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

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2019-2020年高考化學高考題和高考模擬題分項版匯編專題19工藝流程題新人教版 1．【xx新課標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”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為70%時，所采用的實驗條件為___________________。 （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所得實驗結(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TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合價為+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，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ （列式計算）。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致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降 （4）4 （5）Fe3+恰好沉淀完全時，c()=molL?1=1.310–17 molL?1，c3(Mg2+)c2()＝(0.01)3(1.310–17)2=1.710–40＜Ksp ，因此不會生成Mg3(PO4)2沉淀。 （6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ （4）Li2Ti5O15中Li為+1價，O為–2價，Ti為+4價，過氧根()中氧元素顯–1價，設(shè)過氧鍵的數(shù)目為x，根據(jù)正負化合價代數(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)的化學方程式為2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑。 【名師點睛】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)的化學知識步步設(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、任務(wù)。審題的重點要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標、任務(wù)上，分析時要從成本角度(原料是否廉價易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學的要求)、現(xiàn)實角度等方面考慮；解答時要看框內(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 陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng) （2）鐵 Al(OH)3 （3）小 2+2H++H2O （4）d 復分解反應(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；陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng)，則熔融時不能使用陶瓷容器。 （2）熔塊中氧化鐵不溶于水，過濾后進入濾渣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%。 【名師點睛】考查無機制備的工藝流程，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，解題時要求對整個流程進行認識分析，對流程中每一個反應(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/℃ 58 136 181（升華） 316 1412 熔點/℃ ?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方程式、化學平衡移動、HCl及Cl2尾氣的利用和吸收、制備流程中物質(zhì)關(guān)系、過濾、蒸餾實驗等基礎(chǔ)化學知識，考查考生對化學反應(yīng)原理知識的綜合應(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、任務(wù)。審題的重點要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標、任務(wù)上，分析時要從成本角度(原料是否廉價易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學的要求)、現(xiàn)實角度等方面考慮；解答時要看框內(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”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。 （1）“堿溶”時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的化學式為____________。 （5）鋁粉在1000℃時可與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?。?）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，其中的氧化鋁和二氧化硅可與強堿溶液反應(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行循環(huán)利用。 （1）氧化鋁為兩性氧化物，可溶于強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。 【名師點睛】本題通過化工流程考查了課本上學過的從鋁土礦提取鋁的元素化合物的知識，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、任務(wù)。審題的重點要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標、任務(wù)上，分析時要從成本角度(原料是否廉價易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學的要求)、現(xiàn)實角度等方面考慮；解答時要先看框內(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，要多看課本上元素化合物方面內(nèi)容，知道學了哪些，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，對實驗的影響可忽略)。 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的缺點是____________________。 （3）為提高Ag的回收率，需對“過濾Ⅱ”的濾渣進行洗滌，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))，還因為_____________________。 （5）請設(shè)計從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案：________________________(實驗中須使用的試劑有：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）向濾液中滴加2 molL?1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時用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）因為已知NaClO 溶液與 Ag 反應(yīng)的產(chǎn)物為 AgCl、NaOH 和 O2 ，用化合價升降法即可配平，該反應(yīng)的化學方程式為4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑。 HNO3也能氧化Ag，硝酸做氧化劑時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的缺點是會釋放出氮氧化物(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，還因為未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，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。 【名師點睛】本題以回收一種光盤金屬層中的少量Ag的實驗流程為載體，將實驗原理的理解、實驗試劑和儀器的選用、實驗條件的控制、實驗操作規(guī)范、實驗方案的設(shè)計等融為一體，重點考查學生對實驗流程的理解、實驗裝置的觀察、信息的加工、實驗原理和方法運用、實驗方案的設(shè)計和評價等能力，也考查學生運用比較、分析等科學方法解決實際問題的能力和邏輯思維的嚴密性。