内容正文:
热点7 以“工艺流程”为背景的综合实验题
【命题规律】
化学工艺生产主要解决的问题,归纳起来主要有六个方面:一是解决将原料转化为产品的生产原理;二是除去杂质并分离、提纯产品;三是提高产量与产率;四是减少污染,考虑“绿色化学”生产;五是原料的选择既要考虑来源丰富,还要考虑成本问题;六是生产设备简单,生产工艺简便、可行等。本专题的考查点主要是利用元素化合物知识结合化学实验和无机化工流程分析图进行分析,考查的面比较广,而且考查频率较高;题型以填空题为主,难度中等偏上。考查的核心素养以宏观辨识与微观探析为主。
【备考建议】
2020年高考备考的重点除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识及分离、提纯物质的基本技能外,还要掌握分析化工流程题的方法。
【限时检测】(建议用时:45分钟)
1.(2019·安徽省六安市第一中学高考模拟)利用废蚀刻液(含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液[Cu(NH3)4Cl2溶液和FeCl3•6H2O的主要步骤:用H2O2氧化废蚀刻液,制备氨气,制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2]、固液分离,用盐酸溶解沉淀并制备FeCl3•6H2O。下列有关实验说法正确的是( )
A. 用H2O2氧化废蚀刻液的离子方程式为:2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
B. 用装置甲可以制备Cu(NH3)4Cl2并沉铁
C. 用装置乙可以分离Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3
D. 用装置丁由FeCl3溶液制备FeCl3•6H2O需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等步骤
2.(2019·黑龙江省大庆一中高考模拟)钴元素由于其良好的物理化学性质,被广泛应用于生产生活中。从含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如下所示。
请回答下列问题:
(1)步骤I中主要发生的化学反应方程式为______。
(2)已知Co2O3具有强氧化性,若步骤II中浸出剂为盐酸,造成的后果是_______。
(3)步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+,写出该步反应的离子方程式______。
(4)若在实验室煅烧CoCO3,所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外,还有_____、_____(填仪器名称)。
(5)操作①是在HCl氛围中进行的,其步骤是______、_____、过滤、洗涤、干燥。洗涤过程中可以用工业酒精代替水,其优点是_____。
(6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液,下列可作为指示剂的是____(填选项,忽略亚钴离子的颜色干扰)
A.KCl B.KSCN C.K2CrO4 D.K2S
已知几种物质在20℃时的颜色及Ksp值如下表:
化学式
AgCl
AgSCN
Ag2S
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黑色
红色
Ksp
2.0×10-10
1.0×10-12
2.0×10-48
2.0×10-12
3.(2020·广东惠州市高三第三次调研)KMnO4在实验室、生活、科学研究、工业生产中有广泛的应用。已知一种制备KMnO4的实验流程、原理及相关数据如下:
原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH
3K2MnO4+KCl+3H2O
反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
(墨绿色) (紫红色)
已知:25℃物质的溶解度g/100g水
K2CO3
KHCO3
KMnO4
111
33.7
6.34
(1)步骤②的副反应有少量单质气体生成,该反应的化学方程式为___________。
(2)步骤⑤中CO2______(填“能”或“不”能)过量,原因是_____________。
(3)流程中可循环利用的物质主要是_________(写化学式)。
(4)忽略本流程中含锰物质的循环利用,理论上0.3mol MnO2最多得到产品KMnO4的质量为________g。某同学在实验中得到干燥产品的质量多于理论值,排除称量因素,从步骤⑦分析,可能的原因是________。
(5)草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:
Ⅰ.称取1.5800g高锰酸钾产品,配成100mL溶液
Ⅱ.准确称取三份0.5360g已烘干的Na2C2O4,置于三个不同的洁净锥形瓶中,分别加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;
Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录实验数据如表
实验次数
V1(滴定前读数/mL)
V2(滴定后读数/mL)
(V2 -V1)/mL
1
2.65
2