2015年高三化学工艺流程题

2015年高三化学工艺流程题

一、 解题思路

呈现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措施、成分、物质、原因

能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验

无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。

【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO3) 2、Al 2O 3和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下

（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出两条） （2）滤渣I 的主要成分有 。（3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有 。 （4）Mg(ClO3) 2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备： MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3) 2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度（S ）

随温度（T ）变化曲线如下图所示：

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3) 2，简述可制备Mg(ClO3) 2的原因： 。

②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3) 2过程中，常伴有NaCl 析出，原因是： 。除去产品中该杂质的方法是： 。

Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯

Ⅱ分离提纯

Ⅲ 还原

原 料：矿石（固体） 预处理：酸溶解（表述：“浸出”）

除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀

2+

核心化学反应是：控制条件，调节PH ，使Mg 全部沉淀 1. 解题思路

明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点

在解这类题目时：

首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性

在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是：

① 浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）, 对比原料和产物；

② 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随

时进行联系和调用； ③ 解析流程图并思考：

从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？

无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。 考察内容主要有： 1）、原料预处理

2）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择）

3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与

提纯）

4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用） 5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。 2、规律

主线主产品 分支副产品 回头为循环

核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯

3. 工业生产流程主线与核心

排放物的无害化处理

4. 熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下)

业错误! 错误!

5. 熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理

①溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼 烧 如从海带中提取碘

③煅 烧 如煅烧高岭土 改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研 磨 适用于有机物的提取 如苹果中维生素C 的测定等。 控制反应条件的方法

①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH值的控制。

2＋2＋

问题：若要除去Mn 溶液中含有的Fe ，应该怎样做？ 调节pH 所需的物质一般应满足两点：

i 、能与H ○

＋

反应，使溶液pH 值增大； ○ii 、不引入新杂质。

2＋

3＋

例如：若要除去Cu 溶液中混有的Fe ，可加入CuO 、Cu(OH)2、Cu 2(OH)2CO 3等物质来调节溶液的pH 值

②蒸发、反应时的气体氛围

③加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动

④降温反应的目的 防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤 防止某物质降温时会析出

⑥冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 物质的分离和提纯的方法

①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发） ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离

④分液——互不相溶的液体间的分离

⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。

⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 常见名词

浸 出：固体加水（酸）溶解得到离子

浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少

酸 浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程 水 洗：通常为除去水溶性杂质

水 浸：与水接触反应或溶解☞原味还原高考

【还原高考1】（2012·全国新课标卷）36. 【选修2化学与技术】(15分)

由黄铜矿(主要成分是CuFeS 2) 炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu 和Fe 的低价

硫化物，且部分Fe 的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是 、 ，反射炉内生成炉渣的主要成分是 ；

（2）冰铜（Cu 2S 和FeS 互相熔合而成）含Cu 量为20%--50%。转炉中，将冰铜加熔

剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu 2S 被氧化为Cu 2O ，生成Cu 2O 与Cu 2S 反应，生成含Cu 量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是

、 ；

（3）粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_ _

（填图中的字母）；在电极d 上发生的电极反应式

为 ；若粗铜中还含有Au 、Ag 、Fe ，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。

【还原高考2】（2011山东理综）实验室以含有Ca 、Mg 、Cl 、SO 4、Br 等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl 2和Br 2，流程如下：

2＋

2＋

－

2－

－

（1）操作Ⅰ使用的试剂是________，所用主要仪器的名称是________________。

（2）加入溶液W 的目的是________。用CaO 调节溶液Y 的pH ，可以除去Mg 。由表中数据可知，理论上

可选择的pH 最大范围是______________。酸化溶液Z 时，使用的试剂为__________。

2＋

（2。

（4）常温下，H 2SO 3的电离常数K a 1＝1.2×10，K a 2＝6.3×10；H 2CO 3的电离常数K a 1＝4.5×10，K a 2

＝4.7×10

－11

－2

－8

－7

。某同学设计实验验证H 2SO 3酸性强于H 2CO 3：将SO 2和CO 2气体分别通入水中至饱和，立

即用酸度计测两溶液的pH ，若前者的pH 小于后者，则H 2SO 3酸性强于H 2CO 3。该实验设计不正确，错误在于______________。

设计合理实验验证H 2SO 3酸性强于H 2CO 3

(简要说明实验步骤、现象和结论) ：__________________。 仪器自选。

供选择的试剂：CO 2、SO 2、Na 2CO 3、NaHCO 3、Na 2SO 3、NaHSO 3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO 4溶液、品红溶液、pH 试纸。

☞细品经典例题

【经典例题1】（2013石景山期末）18．（12分）钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：

（1）Ti 的原子序数为22，Ti 位于元素周期表中第_______周期，第______族。 （2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。 （3）制备TiO 2的方法之一是利用TiCl 4水解生成TiO 2·x H 2O ，再经焙烧制得。水解时

需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因： （4）由TiCl 4→Ti 需要在Ar 气中进行的理由是_________________________________。反应

后得到Mg 、MgCl 2、Ti 的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti ，依据下表信息，需加热的温度略高于 ℃即可。

（5）用氧化还原滴定法测定TiO 2的质量分数：一定条件下，将TiO 2溶解并还原为Ti 3+ ，再

以KSCN 溶液作指示剂，用NH 4Fe(SO4) 2标准溶液滴定Ti 3+至全部生成Ti 4+

。滴定分析时，称取TiO 2（摩尔质量为M g/mol）试样w g，消耗c mol/L NH4Fe(SO4) 2标准溶液V mL，则TiO 2质量分数为___________________。（用代数式表示） （6）由CO 和H 2合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H 23OH(g)。若不考虑生产过 程中物

质的任何损失，上述产业链中每合成6mol 甲醇，至少需额外补充H 2 mol。

【经典例题2】硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的

主要成分是ZnCO 3，并含少量的Fe 2O 3 、FeCO 3、MgO 、CaO 等，生产工艺流程示意图如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是

