2019-2020年高考化學(xué)高考題和高考模擬題分項(xiàng)版匯編專題19工藝流程題新人教版.doc

《2019-2020年高考化學(xué)高考題和高考模擬題分項(xiàng)版匯編專題19工藝流程題新人教版.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考化學(xué)高考題和高考模擬題分項(xiàng)版匯編專題19工藝流程題新人教版.doc（32頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考化學(xué)高考題和高考模擬題分項(xiàng)版匯編專題19工藝流程題新人教版 1．【xx新課標(biāo)1卷】（14分） Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下： 回答下列問題： （1）“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為___________________。 （2）“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式__________________。 （3）TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示： 溫度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率% 92 95 97 93 88 分析40 ℃時(shí)TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4，其中過氧鍵的數(shù)目為__________________。 （5）若“濾液②”中，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ （列式計(jì)算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為。 （6）寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式 。 【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ + 2H2O （3）低于40℃，TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過40℃，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降 （4）4 （5）Fe3+恰好沉淀完全時(shí)，c()=molL?1=1.310–17 molL?1，c3(Mg2+)c2()＝(0.01)3(1.310–17)2=1.710–40＜Ksp ，因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀。 （6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ （4）Li2Ti5O15中Li為+1價(jià)，O為–2價(jià)，Ti為+4價(jià)，過氧根()中氧元素顯–1價(jià)，設(shè)過氧鍵的數(shù)目為x，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，可知(+1)2+(+4)5+(–2)(15–2x)+(–1)2x=0，解得：x=4； （5）Ksp=c(Fe3+)c()=1.310–2，則c()＝＝1.310–17 mol/L，Qc＝c3(Mg2+)c2()＝(0.01)3(1.310–17)2=1.6910–40＜1.010–24，則無沉淀。 （6）高溫下FePO4與Li2CO3和H2C2O4混合加熱可得LiFePO4，根據(jù)電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑。 【名師點(diǎn)睛】工藝流程題，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題。制備類工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。而且還要看清問題，不能答非所問。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結(jié)論。 2．【xx新課標(biāo)3卷】（15分） 重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示： 回答下列問題： （1）步驟①的主要反應(yīng)為：FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2 上述反應(yīng)配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_______。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是_____。 （2）濾渣1中含量最多的金屬元素是_______，濾渣2的主要成分是__________及含硅雜質(zhì)。 （3）步驟④調(diào)濾液2的pH使之變____________（填“大”或“小”），原因是_____________（用離子方程式表示）。 （4）有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________（填標(biāo)號）得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。 a．80℃ b．60℃ c．40℃ d．10℃ 步驟⑤的反應(yīng)類型是___________________。 （5）某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品 m2 kg，產(chǎn)率為_____________。 【答案】（1）2∶7 陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng) （2）鐵 Al(OH)3 （3）小 2+2H++H2O （4）d 復(fù)分解反應(yīng) （5）100% 【解析】（1）FeOCr2O3是還原劑，氧化產(chǎn)物為Na2CrO4和Fe2O3，每摩轉(zhuǎn)移7 mol電子，而NaNO3是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaNO2，每摩轉(zhuǎn)移2 mol電子，根據(jù)電子守恒可知，F(xiàn)eOCr2O3和NaNO3的系數(shù)比為2∶7；陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng)，則熔融時(shí)不能使用陶瓷容器。 （2）熔塊中氧化鐵不溶于水，過濾后進(jìn)入濾渣1，則濾渣1中含量最多的金屬元素是鐵；濾液1中含有AlO2-、SiO32-及CrO42-，調(diào)節(jié)溶液pH并過濾后得濾渣2為Al(OH)3及含硅雜質(zhì)。 （5）樣品中Cr2O3的質(zhì)量為m140% kg，則生成K2Cr2O7的理論質(zhì)量為m140% kg，則所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為m2 kg（m140% kg）100%=100%。 【名師點(diǎn)睛】考查無機(jī)制備的工藝流程，涉及氧化還原反應(yīng)、離子方程式配平、鹽類水解的應(yīng)用及混合物的分離與提純等，解題時(shí)要求對整個(gè)流程進(jìn)行認(rèn)識(shí)分析，對流程中每一個(gè)反應(yīng)的原理和操作的目的要理解清楚。 3．