2022年2022年化学实验与工业流程相结合归纳

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载化学试验与工业流程相结合导学案【学问积存一】化工生产主要解决六方面问题：1. 解决将原料转化为产品的生产原理；2. 除去全部杂质并分别提纯产品；3. 提高产量与产率；4. 削减污染,考虑 “绿色化学”生产；5. 原料的来源既要考虑丰富,仍要考虑成本问题；6. 生产设备简洁,生产工艺简便可行等工艺生产问题化学工艺流程题,一般也就环绕这六个方面设问求解；要精确.顺当解答工艺流程题,同学除了必需要把握物质的性质和物质之间相互作用的基本学问以及除杂分别提纯物质的基本技能外,最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和才能；【学问积存二】常见与工业生产有关的化学反应 传统

2、工业不能丢 工业制粗硅制漂白粉工业制硫酸合成氨工业工业制硝酸氯碱工业工业制玻璃工业制纯碱【学问积存三】 常见与生产生活相关的物质相关物质化学式或名称精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载加碘食盐中含碘物质半导体材料光导纤维硅酸盐工业 饮用水净水剂kio 3sigesesio 2玻璃.水泥.陶瓷明矾精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载饮用水消毒剂常用漂白剂cl 2. clo2 .漂白粉.o3. h 2 o2. naclo精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载大气污染物活性炭.so 2 . hclo . h 2 o2 . na 2o2 . o3co.so 2 .no2 .

3、 no精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【学问积存四】 工业流程题中常用的关键词原材料： 矿样（明矾石.孔雀石.蛇纹石.大理石.锂辉石.黄铜矿.锰矿.高岭土,烧渣）,合金（含1精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载铁废铜）,药片（补血剂）,海水（污水）灼烧（煅烧）：原料的预处理,不易转化的物质转化为简洁提取的物质：如海带中提取碘酸： 溶解.去氧化物（膜）.调剂ph 促进水解（沉淀）碱： 去油污,去铝片氧化膜,溶解铝.二氧化硅,调剂ph 促进水解（沉淀）氧化剂： 氧化某物质,转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物： 调剂 ph 促进水解（沉淀）掌握 ph 值： 促进某离子水解,

4、使其沉淀,利于过滤分别煮沸： 促进水解,聚沉后利于过滤分别；除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤： 削减结晶缺失；提高纯度解题方法：（首尾分析法）流程图的出现特点： 主要有以 物质名称. 操作名称和设备名称三种形式； 对工艺流程试题、第一对比分析生产流程示意图中的原材料与产品、从对比分析中找出原料与产品之间的关系、弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分别提纯产品的化工工艺、然后再结合题设的问题、逐一推敲解答 .【练习 1】聚合氯化铝为一种新型.高效絮凝剂和净水剂,其单体为液态的碱式氯化铝al 2oh ncl 6-n 本试验采纳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.

5、价格廉的高岭土, 化学组成为： al 2o3（ 25% 34%）. sio2（ 40% 50%）. fe2o3（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,且肯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：高岭土15%盐酸少量铝粉适量caco3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载煅烧溶解搅拌.过滤调剂溶液ph在4.24.5蒸发浓缩90100 依据流程图回答以下问题：“煅烧”的目的为 ；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配制用到的仪器有烧杯.玻璃棒. ；a

6、l2 oh ncl6n 3）和 g蒸馏水,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载“溶解”过程中发生反应的离子方程式为 ；加少量铝粉的主要作用为 ；“调剂溶液ph 在 4.2 4.5 ”的过程中,除添加必要的试剂,仍需借助的试验用品为 ； “蒸发浓缩”需保持温度在90100,掌握温度的试验方法为 ；解析：对比原料与产品可知,该生产的主要工序：一为除去原料高岭土中的杂质,二为将al 2 03 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 2 03 不溶于酸,必需经煅烧转变结构；该题经这样分析,题设的全部问题的答案并在分析之中；参考答案：（ 1）转变高岭土的结构