_______________________________________________________。 （2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

Fe(OH)2＋ __________＋ __________=== Fe(OH)3＋ Cl －

（3）针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的，组成元素是Fe 、O 和H ，

化学式量为89，化学式是__________。

（4）根据下表数据，调节“滤液 2”的pH 时，理论上可选用的最大区间为________________。

（

a ．大理石粉 c ．纯碱溶液

b ．石灰乳 d ．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为__________、__________、过滤、洗涤、干燥。 （7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO 3 的质量分数不低于____________________________。

【经典例题3】（2013中山期末）17．（13分）将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO 4·2H2O ）转化为硫

酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

（1）本工艺中所用的原料除CaSO 4·2H2O 、CaCO 3、H 2O 外，还需要

等原料。

（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： （3）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4) 2SO 4溶液。检验滤液中含有CO 3的操作方法是：

_________________________________________________________________。

（4）若过滤I 的滤液中的Ca 浓度低于1.0×10 mol·L时可认为被沉淀完全。若要使Ca 沉淀完

全，则滤液中CO 3离子的物质的量浓度不得低于 。

2－

2+

－5

－1

2+

2－

（已知：K sp (CaCO3)=5.0×10）

－9

（5）写出蒸氨过程中的化学方程式 。 （6）氯化钙结晶水合物（CaCl 2·6H2O ）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是

a ．熔点较低（29℃熔化） b．能导电 c．能制冷 d．无毒

☞精选名题巧练

【名题巧练1】（2013宜宾一诊）11．(16分）由软锰矿（主要成分为MnO 2) 制备KMnO 4的实验流程可表示如下：

（1）操作Ⅱ的名称是____________。

（2）可循环利用的物质____________(填化学式）。

（3）反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。 （4）反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______(填字母序号）

A ．稀盐酸 B．稀硫酸 C．稀醋酸

（5）电解猛酸钾溶液也可以得到高锰酸钾，其阴极反应式为：2H 2O+2e=2OH+H2↑，如下图，b 作

____________极，电解池的阳极反应式是____________；若电解过程中收集到2.24L H2 (标准状况），则得到高锰酸 钾____________克。 (提示：阴离子放电顺序MnO 2- >OH） 4

---

【名题巧练2】（2013广州期末）32．（16分）以地下卤水（主要含NaCl ，还有少量Ca 、Mg ）为主要

原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。

2+2+

已知以下四种物质的溶解度曲线图：

（1）“除杂”

时，先加入适量石灰乳过滤除去Mg ，再通入CO 2并用少量氨水调节pH 过滤除去Ca ，“废渣”的主要成分为 、 。 （2）“滤渣1”的化学式为 。

（3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是 。

“滤渣2”的化学式为 。

（4）已知H 2CO 3和H 2SO 3的电离常数如下表，“通入SO 2”反应的化学方程式为 。

【名题巧练3】（2013武威六中二诊）36. 【化学----化学与技术模块3】（15分）

七水硫酸镁（MgSO 4·7H2O ）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。可利用化工厂生产硼砂的废渣M （主要成分是MgCO 3，还含有MgO 、SiO 2、Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3等杂质）来制取七水硫酸镁。已知：

表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH

2+

2+

由废渣M

回答下列问题：

（1）过滤I 的滤液中加入NaClO 溶液的目的是 ，写出反应的离

子方程式 ，需要加热煮沸的目的是 。 （2）操作Ⅱ所用的玻璃仪器是 。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe ，其实验方法是 。(用离子方程式表示). （4）沉淀C 的化学式是 ，过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是 。 【名题巧练4】

（2013东莞期末）32．（16分）实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe 2O 3及少量FeS 、SiO 2等）制备聚铁

（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO4•7H 2O) ，有关的工艺流程如下：

3+

（1）将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是___________（填编号）；

A ．品红溶液 B．紫色石蕊溶液C ．酸性KMnO 4溶液 D．溴水

（2）在①中已知FeS 中铁元素生成Fe ，S 元素生成单质硫，FeS 、O 2、H 2SO 4反应的方程式

是 ； （3）在③中，需加入的物质是___________________________；

（4）在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有_______________________； （5）在⑥中，将溶液Z 控制到70～80℃的目的是________________________________；

（6）为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验（假设杂质中不含铁元素和硫元素）：称

取2.700g 样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的BaCl 2；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为3.495g 。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n ，求该聚铁样品中铁元素的质量分数【M r (BaSO4) =233、M r (Fe) =56】。（写出计算过程，结果保留4位有效数字）。

【名题巧练5】（2013肇庆期末）32．（16分）锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO 4与BaS 溶液混合而成：BaS+ZnSO4== ZnS↓+BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。 I ．ZnSO 4溶液的制备与提纯：

有关资料：a ．菱锌矿的主要成分是ZnCO 3，含少量SiO 2、FeCO 3、Cu 2(OH)2CO 3等；b ．Zn(OH)2与Al(OH)3

相似，能溶于过量的NaOH 溶液生成Na 2ZnO 2；

3+

流程步骤④中的CO 2可以来自于步骤 （选填①、②、③、⑤）。

（3）步骤④发生的离子反应方程式为 。

II ．BaS 溶液的制备

－1 有关数据：Ba （s ）＋S （s ）＋2O 2（g ）＝BaSO 4（s ） △H 1 = －1473.2 kJ•mol

C （s ）＋ 1/2O 2（g ）＝CO （g ） △H 2 = －110.5 kJ•mol

Ba （s ）＋ S（s ）＝BaS （s ） △H 3 = －460 kJ•mol

（4）若煅烧还原的产物仅为BaS 和CO ，则其反应的热化学方程式： 。

Ⅲ.制取锌钡白

（5）如果Ⅰ中步骤⑤使用硫酸过量，产生的后果是 。

【名题巧练6】

－1－1

聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)n Cl 6－n ]。

本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al 2O 3（25%～34%）、SiO 2（40%～50%）、Fe 2O 3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

