhì))制取其工藝流程如下:
下列說法錯誤的是
A.“堿溶”時產(chǎn)生的濾渣有和
B.“操作2”的名稱為“蒸餾”
C.流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有異丙胺
D.流程中理論上每生產(chǎn) 1g,需加入還原劑的總質(zhì)量約為1.92g
【變式4-2】(2023上·天津·高三統(tǒng)考期中)實驗室制備的流程如圖所示
下列說法錯誤的是
A.溶液保存時需加入Fe粉
B.過濾操作的常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒
C.產(chǎn)品在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO
D.溶液滴入幾滴KSCN溶液,溶液不變紅,說明溶液未變質(zhì)
【考向五】微流程——答題規(guī)范
【典例5】鋰、鈹?shù)冉饘購V泛應(yīng)用于航空航天、核能和新能源汽車等高新產(chǎn)業(yè)。一種從螢石礦(主要含BeO、Li2O、CaF2及少量CaCO3、SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3)中提取的工藝如圖:
已知:苯甲酸是一元弱酸,白色片狀晶體,常溫下微溶于水,隨溫度升高,溶解度增大。
由油酸鈹制備BeO的方法是高溫焙燒,檢驗焙燒已完全的操作實驗為 。
微流程——答題規(guī)范
1.沉淀洗滌操作:沿玻璃棒向漏斗(或過濾器)中加入蒸餾水至完全浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)操作2~3次。
2.檢驗離子是否已經(jīng)沉淀完全的方法:
答題模板:靜置,取少量上層清液于試管中,滴加××試劑(沉淀劑),若不再產(chǎn)生沉淀,則××離子已經(jīng)沉淀完全
實例:在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4=的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時,可以再混合物中加入過量BaCl2溶液,沉淀SO42-,然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量,判斷SO42-完全沉淀的方法:靜置,取少量上層清液于試管中,滴加BaCl2試劑,若無白色沉淀產(chǎn)生,則SO42-離子已經(jīng)沉淀完全
3.檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作
答題模板:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴入××試劑,若未出現(xiàn)××現(xiàn)象(特征反應(yīng)現(xiàn)象),則沉淀洗滌干凈。
規(guī)范解答:以FeCl3溶液與NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后過濾為例:取最后一次的洗滌液少許于試管中,加入用硝酸酸化的硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成,則沉淀未洗滌干凈,若無白色沉淀生成,則沉淀已經(jīng)洗滌干凈。
注意:要選擇一種溶液中濃度較大的、比較容易檢驗的離子檢驗,不能檢驗沉淀本身具有的離子。
4.洗滌液的選擇:冰水洗、熱水洗、乙醇洗等洗去晶體表面的可溶性雜質(zhì)離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。
例:FeC2O4用熱水洗滌的原因:FeC2O4難溶于水,用熱水洗滌有利于除去可溶性雜質(zhì)
5.冰水洗滌的目的: 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗。
6.乙醇洗滌的目的: 降低被洗滌物質(zhì)的溶解度, 減少其在洗滌過程中的溶解損耗,;利用有機溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分,產(chǎn)品易干燥
7.判斷滴定終點的答題規(guī)范
答題模板:當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲巍痢痢寥芤汉?,溶液由××變成××色(或溶液××色褪去),且半分鐘不恢?fù)原色
實例:用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液,酚酞作指示劑,滴定終點的判斷:當(dāng)加入最后半滴鹽酸溶液后,溶液由紅色變成無色,且半分鐘不恢復(fù)原色
8.離子檢驗答題模板
(1)答題規(guī)范:取試樣→加水溶解,加入×××試劑,若×××(現(xiàn)象),則×××(結(jié)論)
(2)例:SO42-檢驗:取少量溶液于試管中,加入稀鹽酸,再加氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明有SO42-
例:檢驗Fe2+被完全氧化的試劑/操作: 取所得溶液少許于試管中,滴加幾滴鐵氰化鉀溶液,若沒有藍色沉淀產(chǎn)生,證明Fe2+被完全氧化。
9.加H2O2、NaClO3、HNO3等的作用:多為將Fe2+氧化為Fe3+,(若溶液中有其他還原性的離子,也要考慮,例將Cr3+氧化為CrO42-等)
10.H2O2可用什么替代:一般為O2或空氣(氧化劑,不引雜)