【xx北京卷】（13分）TiCl4是由鈦精礦（主要成分為TiO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下： 資料：TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì) 化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2 沸點(diǎn)/℃ 58 136 181（升華） 316 1412 熔點(diǎn)/℃ ?69 ?25 193 304 714 在TiCl4中的溶解性 互溶 —— 微溶 難溶 （1）氯化過程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。 已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJmol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJmol-1 ① 沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：_______________________。 ② 氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應(yīng)的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判斷依據(jù)：_______________。 ③ 氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放，尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，則尾氣的吸收液依次是__________________________。 ④ 氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過濾得到粗TiCl4混合液，則濾渣中含有_____________。 （2）精制過程：粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下： 物質(zhì)a是______________，T2應(yīng)控制在_________。 【答案】（1）①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=-45.5 kJ/mol ②> 隨溫度升高，CO含量增大，說明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) ③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液 ④MgCl2、AlCl3、FeCl3 （2）SiCl4 高于136℃，低于181℃ 【名師點(diǎn)睛】本題以鈦精礦制備純TiCl4的流程為素材，主要考查蓋斯定律和熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡移動(dòng)、HCl及Cl2尾氣的利用和吸收、制備流程中物質(zhì)關(guān)系、過濾、蒸餾實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)，考查考生對化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和對已知信息的綜合應(yīng)用能力。制備類工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。而且還要看清問題，不能答非所問。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結(jié)論。另外需要注意題干信息的提取和篩選，例如本題中：①溶解性決定溶液中溶質(zhì)及沉淀的成分，表格中信息則可以得到TiCl4液體中溶解的溶質(zhì)及同時(shí)存在的沉淀成分。②工業(yè)過程中有毒、有污染的尾氣都需要進(jìn)行處理防止污染。 4．【xx江蘇卷】(12分)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下： 注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。 （1）“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_____________________。 （2）向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________ (填“增大”、“不變”或“減小”)。 （3）“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是___________。 （4）“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_____________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為____________。 （5）鋁粉在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是_____________________。 【答案】（1）Al2O3+2OH?=2AlO2－+H2O （2）減小（3）石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化 （4）4CO32－+2H2O?4e?=4HCO3－+O2↑ H2 （5）NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜 【解析】結(jié)合流程及題中信息可知，鋁土礦在堿溶時(shí)，其中的氧化鋁和二氧化硅可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，過濾后，濾液中偏鋁酸鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，氫氧化鋁經(jīng)灼燒后分解為氧化鋁，最后電解熔融的氧化鋁得到鋁。碳酸鈉溶液經(jīng)電解后可以再生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉進(jìn)行循環(huán)利用。 （1）氧化鋁為兩性氧化物，可溶于強(qiáng)堿溶液生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為Al2O3+2OH?=2AlO2－+H2O。 （4）由圖中信息可知，生成氧氣的為陽極室，溶液中水電離的OH?放電生成氧氣，破壞了水的電離平衡，碳酸根結(jié)合H+轉(zhuǎn)化為HCO3－，所以電極反應(yīng)式為4CO32－+2H2O?4e?=4HCO3－+O2↑，陰極室氫氧化鈉溶液濃度變大，說明水電離的H+放電生成氫氣而破壞水的電離平衡，所以陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A為H2。 （5）鋁在常溫下就容易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜。氯化銨受熱分解產(chǎn)生的氯化氫能夠破壞鋁表面的氧化鋁薄膜，所以加入少量的氯化銨有利于AlN的制備。 【名師點(diǎn)睛】本題通過化工流程考查了課本上學(xué)過的從鋁土礦提取鋁的元素化合物的知識(shí)，在問題中又結(jié)合原料的循環(huán)利用考查了電解原理。制備類工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要先看框內(nèi)，后看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。而且還要看清問題，不能答非所問。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論或性質(zhì)→所以有什么變化→結(jié)論，如本題最后一個(gè)問題，只要注意了鋁表面易生成氧化膜和氯化銨受熱易分解這兩條性質(zhì)，即可想到分解產(chǎn)物對氧化膜的作用，所以備考時(shí)，要多看課本上元素化合物方面內(nèi)容，知道學(xué)了哪些，大多數(shù)的試題的根都在課本上。 5．