2(OH ) n Cl 6－n

根据流程图回答下列问题：

⑴“煅烧”的目的是_________________________________________________________。

－3⑵配制质量分数15％的盐酸需要200 mL 30％的浓盐酸（密度约为1.15 g·cm）和_______ g蒸馏水，

配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。

⑶“溶解”过程中发生反应的离子方程式为__________________________________________。

⑷加少量铝粉的主要作用是_____________________________________。

⑸“调节溶液pH 在4.2～4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________。

【名题巧练7

】

在已知提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：试回答： （1）乙、丁中溶质的分子式：乙 ，丁 。

（2）第④步操作中用稀H 2SO 4浸洗的目的是 （填写字母编号）

－－ a. 除去未反应的NO 3 b.除去未反应的I c. 除去未反应的Fe d.除去碱性物质

（3）第⑦步操作可供提纯的两种方法是 和

（不要求写具体步骤）。

（4）实验室检验I 2的方法是 。

（5）甲物质见光易变黑，其原因是（用化学方程式表示） 。

（6）①中溶解银的硝酸应该用 硝酸（填浓或稀）。

原因是 。

【名题巧练8】

工业上用铝土矿（成分为氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下：

请回答下列问题：

（1）水蒸气的作用 。

（2）沉淀C 的化学式为________，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作________。

（3）操作I 、操作II 、操作III 都用到的玻璃仪器是有________________。

（4）实验室洗涤Al(OH)3沉淀应该如何操作： 。

（5）生产过程中，除NaOH 、H 2O 可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________（填化学式）。用此法制取铝的副产品是________（填化学式）。

【名题巧练9】

（2013. 怀柔）绿矾（FeSO 4·7H2O ）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

通H 2S 至饱和O

（1 。

A ．KSCN 溶液 B．NaOH 溶液 C．KMnO 4溶液 D．苯酚溶液

（2）操作II 中，通入硫化氢至饱和的目的是 ；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 。

（3）操作IV 的顺序依次为 、冷却结晶、 。

（4）操作IV 得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；② 。

2+（5）测定绿矾产品中Fe 含量的方法是：a. 称取

2.850g 绿矾产品，溶解，在250mL 容量瓶中定容；b. 量

取25.00mL 待测溶液于锥形瓶中；c. 用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO 4溶液体积的平均值为20.00mL 。

①滴定时盛放KMnO 4溶液的仪器为 （填仪器名称）。

②判断此滴定实验达到终点的方法是 。

③计算上述样品中FeSO 4·7H2O 的质量分数为 。

【名题巧练10】

铝用途广泛，用铝土矿(主要成分为Al 2O 3·n H 2O 、少量SiO 2和Fe 2O 3) 制取Al 有如下途径：

(1)滤液A 可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为

________________________________________________________________________。

(2)灼烧时盛放药品的仪器名称是________。

(3)步骤V 中发生反应的化学方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)步骤Ⅲ中生成固体C 的离子反应方程式为

________________________________________________________________________；

＋________________滤液C 中c (Na) ＝_______________________________________

________________________________________________________________________(用电荷守恒式表

达) 。

－1(5)取滤液B 100 mL，加入1 mol·L盐酸200 mL，沉淀量达到最大且质量为11.7 g。则滤液B 中

＋－1c (AlO－(填“>”、“＝”或“

【名题巧练11】

亚氯酸钠(NaClO2) 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：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO 2·3H2O ；②纯ClO 2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全；③HClO2可看成是强酸。

－1(1)160 g·L NaOH 溶液的物质的量浓度为____________________________________，若要计算该溶

液溶质的质量分数，还需要的一个条件是__________。

(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是________(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

(3)吸收塔内的反应的化学方程式为_______________________________________，

吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H 2O 2分解，写出H 2O 2分解的化学方程式：________________________________________________________________________。

(4)在碱性溶液中NaClO 2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH 稍过量，判断NaOH 是否过量的简单的实验方法是___________________________________________________。

(5)吸收塔中为防止NaClO 2被还原成NaCl ，所用还原剂的还原性应适中。除H 2O 2外，还可以选择的还原剂是______(填序号) 。

A ．Na 2O 2 B．Na 2S C．FeCl 2 D．PbO(悬浊液)

(6)从滤液中得到NaClO 2·3H2O 粗晶体的实验操作依次是____________(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NaClO 2·3H2O 晶体必须进行的操作是________(填操作名称) 。

【名题巧练12】

海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。下图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：

(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca 、Mg 、SO 等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为(写化学式)______________________ ______________________。

(2)①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法，即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是______________________________________________________，

电解饱和食盐水的化学反应方程式为_________________________________________________。 2＋2＋2－4

②制取MgCl 2的过程中涉及反应：MgCl 2·6H2O=====MgCl 2＋6H 2O ，该反应要在HCl 气氛中进行，原因是__________。

－(3)苦卤中通入Cl 2已经置换出Br 2，为什么吹出后用SO 2吸收转化为Br 再用Cl 2置换

△

____________________________________________________________________________________，由此判断Cl 2、Br 2、SO 2的氧化性由强到弱的顺序为________。

(4)也有工艺是在吹出Br 2后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有CO 2放出。该反应的离子方程式是______________________________________；最后再用H 2SO 4处理得到Br 2，该反应的离子方程式是___________________________________。

安徽省近四年高考化学工艺流程图

13. 【2013】二氧化铈(C e O 2) 是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO 2、Fe 2O 3、Ce O 2以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤滤渣A 的目的是为了去除 （填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是 。

（2）第②步反应的离子方程式是 ，滤渣B 的主要成分是 。

（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP 作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP （填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。

（4）取上述流程中得到的Ce (OH)4产品0.536g ，加硫酸溶解后，用0.1000mol •L -1FeSO 4标准溶液滴定终点是（铈被还原为Ce ）, 消耗25.00mL 标准溶液，该产品中Ce (OH ) 4的质量分数为。

