（新課標(biāo)）屆高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題講座二 無機化工流程題的突破方法課件

《（新課標(biāo)）屆高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題講座二 無機化工流程題的突破方法課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）屆高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題講座二 無機化工流程題的突破方法課件（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、化學(xué)課標(biāo)版專題講座二無機化工流程題的突破方法化工流程題通常涉及陌生的化學(xué)工業(yè)工藝,考生不一定能完全理解整個流程的原理,但一般不會影響答題。通常會涉及反應(yīng)速率的影響因素、沉淀溶解平衡、物質(zhì)的分離方法以及分離的實驗操作、尾氣(或廢液)的無害化處理、陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫等。典例(2015課標(biāo),27,14分)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:回答下列問題:(1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫

2、酸濃度外,還可采取的措施有(寫出兩條)。(2)利用的磁性,可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是。(寫化學(xué)式)(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是(填名稱)。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機合成中的重要還原劑,其電子式為。(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,用化學(xué)方程式表示制備過程。答案(1)Mg2B2O5H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)將Fe2+氧化成F

3、e3+使Fe3+與Al3+形成氫氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸鎂(5)Na+H：H-(6)2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgOHHB解析(1)硫酸可與硼酸鹽反應(yīng)制取酸性較弱的硼酸,所以Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Mg2B2O5H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑等措施。(2)Fe3O4有磁性,可利用其磁性將其從“浸渣”中分離;“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是SiO2和CaSO4。(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,其作用是把Fe2+氧化為Fe3+,然后調(diào)節(jié)溶液的pH

4、約為5,使Al3+和Fe3+以Al(OH)3、Fe(OH)3形式沉降而除去。(4)“粗硼酸”中所含雜質(zhì)主要是沒有除去的易溶性鎂鹽,故為(七水)硫酸鎂。(5)硼氫化鈉的電子式為Na+H：H-。(6)利用Mg的還原性制取硼的化學(xué)方程式為2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO。HHB1.(2016陜西漢中質(zhì)檢)綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。如圖所示是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法:查閱資料,得有關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下:25時pH25時pH飽和H2S溶液3.9FeS開始沉淀3.0SnS沉淀完全1.6FeS沉淀完全5.5(1

5、)寫出Fe和Fe2O3在稀硫酸中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:、。(2)操作中,通入硫化氫至飽和的目的是:除去溶液中的Sn2+;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是。(3)操作的順序依次為、過濾洗滌。(4)操作得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌,其目的是:除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì);。(5)常溫下,KspFe(OH)2=1.6410-14,則求得反應(yīng):Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+的平衡常數(shù)為(保留1位小數(shù))。答案(1)Fe+2H+Fe2+H2Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O2Fe3+Fe3Fe2+(2)防止Fe2+被氧化沉淀Sn2+并防止Fe2+生成沉淀(3)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(4)降低洗滌過

6、程中FeSO47H2O的損耗(5)6.110-15解析(1)鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+Fe2+H2,氧化鐵溶解在稀硫酸中的離子方程式為Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O,Fe3+繼續(xù)與鐵反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+Fe3Fe2+。(2)通入硫化氫至飽和,除沉淀Sn2+外,因硫化氫具有強還原性,可以防止亞鐵離子被氧化。已知SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6;FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0,沉淀完全時的pH為5.5,操作在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是使Sn2+完全沉淀,亞鐵離子不沉淀。(3)從溶液中得到晶體,需要進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌操作。(4)冰水溫度低,不僅

7、可以洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子,還能避免綠礬溶解帶來的損失。(5)Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+的平衡常數(shù)K=6.110-15。22(H)(Fe)cc2222(H)(H)(Fe)(H)cc Occ O14 214(1 10)1.64 102.(2016吉林吉大附中二模)碘酸鉀晶體具有較高的穩(wěn)定性,但在酸性溶液中,碘酸鉀是一種較強的氧化劑,能跟某些還原劑反應(yīng)生成碘;在堿性溶液中,碘酸鉀能被氯氣、次氯酸等更強的氧化劑氧化為更高價的碘的含氧酸鹽。工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如圖所示。(1)碘元素在周期表中的位置為;(2)碘、氯酸鉀、水混合反應(yīng)時,若兩種還原產(chǎn)物所得電子的數(shù)目相同,請配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式

