内容正文:
四提分技法
2.化学实验评价的4个方面
可行性
①实验原理是否正确、可行:②实险操作、装置是否合现:③实验步碟否简单、方使:④实脸效果是否明显、准确
方面
绿色化
①原料是否无毒、安全、易得:②原林科用率及产物产卓是否较高:③实酸过程中是否造成环境污荣
学方面
①避免炸裂:受热要均匀,防止液体例暖,易燃气体中不能混有助燃气体等:②防污染:有毒尾气要造行处理,成液不能任意顿
安全性
例,药品不能随意丢弃等:③防失火:易燃试剂不能与明火接融,酒精灯使用方法要正确率:④防吸水:取用或制取易吸水、剂
方面
解、水解的物质时要采取必要措施,防止变质等
规范性
①仅器拆部与饥装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序:②试剂的用量及港加瓶序:③仪器的检淄、装置的气密性检查:
方面
④冷却、冷凝的方法:⑤温度计的规范使用及液泡的位置:6数抵的读取
巩围训练3(1)C1+4HN0,(浓)—Cu(N03),+2N0,T+2H,0(2)
(3)①2N0+02—2N022溶液无色、pH=1.1
(4)①3HN0,HN01+2N0↑+H,02取两支试管,向第1支试管中加人2mL实验2-1(或实险2-2)中的溶液,向第2支试管中加人2mL
实验1-2中的溶液。分别向两支试管中滴加酸性高锰酸钾溶液,第1支试管中高锰酸钾游液褪色,第2支试管中高锰酸钾溶液未褪色,则说明
反应过程中产生了HN0,(5)二氧化氯与水反应分两步进行,第一步生成硝酸和亚硝酸反应速率快,第二步亚硝酸分解反应速常慢,升高温度,
亚硝酸分解速率加快冷的浓氢氧化钠溶液
解析:(1)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜,二氧化氮和水。(2)根据二氧化氢密度比空气大可知收集时长导管通人。(3)①检验实验1-1中剩余气
体的方法:向试管中充人少量空气.气体由无色变为红棕色,说明剩余气体为一氧化氮.与氧气反应生成二氧化氮:②实验2-1中溶液为无色,且
溶液的pH=1.1,说明生成了酸,即证明二氧化氨与水发生反应。(4)①根据题干信息,HNO,易分解,且生成的气体为无色,说明是一氧化氯。
巩固训练4(1)排尽装置中空气,防止H,与空气混合时加热爆炸检验B出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时,通冷凝水,加热管式
炉,并对B处逸出的H,进行后续处理(2)直形冷凝管不再有水凝结(3)①排尽装置中的H2,防止H:与C2时加热爆炸②没有吸收多
余C2的装置,会造成空气污染:没有防止水蒸气进人的装置.会造成产品水解,产率和纯度降低在B'处加装盛有碱石灰的干燥管
④①总名2指大大
四解题思路
将WO2在加热条件下用H2还原为W,为防止空气千扰,还原WO1之前要除去装置中的空气:由信息可知WC。极易水解,W与C2反应
制取WCL,时,要在B处加装盛有碱石灰的于燥管,防止空气中的水蒸气进入E中。
解析:(2)W01在加热条件下用H,还原为W,有水生成,证明W03已被完全还原的现象是不再有水凝结。(3)②C,有毒,装置E的主要缺点是
没有吸收多余C2的装置,会造成空气污染:WC,极易水解,没有防止水蒸气进入的装置,会造成产品水解,产率和纯度降低。(4)①根据题中信
利关系式::0-202s0,样品中W(降尔度老为:)的质据分数为20
一X10%=%:
②开盖称量待测样品,WC,会水解生成W,0,导致称取的样品质量增加,则漓定时消耗N,S0,溶液的体积将偏大:样品中WC。质量分数的
测定值将偏大。
巩固训练5(1)0.10(2)4D(3)3×105(4)①排除稀释造成的影响②G,0片+3S0+8H一2C2++3S0?+4H,0③黄色变为橙色.再变
为绿色(5)①溶液酸性增强,铬(M)盐氧化性增强,Na,S03还原性几平不变②往4mLpH=8(用K0H调节)的0.0ml·LK,S0,溶液中
滴加5滴H,S0,和4mL试剂e组成原电池,测得电压儿乎不变
解析:(1)Cr,0片与C0之问存在平衡:Cr,0片+H,0一2C0子+2H,设1 mol Cr,0号完全转化,可生成2lC0},试剂a中(Cr,0片)=
0.05wl·L1,则c(C0子)=0.10mal·L'。(2)配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到容量瓶,烧杯,玻璃棒、胶头滴管,图甲中有烧杯、胶头
滴管。(3)由图可知,pH=9时,耗氧常为60%,即02的变化量为8g·L×60%=4.8g·L1,,S0,的平均反应速常为0的平均反应速率
4.8×103g·1.