14.[2012]亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量（通常以1kg 样品中含SO2的质量计），某研究小组设计了如下两种实验流程：

3+

（1）气体A 的主要成分是__________，为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入__________；通入N 2的目的是____________________。

（2）写出甲方案第①步反应的离子方程式______________________________。

（3）甲方案第②步滴定前，滴定管需用NaOH 标准溶液润洗，其操作方法是__________。

（4）若用盐酸代替洗硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果__________（填“偏高”、“偏低”、“不影响”）。

（5）若取样品w g ，按乙方案测得消耗0.01000 mol •L I 2溶液V mL ，则1 kg 样品中含SO 2的质量__________g（用含w ，V 的代数式表示）。

15. 【2011】

-1

MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO 和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：

（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的________（写化学式）转化为可溶性物质。

（2）第②步反应的离子方程式是

____+ ClO3—+ _____=== MnO2↓+ Cl2↑ + _____

（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、________、________、________，

已知蒸发得到固体中有NaClO3和NaOH ，则一定还含有________（写化学式）。

（4）若粗MnO2样品的质量为12.69g ，第①步反应后，经过滤得到8.7 g MnO2，并收集到0.224 L CO2（标准状况下），则在第②步反应中至少需要_______mol NaClO3。

16. 【2010】锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电

池正极材料（LiMn 2O 4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：

（1）第②步反应得到的沉淀X 的化学式为 。

（2）第③步反应的离子方程式是 。

（3）第④步反应后，过滤Li 2CO 3所需的玻璃仪器有 。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因： 、 。

（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn 2O 4的质量为18.1g ，第③步反应中加入20.0 mL 3.0 mol·L-1的H 2SO 4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li 2CO 3，则至少有 g Na 2CO 3参加了反应。

17. 【2009】

某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的Cr2O72－，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe 的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：

（1）第①步反应的离子方程式是 。

（2）第②步中用PH 试纸测定溶液PH 的操作是： 。

（3）第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr （OH ）3外，还有 。

（4）欲使1L 该废水中的Cr2O72－完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加入 g FeSO4·7H2O。

答案及解析

6、解析：对比原料与产品可知，该生产的主要工序：一是除去原料高岭土中的杂质，二是将Al 2O 3利用水解絮凝法转化为产品。再进一步分析，除铁用铝置换后过滤，高岭土中的Al 2O 3不溶于酸，必须经煅烧改变结构。该题经这样分析，题设的所有问题的答案就在分析之中。

答案：

⑴改变高岭土的结构，使其能溶于酸；

⑵230；量筒；

＋＋⑶Al 2O 3＋6H ＝2Al 3＋3H 2O

＋＋Fe 2O 3＋6H ＝2Fe 3＋3H 2O ；

⑷除去溶液中的铁离子；

⑸pH 计（或精密pH 试纸）；水浴加热

7、（1）FeI 2 FeCl 3

（2）C

（3）升华、凝华、萃取、分液、减压蒸馏

（4）将I 2加在淀粉溶液中，溶液显蓝色

光 （5）2AlI===== 2Ag +I2

（6）稀（2分） 减少过程中产生NO x 的量；节生硝酸物质的量

8. （1）加热加快反应

（2）Fe 2O 3 颜料；

（3）烧杯、漏斗、玻璃棒；

（4）用玻璃棒引流向过滤器中加水浸没沉淀，滤去洗液后，反复2到3次即可。；

（5）CaO 和CO 2 Fe 2O 3和O 2

＋＋9. 1）AD （2分）（2）除去溶液中的Sn 2+离子，并防止Fe 2被氧化(2分) ；防止Fe 2离子生成沉淀(2分)

（3）蒸发浓缩 (1分) ；过滤洗涤(1分) （4）降低洗涤过程中FeSO 4·7H 2O 的损耗(2分)

（5）①酸式滴定管 (1分)

②滴加最后一滴KMnO 4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。(2分) ③0.975(2分)

【专题集训区】

10．(1)Al3＋＋3H 2O

3(胶体) ＋3H ＋、Fe 3＋＋3H 2O

电解－ 3(胶体) ＋3H ＋ －－(2)坩埚 (3)2Al2O 3(熔融)=====4Al ＋3O 2↑ (4)AlO2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO 3 2c (SO24)

－－＋－12－＋2c (CO3) ＋c (HCO3) ＋c (OH) －c (H) (5)1.5 mol·L >

解析 首先明确铝土矿的组成，根据组成物质的性质了解流程中所加药品和操作目的，比较每一步骤反应前后物质组成的变化和相关化学方程式，最后形成整体思维。

(1)铝土矿溶解在过量稀硫酸溶液中，过滤后得到的滤渣是SiO 2，滤液为Al 2(SO4) 3、H 2SO 4、Fe 2(SO4) 3

＋＋的混合液。因Al 3、Fe 3能水解产生具有吸附作用的Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，具有净水作用。向Al 2(SO4) 3、

H 2SO 4、Fe 2(SO4) 3的混合液中加入过量NaOH 时，Al 2(SO4) 3转化为NaAlO 2，Fe 2(SO4) 3转化为Fe(OH)3，经过滤后得到滤渣Fe(OH)3。滤液B 中含有NaAlO 2，向滤液B 中通入过量CO 2时，生成Al(OH)3和NaHCO 3，经过滤后得到固体C [Al(OH)3]和含有NaHCO 3、Na 2SO 4的滤液C 。(2)在坩埚中灼烧Al(OH)3得到Al 2O 3。

＋－(3)电解熔融的Al 2O 3得到Al 和O 2。(4)NaHCO3、Na 2SO 4的混合溶液中，根据电荷守恒有：c (Na) ＝2c (SO24)