解題的關(guān)鍵是能讀懂實驗流程，分析實驗各步驟的原理、目的、實驗條件等。設(shè)計實驗方案時，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)條件的控制以及實驗試劑的量的控制，按照“核心轉(zhuǎn)化→尾氣處理→產(chǎn)品分離→產(chǎn)品提純”思路，對細節(jié)進行耐心的優(yōu)化，直至得到完美方案。 6．【xx新課標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的化合價為_______。 （2）寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學方程式_______。 （3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為________、________。“電解”中陰極反應(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于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為____。(計算結(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。 【名師點睛】化合價是元素形成化合物時表現(xiàn)出來的性質(zhì)，在任何化合物中，所有元素正負化合價的代數(shù)和等于0，掌握常見元素的化合價，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化合價的代數(shù)和等于0的原則判斷元素的化合價。有元素化合價變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，元素化合價升高，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)，同時還要符合電荷守恒及原子守恒。 7．【xx新課標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)量分數(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V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為___________，同時V2O4轉(zhuǎn)成VO2+。“廢渣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?！皬U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↑。 【考點定位】考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析 【名師點睛】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)的計算、元素及其化合物的性質(zhì)等知識，旨在發(fā)揮理論對實踐的指導作用，將其應(yīng)用于實踐來解決實際問題，達到學以致用的目的。本題充分體現(xiàn)了“源于教材又不拘泥于教材”的指導思想，在一定程度上考查了學生的知識的靈活運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)量分數(shù)在60%～65%，因此濾渣1的主要成分是SiO2，因為SiO2屬于酸性氧化物，不與硫酸反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)實質(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)的計算常常采用得失電子數(shù)目守恒進行計算，即氧化劑的物質(zhì)的量變價原子個數(shù)化合價的變化值=還原劑的物質(zhì)的量變價原子個數(shù)化合價的變化值，本題是311=n(KClO3)16，解得x=0.5mol；化學平衡原理適用于任何化學平衡，如果改變影響平衡的一個條件，化學平衡會向能夠減弱這種改變的方向移動。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下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。 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，加快化學反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(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實驗證明發(fā)生反應(yīng)i，則b實驗需證明發(fā)生反應(yīng)ii，實驗方案為取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去。 【考點定位】本題主要是考查化學工藝流程分析，催化劑，離子方程式書寫，化學實驗方案的設(shè)計，物質(zhì)的分離、提純，平衡移動原理的應(yīng)用等。 【名師點晴】化學高考試題的發(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。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）是一種復鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗室中，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。回答下列問題： （1）為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用___（填標號）。 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)的化學方程式為________。 （3）沉淀B的化學式為___；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，其原因是該鹽是強酸弱堿鹽，Al3+發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的OH-，當最終達到平衡時溶液中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：考查鋁的性質(zhì)及物質(zhì)制備工藝流程的知識。 【名師點睛】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)的化學知識步步設(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、任務(wù)。審題的重點要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標、任務(wù)上，分析時要從成本角度(原料是否廉價易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學的要求)、現(xiàn)實角度等方面考慮；解答時要看框內(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℃左右進行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng)，Ca(ClO)2進一步轉(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．適當減緩通入Cl2速率 B．充分攪拌漿料 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）向濾液中加入稍過量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。 【考點定位】本題主要是考查物質(zhì)制備工藝流程分析 【名師點晴】無機工業(yè)流程題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導思想，能夠綜合考查學生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實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：明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步反應(yīng)發(fā)生的條件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學性質(zhì)→結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考→注意答題的模式與要點。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。