的2倍.则:(a,S0,)=2(0,)=2x2·m
一=3×10-3mol·L1·mi1。(4)①实验5为空白实验,可排除加蒸馏水稀释对实验造成的
10 min
影响:②油实验1可知,向C20片中加入S0写.可发生反应C20片+3S03+8H一一2C+3S0行+4H20,溶液由橙色变为绿色.由实验②可知向
C0中加人S0无明显变化,即不发生反应,由此可得结论,在酸性条件下,发生反应C,0号+30号+8H一2C”+3S0+4H,0:在碱性条
件下,N,S0,与格(1)盐溶液不发生反应:3向S0中加入C0,溶液由橙色变为黄色,说明C,0片转化为C0,再逐滴加人
3m·L1H,50,使平衡C,0明+H,02C0+2H逆向移动,溶液由黄色变为橙色,甲过量后,C,0号又转化为C,溶液又变为绿色,故
向实验3反应后的溶液中逐滴滴加过量3m·1H,S04,溶液由黄色变为橙色,再变为绿色。(5)①实验6与实验7对比可发现,实验6的电
压变化比实验7的电压变化明显,因氧化剂的氧化性增强或还原剂的还原性减弱,都能使电压增大,故可知铬(门)盐氧化性增强,因此结论为溶
液酸性增强,铬(1)盐氧化性增强,N,$01还原性几平不变。
第三章工艺流程题
专题1制备类
热点1以矿物质为原料
经典真题1(1)①氧化s2生成S.促进酸浸反应正向进行②否。pH=0,c(H,S)=0.01mml·L1时,c()=1mml·L,c(s2)=
K(H2S)·Ka(H,S)·c(H,5)1.0x107x×1.2x10×102
mol·L-1=1.2×102mol·L-1,c(Cd24)=
K.Cds)8.0x10
c2(H*)
12
c(s)1.2x10amml.L1=6.67×
一学霸高考·黑题·化学·23一
10-5mol·L'>1.0×103o·L1,则C2未沉淀完金③/m0(2)C负电(3)①2H1A01+37n5+61H—A5,S1+37a2++6H,02随着
反应的进行,溶液pH增大,溶液中H,5浓度或小,促进AsS,+6H,0一2H3As0,+3H,S平衡正向移动,As,5,重新溶解,砷回收率下降
四解题思路
1l0,0
/n
厚河度心化浮反圆
尸品分南技纯
2阁
流程解读
酸浸
加入H,S0:,01酸浸后,Z5,F5,Cs分别转化为1m+,Fe+、Cd,S元素转化为S单质
除快
和解题无关,流程图中未给出除铁的方法
除辆
通入HS除镐,H,S电离生成S2,利用沉淀溶解平衡,发生反应Cd++S2CS!
满pH
除辐时溶液酸径较强,pH=0,沉锌前调节溶液的H至4-5,应在不引入新杂质的同时消耗溶液中的什,加入的氧化物为0
词节日后,H浓度降低,促进了液中H,S的电离,平衡正向移动,增大了S浓度,利用沉淀溶解平街,发生反应Z2·+S之
沉锌
-Zns↓
解析:(1)①酸浸时.若不通人0,会发生反应:7nS+H,S0,一7S0,+H,S↑,通入0,可以氧化S2生成S.促进酸浸反应正向进行,提高7m
浸出率:②通人H,S除镉.当溶液pH=0.c(H,S)=0.01ml·1时,c(H)=1mol·1,又因为K(H,S)=1.0×107,Ka(H,S)=1.2×10”,
人(L,se4s.n2,.es.周s1xi0120“00
e(H,S)
e(HS-)
e(HS)
12
md·L-1=12×10-22dl.L1,则
此时c(Cd2)=
p(CS)8.0x10刀
(s).2X10西m=667x105ml·,此时C产的浓度大于1.0x105ml,离子沉淀不完金。(2)品胞掺杂
过程中,应由半径相近的微粒进行替换,则以城A中,由C替换s2,区域B中,由Cu替换Zm“,按照均摊法,区城B中含Z2“:3个,Cu':
1个.S产:8x令6x=4个,(+2)X34(+1)x1+(-2)x4=-1,则区城B带负电。(3)①根据质量守相,电荷守相和题给信息~酸性废滚,2S
与H,A03反应除了生成AS:外还有锌离子。
经典真题2(1)3d4:'(2)M02+s0+2H'一M+S0+H,0(3)[Cm(NH,)4]2”(4)大辐度降低硫酸和亚硫酸钠的消耗成本,同时减
少废水产生量及处理成本,并通过持续去除杂质提高金银的富含度(5)Mm0,>。>C”(6)0.19(7)①22122+5X3
Na2×10-西
四解题思路
原和
做心化华反应
HSD1、NasO.
NaOH
NH.HCO.