【xx江蘇卷】(15分)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低，對實(shí)驗(yàn)的影響可忽略)。 已知：①NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解，如：3NaClO2NaCl+NaClO3 ②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3H2O Ag(NH3) 2++ Cl? +2H2O ③常溫時(shí)N2H4H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3)2+： 4Ag(NH3) 2++N2H4H2O4Ag↓+N2↑+4NH4＋+4NH3↑+H2O （1）“氧化”階段需在80℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為__________________。 （2）NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。 HNO3也能氧化Ag，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是____________________。 （3）為提高Ag的回收率，需對“過濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌，并_______________________。 （4）若省略“過濾Ⅰ”，直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH3H2O反應(yīng)外(該條件下NaClO3與NH3H2O不反應(yīng))，還因?yàn)開____________________。 （5）請?jiān)O(shè)計(jì)從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實(shí)驗(yàn)方案：________________________(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：2 molL?1水合肼溶液，1 molL?1H2SO4)。 【答案】（1）水浴加熱 （2）4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑ 會(huì)釋放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成環(huán)境污染 （3）將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中 （4）未過濾掉的溶液會(huì)稀釋加入的氨水，且其中含有一定濃度的Cl?，不利于AgCl與氨水反應(yīng) （5）向?yàn)V液中滴加2 molL?1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時(shí)用1 molL?1 H2SO4溶液吸收反應(yīng)中放出的NH3，待溶液中無氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥。 （2）因?yàn)橐阎狽aClO 溶液與 Ag 反應(yīng)的產(chǎn)物為 AgCl、NaOH 和 O2 ，用化合價(jià)升降法即可配平，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑。 HNO3也能氧化Ag，硝酸做氧化劑時(shí)通常被還原為有毒的氮的氧化物而污染環(huán)境，所以以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是會(huì)釋放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成環(huán)境污染。 （3）為提高Ag的回收率，需對“過濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌，洗滌的目的是為了把濾渣表面殘存的銀氨配離子洗滌下來，并將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中。 （4）若省略“過濾Ⅰ”，直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH3H2O反應(yīng)外，還因?yàn)槲催^濾掉的溶液會(huì)稀釋加入的氨水，氨水的濃度變小，且其中含有一定濃度的Cl?，不利于AgCl與氨水發(fā)生AgCl+2NH3H2OAg(NH3) 2++ Cl? +2H2O反應(yīng) ，使得銀的回收率變小。 【名師點(diǎn)睛】本題以回收一種光盤金屬層中的少量Ag的實(shí)驗(yàn)流程為載體，將實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)試劑和儀器的選用、實(shí)驗(yàn)條件的控制、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等融為一體，重點(diǎn)考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)流程的理解、實(shí)驗(yàn)裝置的觀察、信息的加工、實(shí)驗(yàn)原理和方法運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評價(jià)等能力，也考查學(xué)生運(yùn)用比較、分析等科學(xué)方法解決實(shí)際問題的能力和邏輯思維的嚴(yán)密性。解題的關(guān)鍵是能讀懂實(shí)驗(yàn)流程，分析實(shí)驗(yàn)各步驟的原理、目的、實(shí)驗(yàn)條件等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，根據(jù)限定必須使用的試劑，結(jié)合題中所給信息，注意反應(yīng)條件的控制以及實(shí)驗(yàn)試劑的量的控制，按照“核心轉(zhuǎn)化→尾氣處理→產(chǎn)品分離→產(chǎn)品提純”思路，對細(xì)節(jié)進(jìn)行耐心的優(yōu)化，直至得到完美方案。 6．【xx新課標(biāo)1卷】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下： 回答下列問題： （1）NaClO2中Cl的化合價(jià)為_______。 （2）寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_______。 （3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為________、________?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是______。 （4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_________。 （5）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為____。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)) 【答案】（1）+3；（2）2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4； （3）NaOH溶液 ；Na2CO3溶液 ；ClO2?(或NaClO2)；（4）2:1； O2； （5）1.57。 可見“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NaClO2；（4）根據(jù)圖示可知：利用含有過氧化氫的NaOH溶液吸收ClO2氣體，產(chǎn)物為NaClO2，則此吸收反應(yīng)中，氧化劑為ClO2，還原產(chǎn)物為NaClO2，還原劑是H2O2，氧化產(chǎn)物是O2，每1 mol的H2O2轉(zhuǎn)移2 mol電子，反應(yīng)方程式是： 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物為O2。