7、,使其能溶于酸；（2）230 ；量筒；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2（ 3）al0 +6h+=2al 3+3h ofe o+6h+=2fe3+ +3ho精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载32232（ 4）除去溶液中的铁离子；（5）ph 计（或精密ph 试纸）；水浴加热 点评 首尾分析法为一种解工艺流程题的常见方法,这种方法的特点：简洁.直观,很简洁抓住解题的关键,用起来便利有效； 使用这一方法解题,关键在于仔细对比分析原材料与产品的组成,从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所 包含的杂质的基本原理和所采纳的工艺生产措施；当把生产的主线弄清晰了,环绕生产主线所设计

8、的系列问题,也就可解答了；2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【练习 2】（ 07 上海）将磷肥生产中形成的副产物石膏（caso4· 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.资源综合利用仍为从环境爱护角度看都具有重要意义；以下为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caso4· 2h2o.kcl 外,仍需要等原料（ 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）过滤操作所得固体中,除caco3 外仍含有（填化学式）等物质,该固体可用作生产水泥的原料；2（ 4）过滤操作所得滤液为nh4

9、2so4 溶液；检验滤液中含有co3的方法为：；（ 5）已知不同温度下k2so4 在 100g 水中达到饱和时溶解的量如下表：温度（）0206060时 k2so4 的饱和溶液k2so4 溶解的量 g591g 冷却到 0,可析出7.4k2so4 晶体11.1g18.2（ 6）氯化钙结晶水合物（cacl2· 6h2o）为目前常用的无机储热材料,挑选的依据为a熔点较低（ 29熔化）b能导电c能制冷d无毒（ 7）上述工艺流程中表达绿色化学理念的为：；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载33答案 ：（ 1）caconhh o；（ 2） caso co2 caco so2； （ 3）

10、caso精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载243344（ 4）滤液中滴加盐酸产愤怒泡；（5）54g；（ 6） ad（ 7）碳酸钙用于制水泥原料.硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙.氨在工艺中循环使用等（原子利用率高,没有有害物质排放到环境中）解析： 此题为一道以工业生产为背景的试验题,考查了试验基本操作.离子检验.溶解度运算等；从生产流程图可以看出,所需原料除caso4. 2h2o.kcl 外,仍需要氨气.石灰石和水；硫酸钙为微溶的,碳酸钙为难溶的,因此石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后生成了碳酸钙和硫酸铵,生成的碳酸钙中混有石膏；碳酸根的检验可用酸化的方法,如产愤怒泡说明虑液中含有碳酸

11、根；硫酸钾饱和溶液在结晶过程中溶剂的量不不变,查表可知不同温度下的溶解度,先求出591 饱和液中含有的水为500g,在 0可溶解硫酸钾37g, 所以析出晶体54g；作为储热材料,要求能在室温左右的温度下工作,且对人体无害,应选ad；绿色化学 要求整个生产过程中不排放污染物,原子利用率高,因此生产流程中碳酸钙用于制水泥原料.硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙.氨在工艺中循环使用【学问积存五】 化工生产的主要操作：过滤.结晶.重结晶.洗涤.干燥.灼烧.分液.重复操作2-3 次等；其中结晶应留意：3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 1 ）当溶液为单一溶质时所得晶体不带结晶水（如nac

12、l .k no 3）：蒸发.结晶所得晶体带结晶水（如cuso 4.5h 2o .摩尔盐即硫酸亚铁铵nh42 so4·feso 4·6h 2 o ）：蒸发浓缩（至有晶膜显现）,冷却结晶,过滤（ 2 ）当溶液中有两种或以上溶质时要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶）,趁热过滤 要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩,冷却结晶,过滤绿色化学理念：（ 1 ）环境污染问题；（2 ）原子的经济性；（3 ）节省能源（包括使用催化剂）；（ 4 ）原料应为可再生的（或者可循环使用）；（5 ）工艺的安全性【练习 3】. 胆矾为一种常见的化合物,工业上它也为一种制取其它含铜化合物的原料；现有