金-报对一还原浸
牌泽1
创-套-硫
滤液2
代碗骏盐深液
花会纸
Au、Ag
战渣2
产品分荡提鈍
南
流程解读
还源酸浸
Fe03、Mm0被还原为Fe2“和Mm2,发生反应:Fe,0,+s05+4H一2Fe2+s0+2H,0,Mn02+s0房+2一Mn4
+S02+H,0.C0被溶解为Gm2”,发生反应:C0+2H一Cu2+H,0,进入“液1“:4u、Ag,Si02不溶,进入“造渣1"
浸金氨
A山、Ag被侗-数-硫代硫酸盐溶液浸出,进入“滤液2”,S0,不溶,进入“滤渣2”
沉铜
Cm2被铁粉还原为Cu,发生反应:C2+FeCu+Fe2
氧化
Fe2被Mn02氧化为Fe3,发生反应:2Fe2++Mm02+4H—2Fe3+Mn2+2H20
沉铁
F转化为Fe(0阳),沉淀,后续转化为Fe,01,发生反应:F3+30H—F和(0H)31,2Fc(0H)3△Fe,0,+3H,0
沉锰
Mm2与NH,HC03反应转化为MnC0,沉淀
解析:(1)C▣为29号元素,基态C原子的核外电子排布属于洪特规则的特例,其价电子数为11,其价层电子排布式为3d4.'。(2)“还原酸浸”
时.M02被亚硫酸钠还原为Mn2“,该反应的离子方程式为Mn02+S03+2H一Mn2+S0子+H,0。(3)“浸金银"时,分析Au溶解涉及的主要
反应可知,[C(NH,),]2+参与了反应①,但在反应②又重新生成,其质量和化学性质在反应前后没发生变化,因此,上述过程中的催化剂为
一学霸高考·黑题·化学·24一
〔C(H,),]2。(4)“还原酸浸”所得“滤液1”中含有一定浓度的未反应的硫酸和亚硫酸钠,多次循环利用“滤液1”对矿石进行“还原酸浸”可
以充分利用其中的有效成分,大大域少了原料的浪费,从而有效降低成本:其次,持续地将杂质元素溶解并带出矿石休系,可以使矿石中的金银
的相对品位得到提升,为后续提纯工序创造更好的条件:第三,还可以减少废水的排放量和处理成本:第四.可以回收更多的有价值的溶解成分
(3)“还原酸浸”时,Fe,0,和Cu0可以被硫酸溶解转化为Fe3+和C,亚硫酸钠将Fe·还原为Fe2“,而Cu“并未被还原,因此,Fe·的氧化性强
于Cu:“氧化"时,Fe2被MnO2氧化为Fe·,因此,Mn02的氧化性强于Fe。(6)25℃“沉铁"后,调节“滤液4"的pH至8.0.此时c(OH)=
0,无0,所出,极影0o:的人为110,周()9宁-019(上),()南品路结将可知,该品菌
为面心立方,Sb位于品胞的顶点,其与邻近的3个面的面心上的M距离最近且距离相等,每个顶点参与形成8个品胞,面每个面心参与形
成2个品胞,因此,该晶胞中,每个站周围与它最近且相等距离的M有38=12个:②油品胞结构和均摊法可知,该品胞中平均古有1个s动和
2
3个Mm,因此,孩品胞的质量为22+55x3
(122+55×3)g122+55×3
N
g,该晶胞的体积为(am)3=a×10em3,品体的密度为
1cmNem
①归纳总结
常考化工术语
关战词
释义
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成静末或将液体雾化,增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分
灼烧(娘烧)
使固体在高温下分解或改变结狗,使奈质尚温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿等
浸取
向国体中加入造当落剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸取、酸溶、成溶、醇溶等
酸浸
在酸性溶波中使可溶性盒属离子选入溶液,不溶物通过过滤除去的过程
过滤
固体与液体的分高
滴定
定量测定,可用于某种未知求度物质的物质的量浓度的测定
蒸发结品
蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,箍续蒸发,过剩的溶质就会以品体形式析出
燕发浓够
基发涂去部分溶剂,提高溶液的浓度
水洗
用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等
酸的作用
溶解、去氧化物(膜)、却朝装些金属离子的水解,除去奈质离子等
残的作用
去油污,去铝片氧化膜.溶解铝、二氧化硅,调节pH,促进水解(沉淀)
巩圈训练1(1)适当增大硫酸的浓度搅拌,加热等34s2(2)Si02(3)FeS+2Fe一3Fe2·+S4.7≤pH<6.0(4)Fe比A+先沉淀,造成
Fe元索的损失(5)①阴②69.6g
四解题思路
硫铁矿在空气中煅烧,生成气体X(二氧化硫)和氧化快,加入稀硫酸酸浸,得到硫酸铁、硫酸铝,二氧化硅不反应,成为滤渣1,滤液加入
FS还原铁离子为亚铁离子,同时生成硫单质,加入试剂Y丽节溶液pH使得铝转化为氢氧化铝沉淀得到滤渣2,滤液加入氩氧化纳溶液
得到沉淀,沉淀加热后加入氢气、水进行部分还原得到纳米F,O,
解析:(3)“还原”过程加人FS还原铁离子为亚铁离子,同时生成硫单质:假设还原后的溶液中金属离子的浓度均为0.1·L1,则“调p"使
得相离千转化为沉淀面亚铁离子不成为沉淀,倡离子完全沉淀则(0H)=
3K(0H_/10
e(AP)
0m10mol .3.