（5）每克NaClO2的物質(zhì)的量n(NaClO2)=1g90.5 g/mol= mol，其獲得電子的物質(zhì)的量是n(e?)= mol4=4/90.5 mol，1 mol Cl2獲得電子的物質(zhì)的量是2 mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知其相對于氯氣的物質(zhì)的量為n=mol42=mol，則氯氣的質(zhì)量為mol71 g/mol=1.57 g。 【考點(diǎn)定位】考查混合物的分離與提純、氧化還原反應(yīng)的分析及電解原理的應(yīng)用等知識(shí)。 【名師點(diǎn)睛】化合價(jià)是元素形成化合物時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)，在任何化合物中，所有元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于0，掌握常見元素的化合價(jià)，并根據(jù)元素吸引電子能力大小及化合物中所有元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于0的原則判斷元素的化合價(jià)。有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，元素化合價(jià)升高，失去電子，該物質(zhì)作還原劑，變?yōu)檠趸a(chǎn)物；元素化合價(jià)降低，獲得電子，該物質(zhì)作氧化劑，變?yōu)檫€原產(chǎn)物，元素化合價(jià)升降總數(shù)等于反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目；可利用最小公倍數(shù)法配平氧化還原反應(yīng)方程式，對于離子反應(yīng)，同時(shí)還要符合電荷守恒及原子守恒。 7．【xx新課標(biāo)3卷】以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為： 物質(zhì) V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 2.2～2.9 2.8～3.1 22～28 60～65 1～2 ＜1 以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線： 回答下列問題： （1）“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為___________，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是__________________。 （2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為______mol。 （3）“中和”作用之一是使釩以V4O124?形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有_______。 （4）“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH+ V4O124? R4V4O12+4OH?（ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂）。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_____性（填“酸”、“堿”或“中”）。 （5）“流出液”中陽離子最多的是________。 （6）“沉釩”得到偏釩酸銨（NH4VO3）沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。 【答案】（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；SiO2；（2）0.5；（3）Fe(OH)3、Al(OH)3；（4）堿；（5）K＋；（6）2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。 【考點(diǎn)定位】考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析 【名師點(diǎn)睛】本題是工藝流程問題，涉及氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、步驟的分析、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、元素及其化合物的性質(zhì)等知識(shí)，旨在發(fā)揮理論對實(shí)踐的指導(dǎo)作用，將其應(yīng)用于實(shí)踐來解決實(shí)際問題，達(dá)到學(xué)以致用的目的。本題充分體現(xiàn)了“源于教材又不拘泥于教材”的指導(dǎo)思想，在一定程度上考查了學(xué)生的知識(shí)的靈活運(yùn)用能力和分析問題解決問題的能力。書寫離子反應(yīng)方程式，首先找出反應(yīng)物和生成物，然后判斷此反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)，最后根據(jù)原子守恒、反應(yīng)前后電荷守恒配平其他。工藝流程中充分把握題目所給數(shù)據(jù)，如本題中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%～65%，因此濾渣1的主要成分是SiO2，因?yàn)镾iO2屬于酸性氧化物，不與硫酸反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)是電子的得失或偏移，即得失電子數(shù)目守恒，氧化還原反應(yīng)的計(jì)算常常采用得失電子數(shù)目守恒進(jìn)行計(jì)算，即氧化劑的物質(zhì)的量變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)的變化值=還原劑的物質(zhì)的量變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)的變化值，本題是311=n(KClO3)16，解得x=0.5mol；化學(xué)平衡原理適用于任何化學(xué)平衡，如果改變影響平衡的一個(gè)條件，化學(xué)平衡會(huì)向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。本題難度適中。 8．【xx北京卷】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下： （1）過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是__________。 （2）過程Ⅰ中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為： i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42?＝2Fe3++PbSO4+2H2O ii: …… ①寫出ii的離子方程式：________________。 ②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。 b.______________。 （3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲線如圖所示。 ①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復(fù)使用，其目的是____(選填序號)。 A．減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率 B．