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1、化学工艺流程化学工艺流程金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用1命题特点命题特点(1)对对近近年年的的高高考考试试题题分分析析，不不难难发发现现，化化学学工工艺艺流流程程题题是是近近年年高高考命题的热点题型。考命题的热点题型。(2)化化学学工工艺艺流流程程题题，顾顾名名思思义义，就就是是将将化化工工生生产产过过程程中中的的主主要要生生产产阶阶段段即即生生产产流流程程用用框框图图形形式式表表示示出出来来，并并根根据据生生产产流流程程中中有有关关的的化化学学知知识识步步步步设设问问，形形成成与与化化工工生生产产紧紧密密联联系系的的化化工工工工艺艺试试题题。工工艺艺流流程程题题的的结结构构分分题题头头
2、、题题干干和和题题尾尾三三部部分分。题题头头一一般般是是简简单单介介绍绍该该工工艺艺生生产产的的原原材材料料和和工工艺艺生生产产的的目目的的(包包括括副副产产品品)；题题干干部部分分主主要要用用框框图图形形式式将将原原料料到到产产品品的的主主要要生生产产工工艺艺流流程程表表示示出出来来；题题尾尾主主要要是是根根据据生生产产过过程程中中涉涉及及到到的的化化学学知知识识设设制制成成一一系系列列问问题题，构成一道完整的化学试题。构成一道完整的化学试题。热点专题整合热点专题整合 2021/8/8 星期日1(3)化工流程化工流程题题的特点与作用的特点与作用试试题题源源于于生生产产实实际际，以以解解决决化
3、化学学实实际际问问题题作作思思路路进进行行设设问问，使使问问题题情情境境真真实实，能能培培养养学学生生理理论论联联系系实实际际、学学以以致致用用的的学学习观习观。试试题题内内容容丰丰富富，涉涉及及到到化化学学基基础础知知识识的的方方方方面面面面，能能考考查查学学生生对对化化学学双双基基知知识识的的掌掌握握情情况况和和应应用用双双基基知知识识解解决决化化工工生生产产中有关中有关问题问题的迁移推理能力。的迁移推理能力。试试题题新新颖颖，一一般般较较长长，阅阅读读量量大大，能能考考查查学学生生的的阅阅读读能能力力和和资资料的收集料的收集处处理能力。理能力。2021/8/8 星期日22解题策略解题策略
4、要要解解决决物物质质的的制制备备、合合成成等等实实际际的的化化学学问问题题往往往往需需要要从从成成本本角角度度(原原料料是是否否廉廉价价易易得得)、环环保保角角度度(是是否否符符合合绿绿色色化化学学的的要要求求)、现现实实角角度度等等方方面面考考虑虑，这这类类试试题题有有很很多多都都是是以以框框图图信信息息的的形形式式给给出出，解解答答时时要要看看框框内内，看看框框外外，里里外外结结合合；边边分分析析，边边思思考考，易易处处着着手手；先先局局部部，后后全全盘盘，逐逐步步深深入入。而而且且还还要要看看清清问问题题，不不能能答答非非所所问问。要要求求用用理理论论回回答答的的试试题题应应采采用用“四
5、四段段论论法法”：本本题题改改变变了了什什么么条条件件(或或是是什什么么条条件件)根根据据什么理论什么理论所以有什么变化所以有什么变化结论。结论。2021/8/8 星期日3(1)“除除杂杂”操操作作是是加加入入适适量量过过氧氧化化氢氢，用用氨氨水水调调节节溶溶液液的的pH约约为为8.0，以以除除去去硫硫酸酸铵铵溶溶液液中中的的少少量量Fe2。检检验验Fe2是是否否除除尽尽的的实验实验操作是操作是_。(2012信阳模拟信阳模拟)高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：实验室制取高纯氧化铝的流程如下：2021/8/8 星期日4(2)通
6、通常常条条件件下下，KspFe(OH)34.01038(molL1)4，除除杂杂后后溶液中溶液中c(Fe3)约为约为_。(3)配配制制硫硫酸酸铝铝溶溶液液时时，需需用用硫硫酸酸酸酸化化，酸酸化化的的目目的的是是_。(4)“结结晶晶”操操作作中中，母母液液经经蒸蒸发发浓浓缩缩至至溶溶液液表表面面刚刚出出现现薄薄层层的的结结晶晶为为止止，冷冷却却结结晶晶，得得到到铵铵明明矾矾(含含结结晶晶水水)。母母液液不不能能蒸蒸干干的原因是的原因是_。(5)“分离分离”操作名称是操作名称是_(填字母代号填字母代号)。A蒸蒸馏馏B分液分液C过滤过滤2021/8/8 星期日5(6)测测定定铵铵明明矾组矾组成的方法
7、是：成的方法是：a称称取取0.906 0 g铵铵明明矾矾样样品品，高高温温灼灼烧烧，得得Al2O3固固体体0.102 0 g；b称称取取0.453 0 g铵铵明明矾矾样样品品，用用适适量量蒸蒸馏馏水水溶溶解解，再再加加入入稍稍过过量的量的BaCl2溶液，溶液，经陈经陈化、化、过滤过滤、灰化，得、灰化，得BaSO4 0.465 9 g；c称称取取0.453 0 g样样品品，加加入入足足量量的的NaOH溶溶液液，加加热热，产产生生气气体依次通体依次通过过碱石灰和碱石灰和浓浓硫酸，硫酸，浓浓硫酸增重硫酸增重0.017 0 g。则铵则铵明明矾矾的化学式的化学式为为_。2021/8/8 星期日62021
