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专题07 化工流程之化学基本原理类
理论源于实践,而实践又在理论的指导下得到更好的发展。化工生产就是在化学基本理论的指导下进行的。
通常在高考中对化学工艺流程题的考查,化学基本原理的实际应用往往是考查的重点。
1.(2022·全国·统考高考真题)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为________,用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因________。
(2)在“脱硫”中,加入不能使铅膏中完全转化,原因是________。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(),还要加入。
(ⅰ)能被氧化的离子是________;
(ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为,其化学方程式为________;
(ⅲ)也能使转化为,的作用是________。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是________。
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有________。
高中化学涉及到的化学基本原理主要有:
一、化学反应热效应
化学反应中的热效应主要以热化学方程式的书写和盖斯定律的应用为考查重点。
二、平衡理论主要包括:
平衡理论
化学平衡理论
电离平衡理论
水解平衡理论
溶解平衡理论
平衡理论主要以勒夏物列原理为指导在化工生产中的实际应用。
三、酸碱中和理论和氧化还原反应理论
酸碱中和滴定及拓展的应用----氧化还原反应的滴定和沉淀滴定是考查的重点。
根据氧化还原反应原理进行新情景条件下化学方程式书写是考查的重点。
四、电化学原理
新型原电池是目前高考考查的重点,电解原理的应用和金属腐蚀与防护也是考查的重点。
五、化工流程题出题方向:
(1)据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写新情景方程式;
(2)滤渣的成分;
(3)滤液的成分;
(4)核心反应条件的控制和原因;
(5)选择化学除杂试剂及原因;
(6)调PH值的范围及试剂的选择;
(7)常用的分离方法、实验操作及相关实验仪器;
(8)流程中的物质转化和循环;
(9)有关平衡的问题;
(10)相关化学计算
例如:
1、提高浸出率:粉碎、搅拌、升温、增大酸(或碱)浓度。【化学平衡原理】
2、调节pH值:控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 【溶解平衡原理】
3、保持酸过量(酸化)的目的:通常是抑制某金属阳离子的水解。 【水解平衡原理】
4、温度的控制(可用水浴或冰水浴或油浴来控制) 【化学平衡原理】
5、改变压强:加快反应速率,或促进化学平衡向某个方向移动。【化学平衡原理】
1.(2023秋·甘肃金昌)利用低品位软锰矿浆(主要成分是,还有少量的、等)吸收含的废气制备硫酸锰晶体,可实现资源的综合利用和环境治理。
已知浸出液的pH<2,有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表:
离子
开始沉淀时的pH
7.6
2.7
3.8
8.3
完全沉淀时的pH
9.7
3.7
4.7(≥8.5溶解)
9.8
(1)用石灰浆调节pH的范围是_______;若溶液中的离子浓度为时可认为该离子已被除去,则的_______。
(2)氧化的主要目的是_______,反应的离子方程式为_______。
(3)用化学平衡原理解释pH≥8.5时溶解的原因:_______。
(4)在隔绝空气脱水时,是否需要加入适量的硫酸?_______(填“是”或“否”),其原因是_______。
1.(2022秋·黑龙江哈尔滨)可用于电子工业生产软磁铁氧体,用作电子计算机中存储信息的磁芯,磁盘等。工业上以软锰矿(主要成分是,还含有少量的(、、)为原料生产的工艺流程如下:
25℃时,相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
1.5
6.3
3.4
8.1
沉淀完全的pH
2.8
8.3
4.7
10.1
回答下列问题:
(1)“酸浸、还原”时,为了加快化学反应速率,可以采取的措施有_______(任写一种即可)。“酸浸、还原”后溶液中含有的金属阳离子主要有_______(填离子符号),铁屑与发生反应的离子方程式为_______。
(2)“调节pH”时,加入溶液的目的是_______,“调节pH”的范围为_______。
(3)“沉锰”时,其他条件一定,沉锰过程中锰离子的沉