重復(fù)利用氫氧化鈉，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率 ②過濾Ⅲ的目的是提純，綜合上述溶解度曲線，簡述過程Ⅲ的操作___________。 【答案】（1）Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4+ 2H2O。 （2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋； ②取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去。 （3）①A、B；②將粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌并干燥得到PbO固體。 【解析】 試題分析：（1）根據(jù)題給化學(xué)工藝流程知，過程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和水，化學(xué)方程式為Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4+ 2H2O。 （2）①催化劑通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后保持不變。根據(jù)題給信息知反應(yīng)i中Fe2＋被PbO2氧化為Fe3＋，則反應(yīng)ii中Fe3＋被Pb還原為Fe2＋，離子方程式為2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋； ②a實(shí)驗(yàn)證明發(fā)生反應(yīng)i，則b實(shí)驗(yàn)需證明發(fā)生反應(yīng)ii，實(shí)驗(yàn)方案為取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查化學(xué)工藝流程分析，催化劑，離子方程式書寫，化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，物質(zhì)的分離、提純，平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用等。 【名師點(diǎn)晴】化學(xué)高考試題的發(fā)展趨勢必然是重視與生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系，但不管如何靈活多變，工業(yè)生產(chǎn)離不開反應(yīng)原理中的方向、速率和限度問題。該題以鉛的再生利用為載體，考查了陌生方程式書寫、元素化合物性質(zhì)、速率平衡、轉(zhuǎn)化率等問題，綜合性較強(qiáng)。第（3）的②問不太好分析，需要結(jié)合圖像及題目的前后信息來解決。 9．【xx海南卷】KAl(SO4)212H2O（明礬）是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中，采用廢易拉罐（主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)）制備明礬的過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}： （1）為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用___（填標(biāo)號）。 a．HCl溶液 b．H2SO4溶液 c．氨水 d．NaOH溶液 （2）易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。 （3）沉淀B的化學(xué)式為___；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_____。 （4）已知：Kw=1.010-14，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_________。 【答案】（1）d （2分） （2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ （2分） （3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中H+濃度增大（每空1分，共2分） （4）20 （2分） 溶液呈弱酸性，其原因是該鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽，Al3+發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的OH-，當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí)溶液中c(H+)>c(OH-)，所以溶液顯酸性。（4）已知：Kw=1.010-14，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù) K=。 考點(diǎn)：考查鋁的性質(zhì)及物質(zhì)制備工藝流程的知識(shí)。 【名師點(diǎn)睛】工藝流程題，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題。制備類工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。而且還要看清問題，不能答非所問。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結(jié)論。 10．【xx江蘇卷】以電石渣為原料制備KClO3的流程如下： （1）氯化過程控制電石渣過量，在75℃左右進(jìn)行。氯化時(shí)存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng)，Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。 ①生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為 。 ②提高Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的轉(zhuǎn)化率的可行措施有 （填序號）。 A．適當(dāng)減緩?fù)ㄈ隒l2速率 B．充分?jǐn)嚢铦{料 C．加水使Ca(OH)2完全溶解 （2）氯化過程中Cl2 轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的總反應(yīng)方程式為 6Ca(OH)2+6Cl2＝Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O 氯化完成后過濾。 ①濾渣的主要成分為 （填化學(xué)式）。 ②濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質(zhì)的量之比n∶n 1∶5（填“＞”、“＜”或“=”）。 （3）向?yàn)V液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3，若溶液中KClO3的含量為100g?L-1，從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是 。 【答案】（1）①2Cl2+2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ②AB （2）①CaCO3、Ca(OH)2 ②＜ （3）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 （2）①碳酸鈣不溶于水，與氯氣不反應(yīng)，氫氧化鈣微溶，因此濾渣的主要成分為CaCO3、Ca(OH)2。 ②由于氯氣還能與氫氧化鈣反應(yīng)生成次氯酸鈣、氯化鈣和水，因此濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質(zhì)的量之比n∶n＜1∶5。 （3）根據(jù)圖像可知氯酸鉀的溶解度受溫度影響最大，因此從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查物質(zhì)制備工藝流程分析 【名師點(diǎn)晴】無機(jī)工業(yè)流程題能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導(dǎo)思想，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問題的能力，所以這類題成為近年來高考的必考題型。流程題的解題思路為：明確整個(gè)流程及每一部分的目的→仔細(xì)分析每步反應(yīng)發(fā)生的條件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學(xué)性質(zhì)→結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問題思考→注意答題的模式與要點(diǎn)。解決本類題目的基本方法和步驟為：（1）從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。（2）然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。（3）分析流程中的每一步驟，從以下幾個(gè)方面了解流程：①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)；③該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。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)。 11．【xx江蘇卷】實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）為原料制備MgCO33H2O。實(shí)驗(yàn)過程如下： （1）酸溶過程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=－50.4 kJmol–1 Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=－225.4 kJmol–1 酸溶需加熱的目的是______；所加H2SO4不宜過量太多的原因是_______。 （2）加入H2O2氧化時(shí)發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為___________。 （3）用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。 ①實(shí)驗(yàn)裝置圖中儀器A的名稱為_______。 ②為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機(jī)萃取劑，______、靜置、分液，并重復(fù)多次。 （4）請補(bǔ)充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO33H2O的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向溶液中滴加氨水，______，過濾、用水洗滌固體2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO33H2O。 。 【答案】（1）加快酸溶速率 避免制備MgCO3時(shí)消耗更多的堿 （2）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O （3）①分液漏斗 ②充分振蕩 （4）至5.0＜pH＜8.5，過濾，邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成 （3）①實(shí)驗(yàn)裝置圖中儀器A的名稱為分液漏斗。 ②為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機(jī)萃取劑，充分振蕩、靜置、分液，并重復(fù)多次。 （4）根據(jù)氫氧化鎂和氫氧化鋁沉淀的pH可知，滴加氨水的同時(shí)必須控制溶液的pH不能超過8.5，且也不能低于5.0，所以邊攪拌邊向溶液中滴加氨水，至5.0＜pH＜8.5，過濾，邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成，過濾、用水洗滌固體2~3次，在50℃下干燥，得到MgCO33H2O。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析，涉及反應(yīng)條件控制、儀器識(shí)別、氧化還原反應(yīng)方程式書寫、物質(zhì)的分離與提純等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作 【名師點(diǎn)晴】分離提純型探究實(shí)驗(yàn)評價(jià)題一般以物質(zhì)的制備、分離、提純?yōu)榛A(chǔ)，考查基本的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)基本操作。在解題過程中需要注意題目提供信息的應(yīng)用，特別是新物質(zhì)的制備過程中，有一些特殊的性質(zhì)（如易水解、熔沸點(diǎn)等），要善于聯(lián)系課本相關(guān)的物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)方法運(yùn)用于解題。在復(fù)習(xí)備考中要對元素及化合物的性質(zhì)進(jìn)行梳理，從理論的角度進(jìn)行升入分析，遷移和應(yīng)用，要重視物質(zhì)的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)基本操作，物質(zhì)的分離提純。電化學(xué)類試題具有很強(qiáng)的規(guī)律性和策略性，在解題過程中需要不斷總結(jié)，歸納。工藝流程中的實(shí)驗(yàn)分析：工藝流程的命題來源很廣，與各個(gè)知識(shí)模塊的結(jié)合點(diǎn)較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)工藝流程題時(shí)，應(yīng)將流程路線，試題設(shè)問和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來，它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題，可以說它是無機(jī)框圖題的創(chuàng)新。流程的呈現(xiàn)形式有：①操作流程；②物質(zhì)變化流程；③裝置流程。解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)——知其然，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)——知其所以然，最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效地進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來，所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。 12．【xx四川卷】資源的高效利用對保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3 。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案，制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其簡化流程如下： 已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解； ②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4 請回答下列問題： （1）950℃煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是___________。 （2）實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是_____________。 （3）NH4NO3溶液能從磷礦Ⅰ中浸取出Ca2+的原因是__________。 （4）在浸取液Ⅱ中通入NH3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。 （5）工業(yè)上常用磷精礦和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25℃，101kPa時(shí)： CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ/mol 5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol 則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是_________________。 （6）在一定條件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1:5，達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了。若a kg含Ca5(PO4)3F（相對分子質(zhì)量為504）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，在上述過程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4，將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比1:3混合，則相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2________kg。 【答案】（1）CO2 （2）漏斗、燒杯、玻璃棒 （3）NH4＋ 水解使溶液呈酸性，與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca2＋ （4）MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 （5）Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =-418kJ/mol （6） （4）根據(jù)化學(xué)工藝流程判斷浸取液II的主要成分為硫酸鎂溶液，通入NH3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 。 （5）已知25℃，101kPa時(shí)： ①CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH =-271kJ/mol ②5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH =-937kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律：①5-②得Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =-418kJ/mol 。 （6）根據(jù)題給數(shù)據(jù)利用三段式分析。設(shè)CO的起始濃度為1 mol/L，則水蒸氣的起始濃度為5 mol/L CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 起始濃度（mol/L）1 5 0 0 轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）5/6 5/6 5/6 5/6 平衡濃度（mol/L）1/6 25/6 5/6 5/6 則K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=1。相同條件下當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1:3，平衡常數(shù)不變，設(shè)轉(zhuǎn)化的CO為x mol。 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 起始濃度（mol/L）1 3 0 0 轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）x x x x 平衡濃度（mol/L）(1-x) (3-x) x x 則x2/(1-x)(3-x)=1,解得x=3/4，即達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了3/4 mol。轉(zhuǎn)化為P4的Ca5(PO4)3F質(zhì)量為a10%b%kg，根據(jù)反應(yīng)4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4知生成CO的質(zhì)量為（3028a10%b%）/（4504）kg，則轉(zhuǎn)化的CO的質(zhì)量為3（3028a10%b%）/4（4504）kg，根據(jù)反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)知相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2的質(zhì)量為 3（3028a10%b%）/56（4504）kg=kg。 【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)工藝流程分析，化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，化學(xué)方程式和熱化學(xué)方程式的書寫，蓋斯定律，化學(xué)平衡和化學(xué)計(jì)算。 【名師點(diǎn)睛】本題以磷尾礦的綜合利用的化學(xué)工藝流程為載體考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，化學(xué)方程式和熱化學(xué)方程式的書寫，蓋斯定律，化學(xué)平衡和化學(xué)計(jì)算。工藝流程題聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，考查面廣，形式靈活，是近幾年高考命題的熱點(diǎn)題型。它集元素化合物知識(shí)，基本概念和基本理論于一體，考查面廣、綜合性強(qiáng)。它們的主要考查點(diǎn)有：(1)從原料到產(chǎn)品元素不同形式的轉(zhuǎn)化。(2)反應(yīng)中的原理考查及反應(yīng)條件控制。(3)物質(zhì)的除雜、分離與檢驗(yàn)。(4)化工生產(chǎn)中的環(huán)保、節(jié)能、循環(huán)利用等生產(chǎn)成本控制。(5)原料投料比及產(chǎn)率計(jì)算等。工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問，是無機(jī)框圖題的創(chuàng)新。解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向；其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)；最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來，需要復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。（5）小題要注意蓋斯定律的應(yīng)用，（6）小題將平衡計(jì)算和根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算相結(jié)合，題目的思考容量大，計(jì)算較繁瑣，是本題的失分點(diǎn)。題目較難。 13．【xx安徽卷】（14分）硼氫化鈉（NaBH4）在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，某研究小組采用偏硼酸鈉NaBO2為主要原料制備NaBH4，其流程如下： 已知：NaBH4常溫下能與水反應(yīng)，可溶于異丙酸（沸點(diǎn)：13℃）。 （1）在第①步反應(yīng)加料之前，需要將反應(yīng)器加熱至100℃以上并通入氬氣，該操作的目的是_____，原料中的金屬鈉通常保存在____中，實(shí)驗(yàn)室取用少量金屬鈉需要用到的實(shí)驗(yàn)用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。 （2）請配平第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式： □NaBO2+□SiO2+□Na+□H2==□NaBH4+□Na2SiO3 （3）第②步分離采用的方法是______；第③步分離（NaBH4）并回收溶劑，采用的方法是______。 （4）NaBH4（s）與水（l）反應(yīng)生成NaBO2（s）和氫氣（g），在25℃，101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH4（s）放熱21.6KJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_______。 【答案】（1）除去反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣，煤油，鑷子、濾紙（2）系數(shù)為：1、2、4、2；（3）過濾，蒸餾（4）NaBH4（s）+H2O(l) = NaBO2（s）+H2(g) △H=-216kJ/mol； 【考點(diǎn)定位】本題屬于工藝流程題，重點(diǎn)考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，如物質(zhì)的保存、取用方法；混合物的分離提純方法，如過濾，蒸餾等；此題還考查了氧化還原反應(yīng)的配平和熱化學(xué)方程式的書寫。 14．【xx新課標(biāo)1卷】（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)增加硫酸濃度濃度外，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(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為_______。 （6）單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。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+2H2SO42MgSO4+2H3BO3；減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應(yīng)溫度。 （2）Fe3O4； SiO2和CaSO4； （3）將Fe2+氧化為Fe3+；使Al3+與Fe3+形成氫氧化物而除去。 （4）（七水）硫酸鎂 （5） （6）2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B （3）先將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+，再調(diào)節(jié)溶液的pH可以除去溶液中的Al3+和Fe3+，這是高三經(jīng)常訓(xùn)練的除雜方法。 （4）題中講到含硫酸鎂的母液，應(yīng)該容易想到硫酸鎂也會(huì)結(jié)晶析出，只是晶體含有七個(gè)結(jié)晶水不容易想到（從七水硫酸鋅，七水硫酸亞鐵聯(lián)想），講硫酸鎂晶體應(yīng)該也可以。 （5）硼氫化鈉的電子式很不常規(guī)，電子式是由離子鍵和陰離子內(nèi)部的共價(jià)鍵兩部分合成。 （6）做題時(shí)這樣想，這個(gè)反應(yīng)的溫度應(yīng)該比較高，所以H3BO3會(huì)分解，然后就是置換反應(yīng)。再將化學(xué)方程式配平就好。 【考點(diǎn)定位】元素及其化合物知識(shí)；化學(xué)工藝常識(shí)；物質(zhì)結(jié)構(gòu)。本題是以化學(xué)工藝為素材，選材冷僻，試題難度為很難等級。 15．【xx天津卷】（18分）廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物，其中銅的含量達(dá)到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬，流程簡圖如下： 回答下列問題： （1）反應(yīng)Ⅰ是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3 )42+，反應(yīng)中H2O2 的作用是 。寫出操作①的名稱： 。 （2）反應(yīng)II是銅氨溶液中的Cu(NH3 )42+與有機(jī)物RH反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。操作②用到的主要儀器名稱為 ，其目的是（填序號） 。 a．富集銅元素 b．使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離 c．增加Cu2＋在水中的溶解度 （3）反應(yīng)Ⅲ是有機(jī)溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和 。若操作③使用下圖裝置，圖中存在的錯(cuò)誤是 。 （4）操作④以石墨作電極電解CuSO4 溶液。陰極析出銅，陽極產(chǎn)物是 。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是 。 （5）流程中有三次實(shí)現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用，已用虛線標(biāo)出兩處，第三處的試劑是 。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)Ⅰ中的主要作用是 。 【答案】（1）作氧化劑 過濾 （2）Cu(NH3 )42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 分液漏斗 a b （3）RH 分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁 液體過多 （4）O2 H2SO4 加熱濃縮 冷卻結(jié)晶 過濾 （5）H2SO4 防止由于溶液中的c（OH-）過高，生成Cu（OH）2沉淀 （4）以石墨作電極電解CuSO4 溶液。陰極析出銅，則陽極為陰離子氫氧根放電，生成氧氣，導(dǎo)致氫離子濃度增大，所以陽極的產(chǎn)物有O2 、H2SO4；由溶液得到晶體的操作步驟一般為加熱濃縮 冷卻結(jié)晶 過濾； （5）操作④中得到的硫酸可用在反應(yīng)III中，所以第三種循環(huán)的試劑為H2SO4 ；氯化銨溶液為酸性，可降低溶液中氫氧根離子的濃度，防止由于溶液中的c（OH-）過高，生成Cu（OH）2沉淀。 【考點(diǎn)定位】本題主要考查物質(zhì)的制備流程的分析判斷，離子方程式的書寫，基本操作的判斷等 16．【xx四川卷】（16分）為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。 活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)。請回答下列問題： （1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是 。 （2）檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇 （填字母編號）。 A．KMnO4溶液 B．K3溶液 C．KSCN溶液 （3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時(shí)Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)除盡。通入空氣引起溶液p