8、/8/8 星期日7【答答案案】(1)取取样样，加加适适量量H2O2溶溶液液，振振荡荡，滴滴加加KSCN溶溶液，若溶液不出现血红色，说明液，若溶液不出现血红色，说明Fe2已除尽已除尽(2)4.01020 molL1(3)抑制抑制Al3水解水解(4)减少可溶性杂质的析出及降低减少可溶性杂质的析出及降低Al3水解程度水解程度(5)C(6)NH4Al(SO4)212H2O2021/8/8 星期日8回答下列回答下列问题问题：(1)操作操作的名称是的名称是_，操作，操作的名称是的名称是_；(2)Na2CO3溶液可以除油溶液可以除油污污，原因是，原因是(用离子方程式表示用离子方程式表示)_。氧化铁是重要的工
9、业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：2021/8/8 星期日9(3)请请完完成成生生成成FeCO3沉沉淀淀的的离离子子方方程程式式：Fe2HCOFeCO3_H2O；(4)写出在空气中煅烧写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式的化学方程式_。2021/8/8 星期日102021/8/8 星期日111(2012莱州质检莱州质检)锂锂被誉被誉为为“金属味精金属味精”，以，以LiCoO2为为正极材正极材料的料的锂锂离子离子电电池已被广泛用作便携式池已被广泛用作便携式电电源。工源。工业业上常以上常以锂辉锂辉矿矿(主要成分主要成分为为LiAlSi2O6，还还
10、含有含有FeO、MgO、CaO等等杂质杂质)为为原料来制取金属原料来制取金属锂锂。其中一种工。其中一种工艺艺流程如下：流程如下：2021/8/8 星期日12已知：已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：氢氢氧化氧化物物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉开始沉淀淀pH2.73.79.6完全沉完全沉淀淀pH3.74.711Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：在不同温度下的溶解度如下表：温度温度/010205075100Li2CO3溶溶解解度度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.7282021/8/8 星期日13
11、请请回答下列回答下列问题问题：(1)用氧化物形式表示用氧化物形式表示LiAlSi2O6的的组组成：成：_。(2)反反应应加入碳酸加入碳酸钙钙的作用是的作用是_。(3)写出反写出反应应中生成沉淀中生成沉淀A的离子方程式的离子方程式_。(4)反反应应生生成成Li2CO3沉沉淀淀，写写出出在在实实验验室室中中得得到到Li2CO3沉沉淀淀的的操操作作名名称称_，洗洗涤涤所所得得Li2CO3沉沉淀淀要要使使用用_(选选填填“热热水水”或或“冷冷水水”)，你你选选择择的的理理由由是是_。2021/8/8 星期日14【解析】【解析】(1)将硅酸盐改为氧化物形式的方法为依次将各元将硅酸盐改为氧化物形式的方法为
12、依次将各元素写成氧化物形式，中间用素写成氧化物形式，中间用“”连接，同时要注意氧化物先后连接，同时要注意氧化物先后顺序。顺序。(2)由由(1)改写可知，改写可知，锂辉矿在加入过量浓硫酸后，只锂辉矿在加入过量浓硫酸后，只有有SiO2不溶，同时不溶，同时Fe2被氧化为被氧化为Fe3，并生成，并生成CaSO4沉淀，沉淀，所以溶液中含有所以溶液中含有Fe3、Al3、Mg2、Li等离子，依据实验等离子，依据实验目的可知必须除去杂质离子，故在反应目的可知必须除去杂质离子，故在反应中加入碳酸钙的作中加入碳酸钙的作用为：除去反应用为：除去反应中过量的中过量的H2SO4；控制；控制pH，使，使Fe3、Al3完全
13、沉淀。完全沉淀。(3)利用题干信息知反应利用题干信息知反应要除去要除去Mg2，但在加，但在加入沉淀剂入沉淀剂Ca(OH)2时会引入大量时会引入大量Ca2，故还需加入，故还需加入Na2CO3除除去去Ca2，即沉淀，即沉淀A为为Mg(OH)2沉淀与沉淀与CaCO3沉淀的混合物。沉淀的混合物。(4)实验室里分离固液混合物的操作是过滤，由题中给出实验室里分离固液混合物的操作是过滤，由题中给出Li2CO3的溶解度与温度的关系，可知洗涤的溶解度与温度的关系，可知洗涤Li2CO3沉淀要使用沉淀要使用热水。热水。2021/8/8 星期日15【答案】【答案】(1)Li2OAl2O34SiO2(2)除除去去反反应
