高考化學(xué)工業(yè)流程解題思路+真題

字號(hào):

水滴石穿,繩鋸木斷。學(xué)習(xí),也需要一點(diǎn)點(diǎn)積累才能到達(dá)好的效果。為您提供高考化學(xué)工業(yè)流程解題思路+真題,通過(guò)做題,能夠鞏固所學(xué)知識(shí)并靈活運(yùn)用,考試時(shí)會(huì)更得心應(yīng)手??靵?lái)練習(xí)吧!
    
    重要的化學(xué)工業(yè):
    侯氏制堿法、海水中提取鎂、溴、碘等、鋁土礦中提取鋁、金屬的冶煉、硫酸工業(yè)、*工業(yè)、合成氨工業(yè)、硅酸鹽工業(yè)、氯堿工業(yè)、煤的綜合利用。
    一、化工流程圖的一般模式
    工業(yè)流程題目在流程上一般分為三個(gè)過(guò)程:原料處理→分離提純→獲得產(chǎn)品
    
    要點(diǎn)詮釋:
    1、規(guī)律:主線主產(chǎn)品,分支副產(chǎn)品,回頭為循環(huán)。
    2、核心考點(diǎn):物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生成條件的控制等。
    3、原料預(yù)處理(初步分離)
    (1)起到富集反應(yīng)物的作用:
    在無(wú)機(jī)題中,原材料是一種混合物,可能是礦石、某工廠廢料或發(fā)生變質(zhì)的材料等,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程或反應(yīng)流程就是分離提純,想辦法提取有效元素。
    (2)工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞:
    ①研礦:增大接觸面積,使反應(yīng)充分,提高反應(yīng)速率
    ②溶解:通常用酸溶,如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等(有時(shí)可用堿溶,如鋁礦溶解)。
    水浸:與水接觸反應(yīng)或溶解。
    浸出:固體加水(酸)溶解得到離子浸出。
    浸出率:固體溶解后離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化) 。
    酸浸:在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液,不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。
    ③焙燒、灼燒或煅燒(結(jié)構(gòu)改變更易溶解浸出;使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解)
    吹出(利用空氣吹出溶液中的氣體)
    ④調(diào)pH值除雜:控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。
    4、中間產(chǎn)品、終極產(chǎn)品的分離提純
    (1)物理方法:溶解過(guò)濾、水洗、結(jié)晶、蒸餾 、萃取分液、升華、液化、鹽析、滲析法 、電滲析、離子交換、吸附法、浮選法
    (2)化學(xué)方法:熱分解法,酸、堿處理法,沉淀法 ,氧化還原法、電解法
    二、考查知識(shí)點(diǎn)
    (1)反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用;
    反應(yīng)物顆粒大?。悍磻?yīng)速率、原料的利用率等
    溫度:反應(yīng)速率、物質(zhì)的穩(wěn)定性、物質(zhì)的結(jié)晶等
    (2)氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式或離子方程式的書寫;
    (3)利用控制pH分離除雜;
    (4)化學(xué)反應(yīng)的能量變化(熱化學(xué)方程式的書寫);
    (5)實(shí)驗(yàn)基本操作:除雜、分離、檢驗(yàn)、洗滌、干燥等;
    (6)流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán),資源的回收和利用;
    (7)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)評(píng)價(jià)。
    三、分析流程題需要的一般思路
    流程類試題的結(jié)構(gòu)分題頭、題干和題尾三部分。題頭一般是簡(jiǎn)單介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砘蚬に嚿a(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的(包括附產(chǎn)品);題干部分主要用框圖形式將操作或物質(zhì)轉(zhuǎn)換或原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來(lái);題尾主要是根據(jù)流程中涉及到的化學(xué)知識(shí)設(shè)制成系列問(wèn)題,構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。
    解答流程題的一般思路是:
    瀏覽全題,確定該流程的目的,看懂生產(chǎn)流程圖;了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息,并在下一步分析和解題中隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用;解析流程圖并思考從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行了什么反應(yīng),利用了什么原理。每一步操作進(jìn)行到什么程度,每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物,雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的等等。要抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。
    解答流程題要注意的問(wèn)題是:
    注意化學(xué)方程式的書寫,反應(yīng)物、產(chǎn)物的分子式書寫要正確;化學(xué)方程式要配平,電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式一定要書寫正確;等號(hào)或可逆符號(hào)不能少;沉淀、氣體、固態(tài)、水溶液等符號(hào)要標(biāo)明。注意評(píng)價(jià)或比較實(shí)驗(yàn)方案要全面,反應(yīng)物種類多少、是否易得、是否對(duì)環(huán)境有污染;反應(yīng)產(chǎn)物的種類多少,對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的分離和提純是否有影響;反應(yīng)條件是否苛刻;儀器、設(shè)備是否要求高;工藝流程、實(shí)驗(yàn)步驟的多少。注意描述語(yǔ)言的規(guī)范性和準(zhǔn)確性,從化學(xué)原理的角度、用化學(xué)語(yǔ)言作答;要抓住主要問(wèn)題,針對(duì)具體問(wèn)題作具體分析;要看清題目要求,按要求答題。
    【高考真題】
    【2015·山東】(19分)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下:
    