13、废铜（主要杂质为 fe）来制备胆矾；有人设计了如下流程：ph 值掌握可参考以下数据物质开头沉淀时的ph 值完全沉淀时的ph 值氢氧化铁2.73.7氢氧化亚铁7.69.6氢氧化铜5.26.4请依据上述流程回答以下问题：（ 1） a 物质可选用 （填字母）；a稀 h2so4b浓 h2so4/c 浓 fecl3 溶液d浓 hno3（ 2） i 中加 h2o2 的目的 ；（ 3） ii中加 cu2（ oh） 2co3 的目的为 ；其优点为 ；（ 4） iii加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为 ；（ 5） v 中加 h2so4 调剂 ph=1 为为了 ；（ 6） v 到 vi 的操作为（ 7）某工程

14、师认为上述流程中所加的a 物质并不抱负,需作改进,其理由为 ；如何改进 ；4精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载答案： .（ 1） b；（ 2）将亚铁离子氧化为铁离子；（ 3）中和过量的硫酸,调剂溶液的ph ,使 fe3+ 水解完全而沉淀；不引入新的杂质；（ 4） fe3+3h2o=fe （ oh ）3 +3h+ ；（条件：加热）（ 5）抑制 cu2+的水解（ 6）蒸发浓缩,冷却结晶,过滤（ 7）产生污染环境的二氧化硫,硫酸利用率低；加热,并在稀硫酸中通入氧气；（其它合理答案,酌情给分）【课后巩固】1明矾石为制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相像,此外仍含有氧化铝和少量

15、氧化铁杂质；详细试验步骤如下图所示：依据上述图示,完成以下填空：1 ）明矾石焙烧后用稀氨水浸出；配制 500ml稀氨水（每升含有39.20g 氨）需要取浓氨水 （每升含有251.28g氨） ml,用规格为 ml量筒量取；2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2 ）氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除k . so4外,仍有大量的nh4 ；检验 nh4的方法为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 ；3 ）写出沉淀物中全部物质的化学式 ；4 ）滤液 i 的成分为水和 ；5 ）为测定混合肥料k2so4.nh4 2so4 中钾的含量,请完善以下步骤：称取钾氮肥试样并溶于水,加入

16、足量 溶液,产生白色沉淀； . . 依次填写试验操作名称 ；冷却.称重；6 ）如试样为mg,沉淀的物质的量为nmol ,就试样中k2 so4的物质的量为： mol （用含有 m.n 的代数式表示）；2（ 09 年上海化学· 27）试验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙；大理石的主要杂质为氧化铁,以下为提纯大理石的试验步骤：（ 1）溶解大理石时,用硝酸而不同硫酸的缘由为；（ 2）操作的目的为,溶液 a（溶质为共价化合物）为；（ 3）写出检验滤液中为否含铁离子方程式：；（ 4）写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：；写出滤液b 的一种用途：；（ 5） cao2 中一般含cao；

17、试按以下提示完成cao2 含量分析的试验设计；试剂：氢氧化钠标准溶液.盐酸标准溶液.酚酞仪器：电子天平.锥形瓶.滴定管5精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载试验步骤：；加入；加入酚酞,用氢氧化钠标准溶液滴定；（ 6）如理论上滴定时耗用标准溶液20.00ml 恰好完全反应,实际操作中过量半滴（1ml溶液为 25 滴）,就相对误差为；3. 亚氯酸钠（ naclo2）为一种重要的含氯消毒剂；以下为过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载naclo 3溶解h2o稀 h 2so 4溶解so2 和空气混合气clo 2 发生器160g/lnaohh 2o