14、应中中过过量量的的H2SO4；控控制制pH，使使Fe3、Al3完完全全沉淀沉淀(3)Mg22OH=Mg(OH)2、Ca2CO=CaCO3(4)过过滤滤热热水水Li2CO3在在较较高高温温度度下下溶溶解解度度小小，用用热热水水洗洗涤涤可减少可减少Li2CO3的损耗的损耗2021/8/8 星期日162(2012太原测试太原测试)已知已知蓝铜矿蓝铜矿的主要成分是的主要成分是2CuCO3Cu(OH)2，受，受热热易分解。易分解。铝铝土土矿矿的主要成分是的主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2。已知。已知NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3，根据下列框，根据下列框图转图转化回答化回答
15、问题问题：2021/8/8 星期日17(1)写出写出的离子方程式：的离子方程式：_、_。(2)沉淀沉淀a、c的化学成分分的化学成分分别别是：是：_、_。(3)请请写出写出检验检验沉淀沉淀b中所含阳离子的中所含阳离子的实验实验方法方法_。(4)洗洗涤涤沉淀沉淀c的的实验实验操作方法是操作方法是_，加加热热沉淀沉淀c应应放在放在_(容器容器)中中进进行。行。(5)经经过过、步步反反应应得得到到铜铜和和金金属属铝铝，写写出出反反应应的的化化学学方方程程式：式：_、_。2021/8/8 星期日18【解析】【解析】结合题目信息及框图可知：结合题目信息及框图可知：加入的为足量的盐酸加入的为足量的盐酸或硫酸
16、，沉淀或硫酸，沉淀a为二氧化硅，溶液为二氧化硅，溶液a为铁和铝的盐溶液，沉淀为铁和铝的盐溶液，沉淀b为为氢氧化铁；结合框图可得氢氧化铁；结合框图可得F为二氧化碳，为二氧化碳，G为铜，沉淀为铜，沉淀c为氢氧化为氢氧化铝，铝，B为氧化铝。为氧化铝。2021/8/8 星期日193实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO45H2O)。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使酸碱性而使Cu2、Fe2、Fe3分别生成沉淀的分别生成沉淀的pH如下：如下：物物质质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉开
17、始沉淀淀pH6.07.51.4沉淀完沉淀完全全pH13143.72021/8/8 星期日20实验实验室有下列室有下列试剂试剂可供可供选择选择：A氯氯水水 BH2O2CNaOH DCu2(OH)2CO3实验实验小小组设计组设计如下如下实验实验方案：方案：2021/8/8 星期日21试试回答：回答：(1)用用试剂编试剂编号表示：号表示：试剂试剂1为为_，试剂试剂2为为_。(2)固体固体X的化学式的化学式为为_。(3)操作操作为为_。【答案】【答案】(1)BD(2)Fe(OH)3(3)蒸蒸发浓缩发浓缩、冷却、冷却结结晶晶2021/8/8 星期日224(2012沈阳模拟沈阳模拟)高铁酸盐在能源、环保等
18、方面有着广泛的高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。利用湿法、干法制备高铁酸盐的原理如表所示。用途。利用湿法、干法制备高铁酸盐的原理如表所示。湿法湿法强强碱性介碱性介质质中，中，Fe(NO3)3与与NaClO反反应应生成紫生成紫红红色高色高铁铁酸酸盐盐溶液溶液干法干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加混合加热热生成紫生成紫红红色高色高铁铁酸酸盐盐和和KNO2等等产产物物2021/8/8 星期日23反反应应的化学方程式的化学方程式为为_。反反应应的离子方程式的离子方程式为为_。加入加入饱饱和和KOH溶液的目的是溶液的目的是_。(1)工业上利用湿法制备高铁酸钾工业上利用湿法制备高铁酸钾(K2F
19、eO4)的流程如图所示：的流程如图所示：2021/8/8 星期日24(2)高高铁铁酸酸钾钾是是一一种种理理想想的的水水处处理理剂剂，其其处处理理水水的的原原理理为为_。(3)干干法法制制备备K2FeO4的的反反应应中中，氧氧化化剂剂与与还还原原剂剂的的物物质质的的量量之之比比为为_。(4)高高铁铁电电池池是是正正在在研研制制中中的的可可充充电电干干电电池池，如如图图为为该该电电池池和和常常用用的的高高能能碱碱性性电电池池的的放放电电曲曲线线，由由此此可可得得出出高高铁铁电电池池的的优优点有点有_、_。2021/8/8 星期日252021/8/8 星期日262021/8/8 星期日272021/8/8 星期日282021/8/8 星期日29