pH=4.7,亚铁离子开始沉淀时(O)=
K[Fe (OH):10
c(Fe2)
二=√0mm·=10*mml,p0H=8.0p=6.0,故调pn的范周为4.7≤
H<6.0。(4)由于铁离子较铝离子更难溶,若不经“还原”.直接“调pH”,会导致F:”比A+先沉淀,造成e元素的损失。(5)①用电解法制备
F,O,,则甲电极上铁元素化合价降低,得到电子被还原,甲电极为阴极:②电解过程中若乙电极生成C,的体积是3.36L(标准获况下,为
0.15ml):2CT-2e一Cl↑,则转移电子0.3mml,F0,可以认为是Fe0,·Fe0,Fe,0,中铁化合价由+3变为+2转化为F0,结合电子守恒
Fe10a化学式,则转移电子0.3l生成0.3 mol Fe,04.故理论上甲电极生成的Fe,0,的质量为0.3mol×232g·mo'=69.6gc
巩困训练2(1)15(2)2V0+520+2H,0一2V0+2s0+4H(3)V,0站(4)氨水具有挥发性,且氯化铵容易受热分解,则温度高于
80℃使得氨水和氯化铵溶液浓度降低.导致沉帆率降低(5)46(6)2NH,V0,高温V,0,+2八NH,↑+H,0(7)160
解析:(1)把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因面空间运动状态个数等于轨道数,基态C原子电子排布式为
12222p323p3°4。'.故有15种空间运动状态。(2)加人Nm25,0,将V02氧化为V0片,结合质量守恒、电荷守恒可知,同时生成硫酸根离子和
氢离子。(3)由图知,该阴离子中含有4个V,12个氧原子,氧的化合价为-2V为+5价,则其化学式为V,0贴。(5)C(0H),的K,近似为
3人中。364x10
6410",当C广开始沉淀所需c(o)产C产)√产001m,L=4x100mlL,0=94,p=4.6(6)NH,0,爱烧生
成V,O、的过程中V元素化合价没有改变.结合质量守恒,般烧过程中还会生成氢气和水。(7)用0.2000ml·L'的FSO,溶液滴定剩余的
C0片,C,0片被还原为C,反应中铁化合价由+2变为+3,铬化合价由+6变为+3,结合电子守恒存在关系式:Cr0片-6e~6fs04,则由
FeS0反应消耗的Na,C,0的物质的量为0.2000ml·L-1×0.020L×
6,水样中还原性物质被氧化所需的N,C,0,的物质的量为
0100mL0.010L-0200ml·x0.0201x行,结合c0D含文.电子守恒,存在20,0时-12e-30,.期该水样的cOD为
a.10m0ml-L-'x000L-0200m-rx0.020Lx)×gx32x10g·mr
62
-=160mg·L.1。
0.1L
一学霸高考·黑题·化学·25一
巩周训练3(1)2B,S,+6M0,+90,培能2,0,+6MmS0,(2)增大G,r浓度,所与C形成BC,使所充分浸出:同时抑制金属离子B时
(发BiC片),Fe+水解(3)将F转化为Fe,避免形成Fe(OH)1沉淀,保证BiOC的纯度(4)升高温度促进BiC片水解,导致溶液中C浓
度增大,BC。+H,0BOC1,+5C+2H平衡逆向移动(5)边搅拌边向Bi0C1粗品中分批加入足量1ml·L.H,S0,溶液,充分反应后静
置,过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤,直至向最后一次洗涤后的滤液中滴加1m·L·BC溶液不再出现白色沉淀。将洗涤后的能渣浸人过量
4ml·LNaO旧溶液中,加热并充分搅拌至固体颜色不再变化
解析:(I)联合培烧时,Bi,S3和Mn0,在空气中反应生成Bi,0,和MS0,写出化学方程式配平即可。(2)根据题目已知信息,B+易与C形成
BiC。,及时补充浓盐酸调节酸浸液的pH小于1.4,增大CH浓度,B·与d形成B所C,使B充分浸出:同时,一定条件下BiC可以发生
水解:BiC1+H,0B0C!+5C+2H,补充浓盐酸调节酸浸液的pH小于1.4,抑制金属离子B所“(我BiC).e+水解。(5)利用含少量
Fe(0H),杂质的Bi0C粗品制备,0,.首先要除去Fe(OH),杂质,再将Bi0d与0H发生反应:2Bi0C(自色)+20H△2CI+H,0+B,0,(黄
色)制备B20G
巩固调练4(1)5(2)加快反应速率,促进氨气逸出,防止H,B03析出(3)C03+2NH+H,0一(NH,),C0,(4)溶浸(5)H,S0,2-3>
(6)B0H,+3CH,0H*夜藏B0CH,3+3H,0(O(NH.),ME(C0,2·4H,0②
A
07或2
a*10
四解题思路
丽镁矿粉中加入疏酸揆溶液,得到气体,根据刚镁矿和硫酸餐化学式知,得到的气体为NH,“吸收”时NH,和少量C0,反应:C0,+
2NH,+H,0一(NH)2C0,:根据过滤及沉钱成分知,热过滤中得到的滤渣为难溶性的Si02,Fe20,、A,0,调节溶液pH时得到H,B0,
武液中含有MgS0,,沉援过程发生的反应为2Mg·+3C0+2H0一g(0H)2·MgC01↓+2HC0,加热分解可以得到轻质Mg0:母液
中含有(NH.),SO:
解析:(1)Mg是第12号元素,核外电子排布式为122s22p3s2,基态Mg2核外电子排布式为122,22p°,有1+1+3=5种空间运动状态。(2)因刚
酸微溶于冷水.但在热水中溶解度较大,“溶浸"时生成了NH,.故选择100℃微沸条件下进行,原因是加快反应速率,促进氨气逸出,防止H,BO3
析出。(4)根据分析可知,“母液”中含有(NH,),S0,加热后可返回溶浸工序循环利用。(5)溶液H对硼酸结品率及纯度的影响如图1,根据
图1判断合适的pH范围是2~3,此时圃酸结品率及纯度较高:根据常温下,调酸溶液星弱酸性:B(OH)s+H0一一B(OH):+H,K=
((H]x1(oH)
c[B(OH)3]
11.0s
co ou
<1→
1。(7)①品胞中含有NH数目为4,含有
Mg
数日为1+8×。=2
e[B(OH)]
e[B(OH)]
e[B(OH)
H.0
8
2M,g·m
N.mol-
2M.