18、2吸 收过滤滤液naclo 2· 3h 2 o精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载已知： naclo2 的溶解度随温度上升而增大,适当条件下可结晶析出naclo2· 3h2o； clo2 的沸点为283k,纯 clo2 易分解爆炸,常用稀有气体或空气稀释防止爆炸性分解 hclo2 在 25时的电离常数与硫酸的其次步电离常数相当,可视为强酸； 1（ 1） 160 g· lnaoh溶液的物质的量浓度为 ；如要运算该溶液的质量分数,仍需要的一个数据为 ；（ 2） clo2 发生器中所发生反应的化学方程式为 ；发生器中鼓入空气的作用可能为 （选填序号）；(a)

19、将 so2 氧化成 so3,增强酸性； b 稀释 clo2 以防止爆炸；c 将 naclo3 氧化成 clo2（ 3）吸取塔中为防止产生naclo2 被连续仍原成nacl,所用仍原剂的仍原性应适中；除h2o2 处,仍可以挑选的仍原剂为 （填序号）a na2o2b na2sc fecl2d kmno4（ 4）在碱性溶液中naclo2 比较稳固,所以吸取塔中应维护naoh稍过量,判定naoh为否过量的简洁试验 方法为 ；（ 5）从滤液中得到naclo2.3h2o粗晶体的试验操作依次为 （选填序号）；a蒸馏b蒸发c灼烧d过滤e冷却结晶（ 6）从滤液中得到naclo2· 3h2o晶体仍必需进

20、行的操作为 （填操作名称）；1；溶液的密度；（2） 2naclo2.（ 1） 4 mol ·l3 so2 h 2so42clo 22nahso 4 或 2naclo 3 so22clo 2 na2 so4（ 2 分） b；（ 3） a；（ 4）定吸取塔内溶液的ph；（ 5） bed 或 ed ；（ 6）重结晶4. 蛇纹石矿可以看作由mgo.fe2o3.al 2o3.sio2 组成；由蛇纹石制取碱式碳酸镁的试验步骤如下：2+（ 1）蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了mg 外,仍含有的金属离子为 ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 2）进行操作时, 掌握溶液ph 7 8（有

21、关氢氧化物沉淀的 ph 见右表）, caoh2 不能过量,如caoh2 过量可能会导致 溶解. 沉淀；（ 3）从沉淀混合物a 中提取红色氧化物作颜料,先向沉氢氧化物feoh3aloh 3mgoh2开头沉淀ph1.53.39.4精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载淀物 a 中加入 （填入物质的化学式）,然后 （依次填写试验操作名称）；（ 4）物质循环使用,能节省资源；上述试验中,可以循环使用的物质为 （填写物质化学式）；6精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 5）现设计一个试验,确定产品amgco3· bmgoh2· ch2o中 a.b.c 的值,请完善

22、以下试验步骤（可用试精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载剂：浓硫酸.碱石灰）：样品称量高温分解 mgo称量精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 6） 18.2 g 产品完全分解后,产生6.6 g co2 和 8.0 g mgo,由此可知,产品的化学式中：a , b , c ；5回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉 含 mno2.mnoh2.fe.乙炔和黑炭等 ,由锰粉制取mno2的步骤如下图所示；依据上图所示步骤并参考表格数据,回答以下问题；（ 1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉,所得溶液中含2+2+有mn . fe 等； mno2 与浓盐酸反应的离子方程式为；（ 2）锰

23、粉经浓盐酸浸取,过滤 i 除去不溶杂质后,向滤液中加入足量h2o2 溶液,其作用为 ；（ 3）过滤 i 所得滤液经氧化后,需加入naoh溶液调剂 ph 约为 5.1 ,其目的为 ；2+（ 4）过滤所得滤液加入足量h2o2 溶液并加入naoh溶液调剂ph 约为 9,使 mn 氧化得到mno2,反应的离于方程式为；（ 5）试验室进行过滤操作时需要用到的玻璃仪器有；6. 以黄铜矿（主要成分为cufes2,含少量杂质sio2）为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种；近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发觉有一种细菌在酸性水溶液.氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐：4cufes2 2h2so4 17