11.加入試劑除雜:例:含有Cu2+、Cd2+中的溶液中加入Zn
注意:在寫某一步驟是為了除雜時,應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”,不能答“除雜”
12.蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍:抑制某離子的水解,如加熱蒸發(fā) AlCl3溶液時為獲得 AlCl3需在 HCl氣流中進行。
13.方案的優(yōu)缺點:考慮原料是否易得,操作是否簡單,成本是否低廉,有無環(huán)境污染等。
【變式5-1】(2022上·內(nèi)蒙古烏蘭察布)某磁鐵礦石A的主要成分是磁性氧化鐵(Fe3O4),還含少量的Al2O3、Cu2O。某工廠利用此礦石進行有關(guān)物質(zhì)的回收利用,工藝流程如圖:(已知Cu2O不溶于水和堿,但溶于酸:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。根據(jù)流程回答下列問題:
(1)溶液C的主要成分是 。
(2)在溶液F中滴加NaOH溶液的現(xiàn)象是 ;發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(3)檢驗溶液F中金屬離子的方法是: (請寫出實驗操作和現(xiàn)象、結(jié)論)
【變式5-2】(2023·全國卷)是一種壓電材料。以為原料,采用下列路線可制備粉狀。
回答下列問題:
(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是 。
(2)“焙燒”后固體產(chǎn)物有、易溶于水的和微溶于水的?!敖 睍r主要反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是 (填標(biāo)號)。
a.稀硫酸 b.濃硫酸 c.鹽酸 d.磷酸
(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取,是否可行? ,其原因是 。
(5)“沉淀”步驟中生成的化學(xué)方程式為 。
(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇,產(chǎn)生的 。
【考向六】微流程——信息型方程式書寫
【典例6】(2023上·福建龍巖·高三福建省連城縣第一中學(xué)??茧A段練習(xí))高效凈水劑高鐵酸鉀的制備流程如圖所示,下列離子方程式正確的是
A.工業(yè)制備氯氣:2Cl—+2H+=Cl2↑+H2↑
B.反應(yīng)Ⅱ:3ClO—+2Fe2++4OH—=2FeO+3Cl—+5H2O
C.反應(yīng)Ⅲ:Na2FeO4+2K+=K2FeO4↓+2Na+
D.K2FeO4凈水原理:4FeO+10H2O=4Fe(OH)3+3O2↑+8OH—
微流程——信息型方程式書寫
1.書寫思路
首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式,再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型:
(1)元素化合價無變化則為非氧化還原反應(yīng),遵循質(zhì)量守恒定律;
(2)元素化合價有變化則為氧化還原反應(yīng),既遵循質(zhì)量守恒定律,又遵循得失電子守恒規(guī)律。
2.流程中陌生的氧化還原反應(yīng)的書寫流程
(1)首先根據(jù)題給材料中的信息確定氧化劑(或還原劑)與還原產(chǎn)物(或氧化產(chǎn)物),結(jié)合已學(xué)知識根據(jù)加入的還原劑(或氧化劑)判斷氧化產(chǎn)物(或還原產(chǎn)物)。
(2)根據(jù)得失電子守恒配平氧化還原反應(yīng)。
(3)根據(jù)電荷守恒和反應(yīng)物的酸堿性,在方程式左邊或右邊補充H+、OH-或H2O等。
(4)根據(jù)質(zhì)量守恒配平反應(yīng)方程式。
【變式6-1】(2023上·甘肅金昌·高三永昌縣第一高級中學(xué)校考階段練習(xí))工業(yè)綜合處理含NH廢水和含N2、CO2、SO2、NO、CO的廢氣,得到無毒氣體b,流程如下:
下列說法正確的是
A.“固體”中含有CaSO4、CaSO3和CaCO3
B.X氣體、NO與Na2CO3溶液的離子反應(yīng):4NO+O2+CO= 4NO+CO2
C.處理含NH的廢水時,離子方程式為NH+NO= N2↑+2H2O
D.捕獲劑捕獲氣體a中發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)Cu(NH3)Ac+CO+NH3=Cu(NH3)3COAc
【變式6-2】(2023上·山東·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)用綠礬()制備電池電極材料的流程如下:
下列說法正確的是
A.反應(yīng)1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
B.可用酸性溶液檢驗反應(yīng)1中是否完全反應(yīng)
C.洗滌沉淀時可用玻璃棒攪拌
D.反應(yīng)2的化學(xué)方程式為
【考向七】微流程——試劑加入的作用與循環(huán)物質(zhì)的確定
【典例7】(2023上·甘肅張掖·高三甘肅省民樂縣第一中學(xué)??茧A段練習(xí))以含鈷廢渣(主要成分為CO和C2O3,含少量Al2O3和ZnO)為原料制備CCO3的工藝流程如圖所示:
下列說法錯誤的是