X的化学式机NH:e(G0,力·4,0:2X最简式的式量为M.晶体边长为am,其晶胞密度p=了aXI0宁m,ax1D哼g~m'或
N2*0g·m
2M,
巩固调练5(1)3d(2)产生硫化氢等气体,污染环境(3)由图知,pH为2时锰的浸出率已接近100%,硫酸过多,对锰的浸出率影响很小,但后
续调pH除杂质时会消耗更多的CaC0,面造成浪费(4)5.0~7.542e+3CaC03+3S0+3H,0一2e(0)1+3Cas0,+3C02↑(5)6×
104mol·L1(6)Mn2+2HC03=MC03,+C02↑+H20
解析:(1)Mn原子的价电子排布式为3P4,2,故M的价电子排布式为3.(4)中和除杂的目的是除去A1严、Fe“,根据图2可知,常温下
A*,Fe”完全沉淀时,即AM+下e3浓度为10ml·L时,pH分别为5.0.32,而题中所给信息为M2开始沉淀的pH为7.54,除杂时要A
Fe+完全沉淀面Mn2不沉淀,因此嗣pH范围为5.0-7,54:加入碳酸钙后将下e+转化为Fe(0H)3沉淀,因此反应为2Fe+3CmC0,+3S0
+3H,0—2Fe(0H)3+3CaS04+3C02↑。(5)已知:K,(MgF2))=6.4×100:K(CaF2)=3.6×10,溶液中的Ca沉淀完全时c(F)=
K(CaF2)3.6x10
K(Mg,)6.4×10而
√c(ca√1x10=6x10(mm上).当g“完全沉淀时,需维持F)不纸于√2)√1x108x10(m,L,
因此当c(F)=6×I04m·L'时,即此时溶液中Mg2·和Ca2+都能沉淀完全。(6)加人碳酸氢铵进行”碳化结品”,生成二氧化碳气体、MC0
沉淀和水。
巩固训练6(1)Ca(P0.)F+10HN0,一5Ca(NO,)2+HF+3HP0,(2)①大于随若碳原子数增加,“一CH,CH,CH,”推电子能力强于
·-CH,CH“,0-H键更难断裂,(0),P0产率降低②s0,2(3)
(4)Sc203
口解题思路
磷精矿加入璃酸酸浸,二单化硅不反应,过滤得到滤渣1种上元素就及铁、钙元素进入滤液,加入草取剂革取出稀土元素就,然后加入试
剂X(亚硫酿钠)将三价铁转化为二价铁,通入氨气,调节H分离出含有稀土钪的国相,再加入晴酸溶解,加入硫酸除去钙元素得到的硫
酸钙为湾渣2,滤液中加入草破沉淀分高出草酸杭品体
解析:(1)“酸浸”过程中C5(P0,)3F与HNO,发生反应而溶解,生成Ca(N03)2HF和H,PO:。(2)②根据图中各离子的沉淀率,应加入还原
剂.将F还原为F,控制pH为2,使S沉淀,Fe2几乎不沉淀,有利于分离除杂,故试剂X为SO2a(3)此反应的平衡常数K=
(H)
e(H)·c3(HC20i)·e3(C,0片)
[K(HC0)·Ka(H,C204)]3a26
2(se)·e3(H,C204)e2(se)·C20i)·c2(H,C,0)·c(HC,0i)
Kn[Se2(C04)3]
。(4)1md草酸航品
体Sc(C,0,),·6H,0的质量为4628,550℃时,质量诚少462g×(19.5%+3.99%)=1088,根据质量守恒,1mml草酸杭品体S,(C,0)3·6H,0
含6m0lH,0,6m0lH,0的质量为108g,可知550℃时剩余周体为5c,(C,0,),850℃时固体质量剩余462g×(1-19.5%-3.9%-46.8%)=
138g,S,0,的摩尔质量为138g·nm,根据就原子守,可知850℃时剩余周体为S,0,
热点2以化工物质为原料
经典真题1(1)1s22s22p(2)4e3(3)①正向②<(4)CaF2+i02+2Na0 HCaTi0+2NaF+H,0(5)a(6)ab
一学霸高考·黑题·化学·26一学霸高考·黑题化学
第三章
工艺流程题
专题1制备类
命题密钥
物质制备类工艺流程一般以矿物或废料(废渣、废液、废气)为原料,有时也以化学品为原
料,经过一系列转化、除杂等步骤,得到目标产品,常以元素化合物知识、实验基本操作、化学平
衡原理、溶液中的离子平衡、物质制备和分离等知识作为考查目标,以信息的获取、加工、整合和
新情境下对实际问题的分解、分析及以经济的视角分析实际生产中的各种问题为考查的能力目
标,同时要求考生要有严谨的思雏能力。这类题是高考主流考查形式,比较典型,考生备考时需
加大训练力度。
考点觉醒
1.模型解读
增大接能面积,加快反
分离提纯的基木方法:
应速率,提高浸出率