－－－＋＋2c (CO23) ＋c (HCO3) ＋c (OH) －c (H) 。(5)滤液B 为含有NaOH 、NaAlO 2、Na 2SO 4的混合溶液，加入盐

－－酸生成Al(OH)311.7 g，即n (NaAlO2) ＝0.15 mol，c (AlO2) ＝1.5 mol·L 1。NaOH 、NaAlO 2都转化为NaCl ，

＋－再加上Na 2SO 4的量，故c (Na)>2 mol·L 1。

－11．(1)4 mol·L 1 该溶液的密度 (2)B

(3)2NaOH＋2ClO 2＋H 2O 2===2NaClO2＋2H 2O ＋O 2 2H 2O 2=====2H 2O ＋O 2↑

(4)连续测定吸收塔内溶液的pH (5)AD (6)BED或ED 重结晶

12．(1)BaCl2、NaOH 、Na 2CO 3、HCl(BaCl2必须在Na 2CO 3之前加入，其他答案合理也可)

(2)①既能防止阴极产生的H 2和阳极产生的Cl 2相混合而引起爆炸，又能避免Cl 2和NaOH 溶液作用生成NaClO 而影响烧碱的纯度 2NaCl ＋2H 2O=====Cl 2↑＋H 2↑＋2NaOH ②防止MgCl 2水解

(3)第一次吹出的Br 2浓度太低，分离浪费原料，SO 2吸收主要起到富集作用 Cl 2>Br2>SO2

－－－－－＋(4)3Br2＋3CO 23===5Br＋BrO 3＋3CO 2↑ 5Br ＋BrO 3＋6H ===3Br2＋3H 2O

解析 (1)除去杂质时要保证杂质除尽还不能引入新的杂质，Na 2CO 3溶液一定在BaCl 2溶液后面加，先过滤后加盐酸。

(2)①主要考虑电解时阴阳极发生的主要反应及目标产物之间的反应；②在HCl 气氛中加热MgCl 2·6H 2O ，主要是为了防止MgCl 2的水解。

(4)中的两个离子方程式根据已知的反应物和生成物很容易写出来。

13. （1）滤渣上附着的Fe 3+、Cl -，取最后洗涤液少量，滴加AgNO 3，如无白色沉淀，则洗干净。

（2）2CeO 2+H2O 2+6H+=2Ce3++O2 ↑+4 H2O SiO 2（3）不能 分液漏斗（4）97.01%

【解析】该反应过程为：①CeO 2、SiO 2、Fe 2O 3等中加入稀盐酸，、Fe 2O 3转化FeCl 3为存在于滤液中，滤渣为CeO 2和SiO 2②加入稀硫酸和H 2O 2，CeO 2转化为Ce 3+滤渣为SiO 2③加入碱后Ce 3+转化为沉淀，④通入氧气讲Ce 从+3氧化为+4，得到产品。

Ce （OH ）4~ FeSO4

n(Ce（OH ）4)= n(FeSO4)=0.1000mol/L*1.025L=0.0025mol,m=0.0025mol*208g/mol=0.52g

【考点定位】以工艺流程为基础，考察化学实验基本操作、元素及化合物知识、化学计算、氧化还原反应等相关知识。

14. ⑴SO 2、N 2 碎瓷片（或沸石） 将生成的SO 2全部赶出

－ ⑵SO 2＋H 2O 2=2H＋SO 2

4 ⑶向滴定管注入少量NaOH 标准液，倾斜转动滴定管润洗整个滴定管内壁，然△电解＋

后将润洗液从下端尖嘴处放出，重复操作2～3次 ⑷无影响 ⑸0.64 V/w

【解析】本题为定量实验，主要考查化学实验基本操作、仪器的使用、实验方案的分析，同时考查考生运用相关知识进行分析综合的能力，以及运用文字表达分析解决问题的过程，并进行有关计算的能力。⑴亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO 2。为防止液体加热时暴沸，一般可加入碎瓷片。因定量实验，需考查减小实验操作误差，通入N 2可将生成的SO 2全部赶出，保证被吸收液全部吸收。⑵SO 2具有还

＋－原性，可被氧化剂H 2O 2所氧化，反应的离子方程式为SO 2＋H 2O 2===2H＋SO 2

4。⑶用标准液润洗滴定

管时，务必注意最后将润洗液从滴定管下端放出，而不是从上口倒出。⑷用盐酸代替硫酸，生成的SO 2气体中混有少量HCl ，因SO 2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性，因此混合气体中含有HCl ，

－＋－2－2－对实验结果无影响。⑸反应为H 2O ＋SO 2

3＋I 2===SO4＋2I ＋2H ，n (SO2) ＝n (SO3) ＝n (I2) ＝0.010 00

1 mol ·L －×V ×10-3 L ＝V ×10-5 mol ，因此1 kg 样品中含SO 2的质量为：

V ⨯10-5 mol⨯64 g⋅mol -10.64V ⨯1 000 g= g。 w gw

【考点定位】本题属工业流程题。以食品中的亚硫酸盐含量的测定为问题情境，通过简明的实验流程图，将实验基本操作、仪器的使用、化学计算、化学方程式的书写等内容综合在一起，考查考生对化学实验方案的分析和问题解决的能力。

15. （1）MnO 和MnCO 3 （2）5Mn 2 4H2O 5 1 8H

（3）蒸发皿 酒精灯 玻璃棒 NaCl （4）0.02

【解析】样品中含有MnO 和MnCO 3的质量为12.69g —8.7g==3.99g，其中MnCO 3物质的量为0.01mol 即质量为1.15 g，MnO 的质量为3.99 g—1.15 g==2.84g(即0.04mol) 。所以经第