A.酸浸時加入H2O2做還原劑
B.除鋁時加入Na2CO3溶液可以促進 Al3+ 的水解
C.若萃取劑的總量一定,則一次加入萃取比分多次加入萃取效果更好
D.將含Na2CO3的溶液緩慢滴加到C2+溶液中沉鈷,目的是防止產(chǎn)生 C(OH)2
微流程——試劑加入的作用與循環(huán)物質(zhì)的確定
1.初步判斷試劑加入目的及分析試劑的作用
(1)看反應(yīng)目的:分析加入試劑后化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的目的。
(2)看試劑性質(zhì):分析加入試劑本身的性質(zhì)(物質(zhì)類別、所含元素化合價、周期表中的位置)。
(3)看生成物:分析反應(yīng)前后的物質(zhì)組成的變化。
(4)看可能信息:綜合利用流程信息和體重設(shè)問提供的信息。
2.工藝流程中循環(huán)物質(zhì)的確定
(1)循環(huán)物質(zhì)的確定
①從流程圖上看:箭頭回頭。
②從物質(zhì)的轉(zhuǎn)化上看:在流程中加入的物質(zhì),后續(xù)步驟中又會產(chǎn)生(在濾渣或濾液中尋找)。
優(yōu)點:提高利用率、降低成本、保護環(huán)境、減少污染等
(2)副產(chǎn)品的判斷
①從流程圖上看:支線產(chǎn)品。②從制備的目的上判斷:不是主產(chǎn)品。
(3)濾渣成分的確定
①過量的反應(yīng)物。②原料中不參與反應(yīng)的物質(zhì)。③由原料轉(zhuǎn)化的生成物。④由雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的沉淀物。
【變式7-1】(2023上·浙江嘉興·高三統(tǒng)考階段練習(xí))一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)的化學(xué)式為是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。某學(xué)習(xí)小組以廢銅料(含少量鐵及難溶性雜質(zhì))為主要原料合成該物質(zhì),合成路線如下:
下列說法不正確的是
A.操作I中發(fā)生的主要反應(yīng)為:
B.操作II中趁熱過濾除去的是難溶性雜質(zhì)和氫氧化鐵
C.操作III中洗滌可用乙醇和水的混合液,干燥可采用減壓干燥方式
D.設(shè)計操作IV的目的是為了提高乙醇的利用率
【變式7-2】(2023上·江蘇·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)工業(yè)可利用“單質(zhì)碘”循環(huán)來吸收,同時制得氫氣,流程如圖所示。下列說法錯誤的是
A.二氧化硫與碘水反應(yīng)的離子方程式可表示為:
B.反應(yīng)器中控制溫度的目的是增大的溶解度以加快吸收
C.分離器中的物質(zhì)分離的操作為蒸餾
D.碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為
【考向八】微流程——Ksp計算與溶解平衡圖像
【典例8】(2023·全國卷)下圖為和在水中達沉淀溶解平衡時的關(guān)系圖(;可認(rèn)為離子沉淀完全)。下列敘述正確的是
A.由點可求得
B.時的溶解度為
C.濃度均為的和可通過分步沉淀進行分離
D.混合溶液中時二者不會同時沉淀
微流程——Ksp計算與溶解平衡圖像
一、工藝流程題中有關(guān)Ksp的計算的類型
類型① 已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度
類型② 已知溶度積、溶液中某離子的濃度,求溶液中的另一種離子的濃度
類型③ 根據(jù)溶度積規(guī)則判斷沉淀是否生成
類型④ 沉淀溶解平衡中的除雜和提純
類型⑤ 沉淀溶解平衡中沉淀轉(zhuǎn)化的計算
類型⑥ Ksp與水解常數(shù)的關(guān)系
1.化工流程中Ksp有關(guān)計算的??冀嵌?br>2.沉淀開始和沉淀完全時溶液pH 的計算方法
對于M(OH)n(s) Mn++(aq)+nOH-(aq)判斷開始沉淀與沉淀完全時的pH:
(1)開始沉淀時的pH求法:,從而確定pH。
(2)沉淀完全時的pH求法:當(dāng)該離子的濃度小于1.0×10-5 ml·L-1時,認(rèn)為已經(jīng)沉淀完全,結(jié)合Kw求出c(H+),從而確定pH。
3.常見定量關(guān)系
(1)多元難溶弱堿的Ksp與對應(yīng)陽離子的水解常數(shù)Kh的關(guān)系(以Fe3+為例)
Fe3+(aq)+3H2O(I)Fe(OH)3(s)+3H+(aq)
(2)M(OH)n懸濁液中Ksp、Kw、pH間關(guān)系
M(OH)n(s) Mn++(aq)+nOH-(aq)
(3)沉淀轉(zhuǎn)化常數(shù)K 與Ksp的關(guān)系,如
二、解沉淀溶解平衡圖像題三步驟
第一步:明確圖像中縱、橫坐標(biāo)的含義。
縱、橫坐標(biāo)通常是難溶物溶解后電離出的離子濃度。
第二步:理解圖像中線上點、線外點的含義。
(1)曲線上任意一點都達到了沉淀溶解平衡狀態(tài),此時Qc=Ksp。在
溫度不變時,無論改變哪種離子的濃度,另一種離子的濃度只能在曲
線上變化,不會出現(xiàn)在曲線以外。
(2)曲線上方區(qū)域的點均為過飽和溶液,此時Qc>Ksp。
(3)曲線下方區(qū)域的點均為不飽和溶液,此時Qc
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