8、:I2+KClO3+H2OKH(IO3)2+KCl+Cl2(3)混合反應(yīng)后,用稀酸酸化的作用是,在稀鹽酸和稀硝酸中不能選用的酸是,理由是;(4)試劑X的化學(xué)式為,寫出用試劑X調(diào)pH的化學(xué)方程式:;(5)如果省略“酸化”“逐氯”“結(jié)晶、過濾”“溶解”這四步操作,直接用試劑X調(diào)整反應(yīng)混合物的pH,對生產(chǎn)碘酸鉀有什么影響?。答案(1)第5周期第A族(2)6113653(3)促進(jìn)氯氣從反應(yīng)混合物中逸出稀鹽酸鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀(4)KOHKH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(5)反應(yīng)產(chǎn)生的氯氣能將KIO3氧化成KIO4,從而不能得到碘酸鉀解析(2)兩種還原產(chǎn)物分別是KCl、Cl2,若所得電

9、子數(shù)目相同,則KCl、Cl2的化學(xué)計量數(shù)之比為5 3,依據(jù)得失電子守恒及原子守恒可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2。(3)Cl2在水溶液中存在平衡:Cl2+H2OH+Cl-+HClO,酸性增強,平衡逆向移動,利于Cl2的逸出;酸性條件下碘酸氫鉀會與Cl-發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以不能選用稀鹽酸。(4)加X調(diào)節(jié)pH時,不能引入雜質(zhì),KH(IO3)2與堿反應(yīng)生成KIO3,所以要加入KOH,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O。(5)氯氣具有強氧化性,在堿性條件下能將KIO3氧化成KIO4,從而不能得到碘酸鉀。3.(20

10、16山西臨汾二模)鍺是重要的半導(dǎo)體材料,應(yīng)用于航空航天測控、光纖通信等領(lǐng)域。一種提純二氧化鍺粗品(主要含GeO2、As2O3)的工藝如下:已知:GeCl4的熔點為-49.5,AsCl3與GeCl4的沸點分別為130.2、84。(1)鍺在元素周期表中的位置為。(2)“堿浸”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)傳統(tǒng)的提純方法是將粗品直接加入鹽酸中蒸餾,其缺點是。(4)工業(yè)上與蒸餾操作相關(guān)的設(shè)備有(填字母序號)。A.蒸餾釜B.離心萃取機C.冷凝塔D.加壓過濾機(5)“蒸餾”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(6)“水解”操作時保持較低溫度有利于提高產(chǎn)率,其最可能的原因是(答一條即可)。(7)若1t二氧化

11、鍺粗品(含雜質(zhì)30%)經(jīng)提純得0.724t的高純二氧化鍺產(chǎn)品,則雜質(zhì)脫除率為。答案(1)第四周期第A族(2)GeO2+2NaOHNa2GeO3+H2O、As2O3+2NaOH2NaAsO2+H2O(3)餾出物中將會含有AsCl3,降低了產(chǎn)品純度(4)AC(5)Na2GeO3+6HCl2NaCl+GeCl4+3H2O(6)溫度高時GeCl4易揮發(fā),從而降低產(chǎn)率(合理答案即可)(7)92%解析(1)鍺在元素周期表中位于第四周期A族。(2)“堿浸”過程中發(fā)生的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),化學(xué)方程式為GeO2+2NaOHNa2GeO3+H2O、As2O3+2NaOH2NaAsO2+H2O。(3)As2O3可與HCl發(fā)生反應(yīng)生成AsCl3,所以傳統(tǒng)的提純方法的缺點是餾出物中含有AsCl3,降低了產(chǎn)品純度。(4)蒸餾需要蒸餾釜和冷凝塔。(5)“蒸餾”過程中Na2GeO3與HCl發(fā)生反應(yīng)生成GeCl4,根據(jù)原子守恒即可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(7)1t粗品中含有雜質(zhì)的質(zhì)量為0.3t,脫除的雜質(zhì)為1t-0.724t=0.276t,所以雜質(zhì)脫除率為100%=92%。0.276t0.3t