07 第一板块 层级Ⅱ 微专题(三) 工艺流程中反应条件的控制及分离技术（Word教参）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅰ）

微专题(三)　工艺流程中反应条件的控制及分离技术 反应条件的控制及分离提纯是化工流程中的难点，需重点强化。条件控制是化工生产和实验中的重要手段，通过控制条件使反应向着实际需要的方向进行和转化，实现物质间的分离和提纯，从而达到效果的最优化。其中温度控制是最常见的一种条件控制，其常见目的是改变化学反应速率，使化学平衡发生移动或结合物质的溶解度进行物质的分离提纯等。由此可见，此两难点联系紧密、唇齿相依，整合到一块复习有利于融通知识。 命题点(一)　工艺流程中反应条件的控制 反应条件控制的两方面 条件控制 答题指导 控制溶液的pH ①调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解) ②“酸作用”还可除去氧化物(膜) ③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 ④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件) 控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) ①防止副反应的发生 ②使化学平衡移动；控制化学反应的方向 ③控制固体的溶解与结晶 ④控制反应速率；使催化剂达到最大活性 ⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发 ⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离 ⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 ⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求 [提能集训] 题点(一)　陌生图像中反应条件的选择 1．“酸浸”实验中，镁的浸出率结果如图所示。由图可知，当镁的浸出率为80%时，所采用的实验条件为____________________。 答案：100 ℃、3 h左右 2．(2023·辽宁等级考·节选)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为____________时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：由题图可知，当SO2体积分数为9.0%时，Mn(Ⅱ)氧化率达到100%所用时间最短，氧化速率最大；SO2具有还原性，也能还原H2SO5，其体积分数过大时，与H2SO5反应，使Mn(Ⅱ)氧化速率减小。 答案：9.0%　SO2具有还原性，也能还原H2SO5 题点(二)　反应条件的控制 3．(2023·湛江市模拟)亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性，受热易分解，可做漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。 下列说法不正确的是(　 ) A．“母液”中主要成分可能是Na2SO4 B．“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 C．“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率 D．以生成Cl－时转移电子数目来衡量，相同质量ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍 解析：选D　由题给流程可知，反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠(或硫酸氢钠)、二氧化氯和水，反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应得到的亚氯酸钠在55 ℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。由分析可知，母液的主要成分可能为硫酸钠，故A正确；反应2的化学方程式为H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，故B正确；由题给信息可知，温度过高，亚氯酸钠受热易分解，则采用减压蒸发可以降低蒸发时的温度，防止亚氯酸钠分解，提高产品产率，故C正确；由得失电子守恒可知，相同质量二氧化氯与氯气的消毒能力的比值为≈2.63，则相同质量二氧化氯的消毒能力是氯气的2.63倍，故D错误。 4．制取MnCO3的部分工艺流程如下： MnO2与硫酸、草酸反应时，测得一定量MnO2完全溶解的时间与温度的关系如图所示，分析控温加热75 ℃时MnO2溶解所需时间最少的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：从图中看出，超过75 ℃时，反应时间增长，反