2+ ①步过滤后的滤液中含有0.05 mol Mn，根据得失电子守恒，则有：

5n(NaClO3)==2×0.05 mol ==0.10mol，n(NaClO3)==0.02 mol

16．（1）Al(OH)3 （2）4LiMn2O4+4H++O2 = 8MnO2+4Li++2H2O

（3）漏斗、烧杯、玻璃棒

玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损 漏斗中液面高于滤纸边缘

（4）6.4或6.36 2+ +

17. （1）Cr2O72-+6Fe2＋+14H＋ 2Cr3+ +6Fe3＋+7H2O

（2）将一小块pH 试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH 试纸上，再与标准比色卡对照。

（3）Fe(OH)3、Fe(OH)2 （4）13.9

考前冲刺大题精做专题

☞2013年高考会这样考

1、选取无机化工流程的片段，结合中学化学知识设计问题，一般需要用化学反应原理解释、分析

化工问题。

2、流程与实验相结合的模式，即以制备某物质的流程为载体，将中学教材中的气体制备联系起来

命题。

3、考查课本中重要的化工原理。

4、结合实际生产和流程图设计问题，考查元素及化合物知识等。

☞原味还原高考

【还原高考1】（2012·全国新课标卷）36. 【选修2化学与技术】(15分)

由黄铜矿(主要成分是CuFeS 2) 炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu 和Fe 的低价

硫化物，且部分Fe 的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别

是 、 ，反射炉内生成炉渣的主要成分是 ；

（2）冰铜（Cu 2S 和FeS 互相熔合而成）含Cu 量为20%--50%。转炉中，

铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu 2S

化为Cu 2O ，生成Cu 2O 与Cu 2S 反应，生成含Cu 量约为98.5%的粗

过程发生反应的化学方程式分别是

、

（3）粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中

_（填图中的字母）；在电极d 上发生的电极反应式

为 ；若粗铜中还含有Au 、Ag 、Fe ，它

电解槽中的存在形式和位置为 。

将冰被氧铜，该电极_ 们在

电化

学原理），应用理论。

【还原高考2】（2011山东理综）实验室以含有Ca 2、Mg 2、Cl 、SO 24、Br 等离子的卤水为主要原料＋＋－－－

制备无水CaCl 2和Br 2，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的试剂是________，所用主要仪器的名称是________________。

（2）加入溶液W 的目的是________。用CaO 调节溶液Y 的pH ，可以除去Mg 2。由表中数据可知，理＋

论上可选择的pH 最大范围是______________。酸化溶液Z 时，使用的试剂为__________。

（2。

（4）常温下，H 2SO 3的电离常数K a 1＝1.2×102，K a 2＝6.3×108；H 2CO 3的电离常数K a 1＝4.5×107，K a 2

－

－

－

＝4.7×10

－11

。某同学设计实验验证H 2SO 3酸性强于H 2CO 3：将SO 2和CO 2气体分别通入水中至饱和，

立即用酸度计测两溶液的pH ，若前者的pH 小于后者，则H 2SO 3酸性强于H 2CO 3。该实验设计不正确，错误在于______________。

设计合理实验验证H 2SO 3酸性强于H 2CO 3(简要说明实验步骤、现象和结论) ：__________________。 仪器自选。

供选择的试剂：CO 2、SO 2、Na 2CO 3、NaHCO 3、Na 2SO 3、NaHSO 3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO 4溶液、品红溶液、pH 试纸。

【学

科网名师解析】

☞细品经典例题

【经典例题1】（2013石景山期末）18．（12分）钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：

（1）Ti 的原子序数为22，Ti 位于元素周期表中第_______周期，第______族。 （2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。

（3）制备TiO 2的方法之一是利用TiCl 4水解生成TiO 2·x H2O ，再经焙烧制得。水解时需加入大

量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：

（4）由TiCl 4→Ti 需要在Ar 气中进行的理由是_________________________________。反应后得到Mg 、

MgCl 2、Ti 的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti ，依据下表信息，需加热的温度略高于 ℃即可。

（5）用氧化还原滴定法测定TiO 2的质量分数：一定条件下，将TiO 2溶解并还原为Ti 3+ ，再以KSCN 溶

液作指示剂，用NH 4Fe(SO4) 2标准溶液滴定Ti 3+至全部生成Ti 4+。滴定分析时，称取TiO 2（摩尔质量为M g/mol）试样w g，消耗c mol/L NH4Fe(SO4) 2标准溶液V mL，则TiO 2质量分数为___________________。（用代数式表示） （6）由CO 和H 2合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H 2

CH 3OH(g)。若不考虑生产过 程中物质的任何

损失，上述产业链中每合成6mol 甲醇，至少需额外补充H 2。

（4）

防止钛、镁被氧化（或防止钛镁与空气、水反应），高于镁的温度1412

即可。

（5）NH 4Fe(SO4) 2的物质的量=0.001Cvmol，根据氧化还原反应中得失电子数相等得：二氧化钛的物

质的量= NH4Fe(SO4) 2的物质的量=0.001Cvmol，，所以二氧化钛的质量=Mg/mol 0.001Cvmol=0.001CVMg,所以其质量分数=

cVM cVM

（或%）。 1000w 10w

（6）每合成6mol 甲醇，需要氢气12mol ，每生成7mol 氯气同时生成7mol 氢气，所以还需要氢气5mol 。【学科网名师剖析】

在这种流程图试题中，要重点关注流程图的指向，指入为加入物质，指出为生成物质。分析方法：加入什么物质，发生什么反应，如何分离。充分运用各种原理进行分析问题，解决问题。计算过程中关注守恒法、关系式法的应用。

【经典例题2】硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是

ZnCO 3，并含少量的Fe 2O 3 、FeCO 3、MgO 、CaO 等，生产工艺流程示意图如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_______________________________________________________。 （2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

Fe(OH)2＋ __________＋ __________=== Fe(OH)3＋ Cl

（3）针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的，组成元素是Fe 、O 和H ，化学式量为

89，化学式是__________。

（4）根据下表数据，调节“滤液 2”的pH 时，理论上可选用的最大区间为________________。

－

（a ．大理石粉 c ．纯碱溶液

b ．石灰乳 d ．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为__________、__________、过滤、洗涤、干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO 3 的质量分数不低于____________________________。