原料预处理
产品分
结码。过滤、萃取,蒸皖
常闲的除杂净化方法
除杂,净化
循环利用
高提纯
有:①加化学试剂法:
产品纯度测定,计箕产率
②调H法:⑧加热等
原料:
核心:
所需
①遮过原料与产品对比衣分
无肌矿物
化学反应
产品
析保留什么元本,除去什
图数信息,条件选择
么杂质,引入什么成分
结合氧化还原理论、呀
反应条件控削
排放物的无
通过原科价态与产品保留
大平衡理论、电化学理
售化处理
元素价态来分析前后价态是
论等芳查
否一政,升高还是降低
2.解题策略
市题干
明疏原料的三委成分和杂质成分
②明碗目的
①明确三线:主线产物,分支产物,回线为循环物
仿流程
②结合设问的问题细审流程中特化原双.浅出选料
物质(反应物)和出去物质(生成的主产物和刷
产物
设问
明所答什么,答的问题与哪步流程有关,考奇
的什么知识等
(1)粗读题千,挖掘图示
图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定
要关注题目的每一个关键字,弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。
(2)携带问题,精读信息
这里信息包括三个方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。读主干抓住关键字、词:
读流程图,重点抓住物质流向、实验操作方法等。
(3)跳跃思雏,规范答题
答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后面答题。要求用理
论回答的试题,应采用“四段论法”:改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什
么变化→得出什么结论
第三章工艺流程题学丽
热点1以矿物质为原料
实战演练
经典真题1无分支类(2025·江苏,14,14分)ZS可用于制备光学材料和回收砷。
(1)制备ZmS。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
HSO.0,
HS
闪矿
酸浸一除铁一除锅一钢n雨一沉锌一7ns
Cds
已知:Km(ZnS)=1.6×1024,Kn(CdS)=8.0×102”,K(H,S)=1.0×107,K2(H2S)=1.2×10。
当离子浓度小于1.0×105mol·L时,认为离子沉淀完全。
①酸浸时通入0,可提高Z2*浸出率的原因是
②通入H,S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H,S)=0.01mol·L时,Cd2是否沉淀
完全:
(写出计算过程)。
③沉锌前调节溶液的pH至4~5,加入的氧化物为
(填化学式)
(2)制备光学材料。如图甲所示,ZS品体中摻入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域、“负
电”区域,光照下发出特定波长的光
区
区域B
OZn'
O
黑掺入离子位置
区域A“藏”中的离子为
(填离子符号),区域B带
(填“正电”或“负电”)。
(3)回收砷。用ZS去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)],并回收生成的As,S,沉淀
已知:溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸HAs0,形式存在,As,S,+6H,0一2HAs0,+3H,S。
60℃时,按n(S):n(As)=7:1向酸性废液中加入ZS,砷回收率随反应时间的变化如图乙所示。
100
80
0
34
反应时间
乙
①写出ZnS与H,As03反应生成As,S的离子方程式:
②反应4h后,砷回收率下降的原因有
经典真题2有分支类(2025·云南,15,14分)从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、Fe,03、Mn02、
Cu0、SiO2等)中提取Au、Ag,并回收其他有价金属的一种工艺如下:
057
学霸高考·黑题化学
H,S0.V50.
铁粉
Mn0,
NaOH
NH HCO
金-银矿一
沉缺液4沉银一流液5
沁渣1
MnCO.
钢-氨-硫
代硫酸益深液
一医金银滤液2」
→Au、g
Fe0.
