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1、单元热点专题突破,与常见金属或其化合物提取、制备有关的流程图 1.工艺流程图的主要框架 分析规律:主线主产品,分支副产品,回头为循环。,典例(2015新课标全国卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示: 回答下列问题: (1)写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有(写出两条)。 (2)利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是(写化学式)。,(3)“净化除杂”
2、需先加H2O2溶液,作用是。然后再调节溶液的pH约为5,目的是。 (4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。 (5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为。 (6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程。,高考全解 命题点1:(2015江苏高考)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是 ( A ),命题点2:(2015新课标全国卷)富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收。 ( ) 命题点3:(2014福建高考节选)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程
3、示意图如下: 上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是氮氧化物排放少(任写一项)。,命题点1:FeCl3溶液在蒸发过程中促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,且生成的盐酸易挥发,彻底水解,最终得不到FeCl3;Mg是活泼金属,电解MgCl2溶液不能获得金属Mg,制备金属镁应电解熔融的MgCl2。 命题点2:溴具有较强的挥发性,可用空气和水蒸气吹出,再利用其氧化性,用SO2将其还原得到含较高浓度的Br-的溶液,该过程为溴的富集,正确。 命题点3:“绿色化学”是防污染,而不是治污染,也就是说从原理上没有污染产生,从流程图看,没有污染性气体,特别是氮氧化物的排放,故该小问可回答为“氮氧化物排放少”等
4、合理答案。,1.(2015安徽“皖南八校”联考)为了充分利用铜资源,某工厂拟用黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)制取金属铜并得副产物锌盐,其生产流程如下:,(1)滤渣1的主要成分为Cu和SiO2。稀硫酸溶解黄铜灰过程中,可能发生多个氧化还原反应,其中没有Zn参加的反应的离子方程式是 (2)滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是SO2,实验室通常用NaOH溶液吸收。 (3)稀硫酸通过浓硫酸稀释得到,稀释浓硫酸的正确操作方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入蒸馏水中,同时不断地用玻璃棒搅拌。过滤操作所需玻璃仪器除玻璃棒外还有烧杯、漏斗。 (4)用惰性电
5、极电解滤液4可制取金属铜,若制得金属铜12.8 g,则阳极同时得到2.24 L气体(标准状况)。,2.(2015德阳四校联考)硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域。工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO47H2O的一种流程如下: (1)步骤包括酸浸和过滤两个操作。 酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是升高温度、使反应物充分混合,加快反应速率。 过滤时为防堵塞,过滤装置需常用NaOH溶液清洗,其清洗原理是,(2)步骤中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为 (3)步骤所得滤渣Z
6、的主要成分是Cu和Zn。,(4)取28.70 g ZnSO47H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。 步骤中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是降低烘干的温度,防止ZnSO47H2O分解。 在图中C点,680 时所得固体的化学式为d(填字母序号)。 a.ZnOb.ZnSO4c.ZnSO4H2Od.Zn3O(SO4)2,【解析】(1)酸浸时,不断通入高温水蒸气可使温度升高,同时起到搅拌作用,使反应物充分混合,以加快反应速率。酸浸过程会形成絮状的硅酸沉淀,其会将滤纸堵塞,造成过滤缓慢,用NaOH溶液清洗时可使硅酸溶解。(2)Fe2+被氧化为Fe3+,+7价锰被还原为+4价,根据电子守恒配平即可。(3)溶液中的Fe2+在步骤中已经除去,步骤加入锌粉的作用是除去溶液中的Cu2+,故步骤所得滤渣Z的主要成分是铜和过量的锌。(4)ZnSO47H2O的摩尔质量为287 gmol-1,ZnSO4和ZnO的摩尔质量分别为161 gmol-1和81 gmol-1,28.70 g ZnSO47H2O为0.1 mol,根据锌元素守恒,经验证知,d项符合题意。,