（4）选择的区间应该为Zn(OH)2完全沉淀、Mg(OH)2还没开始沉淀；

操作，

以及绿色化学观念和经济的视角分析实际生产中各种问题的能力。解题的基本思路为：

【经典例题3】（2013中山期末）17．（13分）将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO 4·2H 2O ）转化为

硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

（1）本工艺中所用的原料除CaSO 4·2H 2O 、CaCO 3、H 2O 外，还需要等原料。

（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： （3）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4) 2SO 4溶液。检验滤液中含有CO 32的操作方法是：

－

_________________________________________________________________。 （4）若过滤I 的滤液中的Ca 2+浓度低于1.0×105 mol·L

－

－

－1

时可认为被沉淀完全。若要使Ca 2+沉淀完全，

则滤液中CO 32离子的物质的量浓度不得低于 。 （已知：K sp (CaCO3)=5.0×109）

－

（5）写出蒸氨过程中的化学方程式 。 （6）氯化钙结晶水合物（CaCl 2·6H 2O ）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是a ．熔点较低（29℃熔化） b ．能导电 c ．能制冷 d ．无毒

（1）

观察工艺流程图可知，左侧需要加入的CO 2、CaO 是右侧产生的CaCO 3热分解的产物，而右侧加入的KCl 和NH 3也是需要消耗的原料；

【学

科网名师剖析】

工业生产流程图题基于真实的情景而设计，但所涉及的反应原理、实验操作方法一般都是常用的、实用的，仪器也是比较常见的。只是在工业生产中对经济性、环保性等许多细节方面有着更高的要求，解题时应在实验室原理的基础上结合实际因素，充分读懂工业流程图每一个步骤的意义，因此试题的解答始于对各阶段流程的化学原理的分析。而且这样的试题对实验能力的要求是具有弹性的，可以问最简单的实验仪器使用、基本操作，也可以提高到实验步骤的分析能力，还可以灵活考查实验方法的灵活运用能力，甚至可以渗透实验方案设计，所以问题的设计容易控制梯度，区分度好。。

☞精选名题巧练

【名题巧练1】（2013宜宾一诊）11．(16分）由软锰矿（主要成分为MnO 2) 制备KMnO 4的实验流程可表示如下：

（1）操作Ⅱ的名称是____________。

（2）可循环利用的物质____________(填化学式）。

（3）反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。 （4）反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______(填字母序号）

A ．稀盐酸 B ．稀硫酸 C ．稀醋酸

--（5）电解猛酸钾溶液也可以得到高锰酸钾，其阴极反应式为：2H 2O+2e=2OH+H2↑，如下图，b 作

____________极，电解池的阳极反应式是____________；若电解过程中收集到2.24L H2 (标准状况），则得到高锰酸 钾____________克。

-(提示：阴离子放电顺序MnO 2-4 >OH）

（5）

铁为活性电解，这里没有参与反应，做阴极故与负极相连。阳极发生氧化反应，锰酸根失电子生成高锰酸根，根据电子得失守恒可以进行相关计算。

【考点定位】以工艺流程为基础，考查了氧化还原反应，化学实验基本操作、化学计算、电化学基础知识

等相关内容。

【名题巧练2】（2013广州期末）32．（16分）以地下卤水（主要含NaCl ，还有少量Ca 2+、Mg 2+）为主

要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。

已知以下四种物质的溶解度曲线图：

（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去Mg 2+，再通入CO 2并用少量氨水调节pH 过滤除去Ca 2+，

“废渣”的主要成分为 、 。 （2）“滤渣1”的化学式为 。

（3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是 。“滤渣2”的化学式为 。 （4）已知H 2CO 3和H 2SO 3的电离常数如下表，“通入SO 2”反应的化学方程式为

。

【答案】（16分）

（1）Mg (OH)2（2分） CaCO 3（2分） （2）NaHCO 3（3分）

（3）除去HCO 3（3分，多答“使更多的Na +形成NaCl 析出，提高NH 4Cl 的纯度”不扣分） NaCl

－

（3分）

（4）NaHCO 3+SO2 == NaHSO3+ CO 2（3分） 【学科网名师解析】

【名题巧练3】（2013武威六中二诊）36. 【化学----化学与技术模块3】（15分）

七水硫酸镁（MgSO 4·7H 2O ）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。可利用化工厂生产硼砂的废渣M （主要成分是MgCO 3，还含有MgO 、SiO 2、Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3等杂质）来制取七水硫酸镁。已知：

表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH

由废渣M

回答下列问题：

（1）过滤I 的滤液中加入NaClO 溶液的目的是 ，写出反应的离

子方程式 ，需要加热煮沸的目的是 。 （2）操作Ⅱ所用的玻璃仪器是 。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe 3+，其实验方法是 。(用离子方程式表示).

（4）沉淀C 的化学式是 ，过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是 。

和

MgSO 4，然后利用其溶解度差异，利用结晶的方法将其进行分离。 【考点定位】氧化还原反应及其方程式的书写。

【名题巧练4】

（2013东莞期末）32．（16分）实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe 2O 3及少量FeS 、SiO 2等）制备聚铁

（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO4•7H2O) ，有关的工艺流程如下：

（1）将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是___________（填编号）；

A ．品红溶液 B ．紫色石蕊溶液 C ．酸性KMnO 4溶液 D ．溴水

（2）在①中已知FeS 中铁元素生成Fe 3+，S 元素生成单质硫，FeS 、O 2、H 2SO 4反应的方程式

是 ； （3）在③中，需加入的物质是___________________________；

（4）在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有_______________________； （5）在⑥中，将溶液Z 控制到70～80℃的目的是________________________________；