24、o2 4cuso4 2fe2so4 32h2o某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载黄铜矿粉浸泡于稀硫酸,细菌fe2so4 3cuso 4加入过量cuocuso4溶液反应cu精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载不断通入氧气,数天后过滤混合溶液搅拌.过滤固体 a精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载反应反应加入试剂 a精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载操作绿矾滤液加入试剂 b过滤反应反应精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载回答以下问题：（ 1）固体 a 的成分为（写化学式） ；（ 2）写出反应的化学方程式；（

25、 3）试剂 a 为,试剂 b 为；（ 4）欲从溶液中获得绿矾晶体,分别操作应为.；答案： 1【解析】（ 1）依据稀释前后溶质质量不变得：0.5l ×39.2g/l v×251.28g/l , v 0.078l 78ml ；为了削减误差,最好选用与氨水的实际体积稍大一点的量筒即可；（ 2） nh 4 的检验方法为先将nh 4 中加入强碱,使之转化为nh 3,然后检验nh 3：用润湿的红色石蕊试纸放在向移的试管口,试纸变蓝色,说明有氨气放出,原物质中含有铵根离子；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载（ 3）al 3 3nh3·h 2o=aloh 3 3nh

26、4 ,依据题意明矾石中含有al72o3.fe2o3,所以沉淀物为aloh 3 .精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载al 2o3 和 fe2o3 ；（ 4）由于明矾石的组成与明矾相像,所以滤液的成分中含有k 2 so4 和反应后生成的nh 42 so4 以及水；（ 5）混合肥料中含有k 2so4 和nh 42so4,要产生白色沉淀,加入的溶液为bacl 2 或 bano 3 2 溶液,以后的操作为：先将混合液过滤,然后洗涤,最终干燥,冷却后称量；（ 6）依据题意有：174nk 2so4 132nnh 42so4=mg,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4再由 so 2守恒

27、得： nk2so4 nnh 42so4=nmol, n k 2so4 m132n42mol ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【答案】 178； 100； 2取滤液少许,加入naoh ,加热,生成的气体能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝；m 132n3aloh 3； al 2o3； fe2o3；4k 2so4； nh 42 so4； 5bacl 2 ；过滤；洗涤；干燥；642mol ；2 解析： 1h 2so4 与 caco3 反应生成caso4, caso4 微溶于水,附着在caco3 的表面,阻挡反应进一步发生；2 溶液 a 应呈碱性且溶质为共价化合物,故溶液a 为氨水,目的为除去f

28、e3；33精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3fe能与 kscn溶液反应生成红色的fescn3,用此反应物质来检验fe的存在；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(4) 滤液 b 的主要成分为nh4no3,可用于制造化肥；(5) 第一称量固体的质量,再加入过量的盐酸标准溶液,过量的盐酸再用naoh标准溶液滴定；1 ml1116 半滴溶液的体积为25 ×2 50ml,就相对误差为50 ml/20.00 ml×100% 0.1%；3答案： 1 硫酸钙微溶于水2 除去溶液中fe氨水3精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载(3) 取少量滤液,向其中加入

29、硫氰化钾溶液,溶液不变红色,说明滤液中不含fe3其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含fe；或取少量滤液,向精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载22(4) ca co3 =cac3o作化肥5 称量过量的标准盐酸60.1%精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载·3.（ 1） 4 mol 1；溶液的密度；（2） 2naclo so hso 2clo2nahso或 2naclo so精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载l322424322clo 2 na2so4（ 2 分） b；（ 3）a ；（ 4）定吸取塔内溶液的ph；（ 5） bed 或 ed ；（ 6）重结晶 4. fe3+ .al 3+； aloh 3, mgoh 2； naoh ,过滤.洗涤.灼烧；co2；