    (1)毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨,目的是_____。實(shí)驗(yàn)室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸,除量筒外還需使用下列儀器中的_____。
    a.燒杯 b.容量瓶
    c.玻璃棒 d.滴定管
    (2)
    

    Ca2+
    

    Mg2+
    

    Fe3+
    

    開(kāi)始沉淀時(shí)的pH
    

    11.9
    

    9.1
    

    1.9
    

    完全沉淀時(shí)的pH
    

    13.9
    

    11.1
    

    3.2
    

    加入NH3·H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去_____(填離子符號(hào)),濾渣Ⅱ中含_____(填化學(xué)式)。加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過(guò)量,原因是______。已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
    (3)利用簡(jiǎn)潔酸堿滴定法可測(cè)定Ba2+的含量,實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行。
    已知:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H20
    Ba2++CrO42-=BaCrO4↓
    步驟Ⅰ:移取xml一定濃度的Na2CrO4溶液與錐形瓶中,加入酸堿指示劑,用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得滴加鹽酸體積為V0mL。
    步驟Ⅱ:移取y mLBaCl2溶液于錐形瓶中,加入x mL與步驟Ⅰ 相同濃度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸堿指示劑,用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得滴加鹽酸的體積為V1mL。
    滴加鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)應(yīng)用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的_____(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的濃度為_(kāi)_____mol·L-1,若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出,Ba2+濃度測(cè)量值將______(填“偏大”或“偏小”)。
    【答案】(1)增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快;ac
    (2)Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4過(guò)量會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少。
    (3)上方;(V0b—V1b)/y;偏小。
    【解析】(1)充分研磨可以增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率;因?yàn)榕渲频柠}酸溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù),可以計(jì)算出濃鹽酸的體積和水的體積,所以使用燒杯作為容器稀釋,玻璃杯攪拌。
    (2)根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù),加入NH3•H2O調(diào)pH為8,只有Fe3+完全沉淀,故可除去Fe3+;加入NaOH調(diào)pH=12.5,Mg2+也完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;根據(jù)Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,H2C2O4過(guò)量時(shí)Ba2+轉(zhuǎn)化為BaC2O4沉淀,BaCl2·2H2O產(chǎn)品的產(chǎn)量減少。
    (3)“0”刻度位于滴定管的上方;與Ba2+反應(yīng)的CrO42-的物質(zhì)的量為(V0b—V1b)/1000mol,則Ba2+濃度為(V0b—V1b)/y;根據(jù)計(jì)算式,若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出,V1減小,則Ba2+濃度測(cè)量值將偏大。
    【考點(diǎn)】本題通過(guò)化學(xué)流程的分析,考查了基本操作和基本儀器、離子的去除、溶液的配制和酸堿中和滴定,包含了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理、和誤差的分析。