（6）为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验（假设杂质中不含铁元素和硫元素）：称

取2.700g 样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的BaCl 2；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为3.495g 。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n ，求该聚铁样品中铁元素的质量分数【M r (BaSO4) =233、M r (Fe) =56】。（写出计算过程，结果保留4位有效数字）。

n Fe ～[Fe(OH)(SO4)]n ～ n BaSO 4 (1分)

56n 233n x 3.495g

56n /233n =x /3.495g（1分）

（6）

设铁元素的质量为x g ，根据铁、硫元素守恒可得关系式，则：

n Fe ～[Fe(OH)(SO4)]n ～ n BaSO 4 56n 233n x 3.495g

根据式量之比等于质量之比，则56n /233n =x /3.495g，解得：x =0.84g，所以样品中铁元素的质量分数=0.84/2.700×100%=31.11%。

【考点定位】本题考查物质制备的工艺流程大题，涉及二氧化硫气体的主要性质、氧化还原反应方程式的

配平、混合物的分离与提纯、化学实验基本操作、盐类的水解、胶体的主要性质、物质组成的测定和计算。

【名题巧练5】（2013肇庆期末）32．（16分）锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO 4与BaS 溶液

混合而成：BaS+ZnSO4== ZnS↓+BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。 I ．ZnSO 4溶液的制备与提纯：

有关资料：a ．菱锌矿的主要成分是ZnCO 3，含少量SiO 2、FeCO 3、Cu 2(OH)2CO 3等；b ．Zn(OH)2与Al(OH)3相似，能溶于过量的NaOH 溶液生成Na 2ZnO 2；

流程步骤④中的CO 2可以来自于步骤 （选填①、②、③、⑤）。 （3）步骤④发生的离子反应方程式为 。 II ．BaS 溶液的制备

－

有关数据：Ba （s ）＋S （s ）＋2O 2（g ）＝BaSO 4（s ） △H 1 = －1473.2 kJ•mol1

C （s ）＋ 1/2O 2（g ）＝CO （g ） △H 2 = －110.5 kJ•mol1

－

Ba （s ）＋ S （s ）＝BaS （s ） △H 3 = －460 kJ•mol1

－

（4）若煅烧还原的产物仅为BaS 和CO ，则其反应的热化学方程式为： 。 Ⅲ. 制取锌钡白

（5）如果Ⅰ中步骤⑤使用硫酸过量，产生的后果是 。 【答案】（共16分）

（1）（4分）SiO 2 （2分） B （2分）

（2）（3分）F e(OH)3、Cu(OH)2（2分） ①（1分）

（3）（4分）OH +CO2== HCO3（2分）、ZnO 22+ 2CO2 + 2H2O == Zn(OH)2↓ + 2HCO3（2分）

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（4）（3分）BaSO 4(s) + 4C(s) == BaS(s) + 4CO(g) △H = +571.2 kJ•mol1

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步骤

④中的CO 2气体来自步骤①酸浸反应放出的气体，可以节能减排；

二、熟悉工业流程常见的操作与名词

1、 预处理 将金属元素从固相（矿物质）转化为液相（溶液），以便处理。 （1） 研磨：增大接触面积，加快反应速率。 （2） 除金属表面油污：Na 2CO 3溶液。

（3） 搅拌：使反应物充分接触，加快反应速率。 2、 除杂、提纯的方法与目的

（1）除杂方法 基本原则就是“除杂不加杂，简单易行”。高中化学中一般采用沉淀法和气体法 ①常见物质除杂法 ② 调pH 值沉淀法

调pH 值的目的：促进或抑制水解

调pH 值的方法：加酸性或碱性物质（未必是酸和碱），注意不能引入杂质离子（产品中没有的） pH 值的控制范围：一种物质完全沉淀点，与另一种物质完全不沉淀点 （2）过滤

①、如何检验沉淀已完全？ ②、判断沉淀已洗净的方法

③、趁热过滤 两种溶质，一种在较高温度时溶解度小，易析出；一种溶解度大，不易析出。 目标要得到溶解度大的物质：防止温度降低，析出溶质晶体，造成物质损失，提高产率 目标要除去溶解度小的物质：除去滤渣，防止滤液中溶质析出 ④、用有机溶剂洗涤晶体：①除去晶体表面水分，减少溶解损耗 ②有机物易挥发，便于干燥 （3）反应条件的选择 ①、试剂用量控制

控制流速：控制用量，从而控制产物种类、反应产生的热量。

对于产物中主要元素不止一种的物质，还需加试剂控制两种元素的比例。 ②反应温度选择

水浴加热的优点：受热均匀，便于控制温度。 控制一定温度的目的：①加快反应速率

②防止温度过高，物质挥发、分解 ※ 易挥发物质：浓盐酸、浓硝酸、有机物。

易分解物质：H 2O 2、硝酸、KMnO 4、NH 4Cl 、难溶的碱(Mg(OH)2,Fe(OH)3, 等) ，次氯酸

3、 结晶的相关操作

① 结晶的方法 ⅰ、蒸发结晶 ⅱ、降温结晶（加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥）

观察溶解度曲线，当陡升型溶液中混有缓升型时，若要分离出陡升型，可以用降温结晶的方法分离，若要分离出缓升型的溶质，可以用蒸发结晶的方法, 也就是说，蒸发结晶适合溶解度随温度变化不大的物质，如：氯化钠。

蒸干后不变质的盐溶液可采用蒸发结晶，要水解的盐采用降温结晶。 ② 在结晶过程中加入某种试剂：利用同离子效应，促进晶体析出。 4、 其他

① 工艺流程的优缺点评价

循环利用，节约成本 ※能循环利用的物质的判断：闭合回路，有进有出 原料价格低廉

原子利用率高，绿色化学

没有污染，没有有毒有害物质产生 ② 方程式的书写

① 结合题目信息，确定反应物、产物； ② 利用化合价升降，判断主要产物、配平；

③ 利用元素守恒，结合介质酸碱性，书写辅助产物、观察配平。 ※ 产物不能与反应物反应；注意介质的酸碱性；