抓住一個關(guān)鍵點：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】實驗室以一種工業(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。實驗過程如下： （1）酸溶過程中主要反應(yīng)的熱化學方程式為 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氧化時發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為___________。 （3）用下圖所示的實驗裝置進行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。 ①實驗裝置圖中儀器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萃取劑，______、靜置、分液，并重復多次。 （4）請補充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO33H2O的實驗方案：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，邊攪拌邊向濾液中滴加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實驗裝置圖中儀器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萃取劑，充分振蕩、靜置、分液，并重復多次。 （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，邊攪拌邊向濾液中滴加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實驗基本操作 【名師點晴】分離提純型探究實驗評價題一般以物質(zhì)的制備、分離、提純?yōu)榛A(chǔ)，考查基本的實驗原理、實驗方法和實驗基本操作。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、熔沸點等），要善于聯(lián)系課本相關(guān)的物質(zhì)的性質(zhì)和實驗方法運用于解題。在復習備考中要對元素及化合物的性質(zhì)進行梳理，從理論的角度進行升入分析，遷移和應(yīng)用，要重視物質(zhì)的性質(zhì)，實驗基本操作，物質(zhì)的分離提純。電化學類試題具有很強的規(guī)律性和策略性，在解題過程中需要不斷總結(jié)，歸納。工藝流程中的實驗分析：工藝流程的命題來源很廣，與各個知識模塊的結(jié)合點較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)工藝流程題時，應(yīng)將流程路線，試題設(shè)問和理論知識有機結(jié)合起來，它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學實驗問題，可以說它是無機框圖題的創(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。解題時首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進出方向，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)系儲存的知識，有效地進行信息的利用，準確表述和工整書寫。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結(jié)合起來，所以只有復習時牢固掌握實驗基礎(chǔ)知識，才能有效結(jié)合題中的信息，準確答題。 12．【xx四川卷】資源的高效利用對保護環(huán)境、促進經(jīng)濟持續(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）實驗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： 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)生成磷酸的熱化學方程式是_________________。 （6）在一定條件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，當CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1:5，達平衡時，CO轉(zhuǎn)化了。若a kg含Ca5(PO4)3F（相對分子質(zhì)量為504）的質(zhì)量分數(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，則相同條件下達平衡時能產(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)的化學方程式是MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 。 （5）已知25℃，101kPa時： 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，即達平衡時，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)知相同條件下達平衡時能產(chǎn)生H2的質(zhì)量為 3（3028a10%b%）/56（4504）kg=kg。 【考點定位】考查化學工藝流程分析，化學實驗基本操作，化學方程式和熱化學方程式的書寫，蓋斯定律，化學平衡和化學計算。 【名師點睛】本題以磷尾礦的綜合利用的化學工藝流程為載體考查化學實驗基本操作，化學方程式和熱化學方程式的書寫，蓋斯定律，化學平衡和化學計算。工藝流程題聯(lián)系生產(chǎn)實際，考查面廣，形式靈活，是近幾年高考命題的熱點題型。它集元素化合物知識，基本概念和基本理論于一體，考查面廣、綜合性強。它們的主要考查點有：(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。(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)的化學知識步步設(shè)問，是無機框圖題的創(chuàng)新。解題時首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進出方向；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)系儲存的知識，有效進行信息的利用，準確表述和工整書寫。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結(jié)合起來，需要復習時牢固掌握實驗基礎(chǔ)知識，才能有效結(jié)合題中的信息，準確答題。（5）小題要注意蓋斯定律的應(yīng)用，（6）小題將平衡計算和根據(jù)化學方程式計算相結(jié)合，題目的思考容量大，計算較繁瑣，是本題的失分點。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：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，實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。 （2）請配平第①步反應(yīng)的化學方程式： □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； 【考點定位】本題屬于工藝流程題，重點考查化學實驗基礎(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)的配平和熱化學方程式的書寫。 14．【xx新課標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)的化學方程式_____________。為提高浸出速率，除適當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結(jié)晶析出，只是晶體含有七個結(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)部的共價鍵兩部分合成。 （6）做題時這樣想，這個反應(yīng)的溫度應(yīng)該比較高，所以H3BO3會分解，然后就是置換反應(yīng)。再將化學方程式配平就好。 【考點定位】元素及其化合物知識；化學工藝常識；物質(zhì)結(jié)構(gòu)。本題是以化學工藝為素材，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）流程中有三次實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用，已用虛線標出兩處，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Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)除盡。通入空氣引起溶液p