滤凌2
已知:①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时,Mn(0H)2的K为1.9x10。
回答下列问题:
(1)基态C原子的价层电子排布式为
(2)“还原酸浸”时,MnO02反应的离子方程式为
(3)“浸金银”时,A山溶解涉及的主要反应如下:
①Au+5S,03+[Cu(NH)4]2=[Au(S,03)2]+[Cu(S,03),]5+4NH3
②4[Cu(S203),]5+16NH+02+2H20-4[Cu(NH3)4]2++40H+12S,0
上述过程中的催化剂为
(4)“沉铜”前,“滤液1”多次循环的目的为
(5)根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe3·、Cu2+、MnO,的氧化性由强到弱的顺序为
(6)25℃“沉铁”后,调节“滤液4"的pH至8.0,无Mn(0H)2析出,则c(Mn2+)≤
mol·L-'
(7)一种锑锰(M,Sb)合金的立方晶胞结构如图
OSh
0-0
①该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有
个。
②N,为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为am,则晶体的密度为
g·cm3(列
出计算式即可)。
巩固训练1(2025·湖南常德一模)以硫铁刊矿(主要成分是FS2,含少量Al,0,和Si0,)为原料制备
纳米Fe,O,的流程如下:
空气稀硫酸
试判Y NaOH溶液
l、T1,0
硫秋矿一
饿烧一酸次一运厕一网可一过海一加热一部分还丽一纳术F,0,
气体x滤溢1
滤渣2滤液
已知:Kn[Fe(0H),]=10”,K.[Fe(0H)2]=107,Km[A1(0H),]=108。
(1)“酸浸”时能够加快浸取速率的操作有
(任写两种):基态Fe原
子的价层电子排布式是
(2)“滤渣1”的成分是
(3)“还原”过程发生反应的离子方程式是
第三章工艺流程题学丽
假设还原后的溶液中金属离子的浓度均为0.1mol·L,则“调pH”的范围为
(保留两
位有效数字)。
(4)若不经“还原”,直接“调pH”,会导致
(5)工业上用电解法制备F,0,工作原理如图所示,已知:低共熔溶剂可
电深
传导02,阳极由C1进行放电。
①甲电极为
极。
石黑
共嫁剂
②电解过程中若乙电极生成Cl,的体积是336L(标准状况下),则理
论上甲电极生成的Fe,O,的质量为
巩固训练2(2025·黑龙江哈尔滨一模)用钒铬矿[主要成分是V02·xH,0、C(0H)3]制备V,0,和
Na2Cr0,的流程如下:
1lS0Va,5,0s调nl·
纸修时-酸汉-氧和一远包生选四被烧正@
舍0r滋液序步洪作a,Cm,0和NaS0
的混合溶液
已知:①“酸浸"后V02·xH,0转化为V02*:②Cr(0H),的K近似为6.4×10引。
(1)基态Cr原子的核外电子有
种空间运动状态。
(2)“氧化”后溶液中大量存在VO,请写出相应的离子方程式:
(3)氧化所得溶液中含有一种复杂的含钒阴离子结构如图所示,由4个V0,四面体(位于体心的V
为+5价),通过共用顶点氧原子构成八元环,其化学式为
10)r
90
80
5060708090100
况淀湛度:
(4)调pH时使用的是氨水和氯化铵的混合溶液,沉钒率受温度影响的关系如图所示。温度高于
80℃沉钒率降低的主要原因是
(5)常温下,若“含Cr+溶液”中c(Cr+)=0.01ml·L,则“沉钒”凋pH的范围是3≤pH<
(lg2=0.3)
(6)请写出NH,VO,煅烧生成V,O,的化学方程式:
(7)Na2Cr,0,可用于测定水体的C0D(COD是指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量)。
现有某水样100.00mL,酸化后加入0.1000mol·L的Na,Cr,0,溶液10.00mL,使水样中的还
原性物质完全被氧化,再用0.2000mol·L-'的FS04溶液滴定剩余的Cr,0号,Cr,0号被还原为
Cr3+,消耗FeS0,溶液20.00mL,则该水样的COD为
mg·Le
巩固训练3(2025·江苏泰州模拟)BOC是一种新型的不溶于硫酸的高档环保珠光材料。某工厂
以辉铋矿(主要成分为Bi,S,含有FeS2,SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为Mn02)为原料,制取氯氧
化铋和超细氧化铋的工艺流程如下:
059
学霸高考·黑题化学
金属B所
滤液2铜沁液3测pH=2.6
BiOCI
化
水解
沉淀
空气
浓盐酸
辉铋矿
沁液4
联合
(M.F(溶液)
软锰矿
焙烧
图
萃取剂TBP草酸溶疫
港液1滤渣1
滤液2萃
沉淀■
超细
反萃取
氧化极
水层
有机层
已知:①Bi易与CI形成BiCl,在一定条件下BiCI。可以发生水解:BiC。+H,0一BiOCI↓+
5CI+2H'。
②2Bi0C(白色)+20H△2C+H,0+Bi,0,(黄色)。
(1)“联合焙烧"时,Bi,S,和Mn02在空气中反应生成Bi,0,和MnS0。该反应的化学方程式为
(2)“酸浸”时,需及时补充浓盐酸调节酸浸液的pH小于1.4,其日的是
(3)“转化”时,加入金属Bi的作用是
(4)“萃取”时,铋离子能被有机萃取剂TBP萃取,其萃取原理可表示为BiC。+nTBP一BiCl,·
TBP+3CI,萃取温度对铋、铁萃取率的影响如图所示,Bi的萃取率随萃取温度的升高而降低的
原因可能是
100
80
40
30
3040506070
萃取温度/气:
(5)请补充完整利用含少量F(OH)3杂质的BiOCI粗品制备Bi,O,的实验方案:
过滤、洗涤、干燥,得Bi,0。(须使用的试剂有1mol·L1H,SO,溶液、4mol·L NaOH溶液、
1mol·L-BaCl,.溶液、蒸馏水)
现固训练4(2025·广东佛山二模)一种以硼镁矿(含B,0,、Mg0、Si02及少量铁、铝氧化物等)为原
料生产高纯硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
NTI0,济液滤海
劂镁矿粉一
露烫-离证图测pH过运一湘,O,一商纯,BO,
扇pl1=6.5
气体一吸改
沉镁一M熙0H2gC0,一轻质e0
少量C0,
母液
已知:①硼酸微溶于冷水,但在热水中溶解度较大。
第三章工艺流程题学丽
②常温下,硼酸溶液呈弱酸性:B(0H)3+H,0一B(0H)+HK,=5.8×100。
(1)基态Mg2+有
种空间运动状态
(2)“溶浸”时选择100℃微沸条件下进行,原因是
(3)“吸收”时发生反应的化学方程式为
(4)“母液”加热后可返回
工序循环利用。
(5)热过滤后“调pH”的试剂为
(填化学式)。
溶液pH对硼酸结晶率及纯度的影响如图1,根据图1判断合适的pH范围是
,此时溶
c[B(OH)3]
液中
1(填“>”“<”或“=”)。
e[B(OH)]
物
100.0
90
82
的
8.d
7
1-223344556
图1
图2
图2h
(6)粗硼酸可以通过与甲醇酯化再水解提纯,写出硼酸与甲醇完全酯化的化学方程式:
(7)沉镁过程中还会生成镁的另外一种化合物X,其立方晶胞结构如图2a,沿:轴方向的投影为
图2b。
①X的化学式为
②X最简式的式量为M,晶体边长为apm,其晶胞密度为
g·cm3(列出计算式,N、为
阿伏加德罗常数的值)。
巩固训练5(2025·辽宁葫芦岛一模)硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一
种以高硫锰矿(主要成分为MS及少量FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
款钻矿H,s0.inO,CaCO,MnF,NH,HCO,H,s0,
爵窗一超血图蜜蜜密
→+MnS04ll.0
①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、FeO3及少量Fe0、Al,0,、Mg0e
②酸浸时,浸出液的pH与锰的浸出率关系如图1所示。
③金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图2所示(25℃),此实验条件下M2+开始沉淀
的pH为7.54。
100
tlgco)
20
90
10
80
-10i
70
-20
30
6
浸出液
3.25.0
7.95
10152.02.53.03.5
2
468
10T
图1
图2
061
学霸高考·黑题化学
(1)Mn2+的价电子排布式为
(2)传统工艺处理高硫锰矿时,若不经“混合焙烧”,而是直接用H,S0,浸出其缺点为
(3)实际生产中,酸浸时控制硫酸的量不宜过多,使pH在2左右。请结合图1和制备硫酸锰的流
程,说明硫酸的量不宜过多的原因:
(4)“中和除杂”时,应调节pH的范围为
其中除去Fe·的离子方程式
为
(5)“氟化除杂”时,溶液中的Mg2和Ca+都沉淀完全时,则F的最低浓度为
已知:
K(MgF2)=6.4×10;K(CaF2)=3.6×102]。
(6)碳化结晶的离子方程式为
巩固训练6(2025·江西新余二模)钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属,广泛用于尖端
科技领域。从某种磷精矿[主要成分为Ca,(PO,),F,含少量ScP0,、F0、Fe,0、SiO2]分离稀土元素
钪(Sc)的工业流程如下:
HXO,(C.HO)PO
试剂XNH:
HNO,HSO.H.C.0.
姊特酸没一幕取*取液反本啊烟相酸☒一净把一沉例
罩玻瓮品体
宠渣】萃余液
有机相水相
滤渣2
滤液
(1)写出“酸浸”过程中Ca(P0,),F与HNO3发生反应的化学方程式:
(2)“萃取”的目的是富集Sc,但其余元素也会按一定比例进人萃取剂中。
①通过3ROH+P0Cl,-一(RO),P0+3HC1制得有机磷萃取剂(RO),P0,其中一R代表烃基,
一R不同,(RO),P0产率也不同。当一R为“一CH,CH,”时,(R0),P0产率
(填“大
于”“小于”或“等于”)一R为“一CH,CH,CH,”时,请从结构的角度分析原因:
②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入NH3,Fe2、Fe+、Sc3+的沉淀率随
pH的变化如图1,试剂X为
(填“SO2”或“C1O,”),应控制最佳pH为
100
10F
19.5
3.90%
60
46.89%
---e34
40
2
20
250:550;850
0
204006008001000
pH
温度/℃
1
图2
(3)已知K(H,C,0,)=a,Ke(H,C,0,)=b,Kn[Sc2(C,0)3]=e。“沉钪"时,发生反应2Sc+
3H,C,0,Sc(C,0,),↓+6H,此反应的平衡常数K=
(用含a、b、c的代数式表示)。
(4)草酸钪品体SC2(C0,),·6H,0M[Sc2(C,0,)3·6H,0]=462g·mor}在空气中加热,
m(剩余国体)随温度的变化情况如图2所示。850℃后固体的化学式为
m(原始固体)