精修版高考化学二轮复习 高考非选择题专项练:工艺流程综合题B(16页,含解析).doc
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1、精品文档高考化学高考非选择题专项练(六)工艺流程综合题B【题型特点】化学工艺流程试题已成为高考考查的热点试题,要解决好这类试题,最重要的是带着问题认真审题,找到该实验的目的。一般来说,流程题只有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某一物质;二是利用某些物质制备另一物质。实验目的解题策略以分离、提纯某一物质为实验目的这类试题其实就是对混合物的除杂、分离、提纯操作的考查。解题思路是:先认真在试题中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质反应,生成什么产物,要用什么操作方法才能将杂质除去(注重信息的提取与加工),然后带着问题去各个击破并找出合理答案,最后要对
2、答案结合基础知识和题目信息进行验证以制备某一物质为实验目的这类试题其实就是用某些原料来制备某一产品的过程,它可能会包含除杂、分离和提纯实验。解题思路是:先明确制备什么物质,了解产品的性质,从题干或问题中获取有用信息;然后在明确实验目的后,寻找制备过程所需的原料,写出主要反应的化学方程式或制备原理,观察有没有副产品,如果有,最后的步骤就是分离提纯了解决此类问题的基本步骤是:抓住一个关键点一切反应或操作都是为获得产品服务的,提取题干信息,了解生产的产品(要明确性质、结构、特点);分析流程步骤,全方位了解流程(要明白反应物是什么、发生了什么反应、反应带来了哪些结果);明确试题设问及要求,从问题中提炼
3、答题信息(要清楚是用简洁的文字表述,还是用规范的化学用语作答,或者是用图形图表作答)。1.(2014蚌埠三模)镧是重要的稀土元素,应用非常广泛,如应用于压电材料、催化剂等领域。已知:镧是较活泼金属,在空气中易被氧化;氢氧化镧是难溶于水的弱碱;金属熔点()沸点()钙8411 487镧9203 470(1)操作1、3是相同操作,其名称是。(2)操作2要在HCl气体的氛围内加热的原因是 。(3)电解制镧的尾气要用碱液吸收,请写出反应的离子方程式 。(4)真空、高温过程中的反应方程式为 。(5)粗镧精制过程中温度控制范围。(6)重熔蒸馏制得的镧中仍然混有极少量的钙。某批次产品69.709 g,经分析含
4、钙0.209 g,该产品的等级为(化工产品等级标准:优级纯99.8%,分析纯99.7%,化学纯99.5%)。【解析】(1)操作1得到滤液和碱饼,因此是过滤操作。(2)操作2在HCl氛围中加热是防止LaCl3水解。(3)电解熔融的LaCl3,显然阳极生成氯气,可用氢氧化钠溶液吸收:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(4)真空、高温下制取La,是利用Ca置换出La:3Ca+2LaF33CaF2+2La。(5)根据Ca、La的熔沸点,采取蒸馏法得到La,应该使钙变成气体,而La不能变成气体,因此温度范围在1 4873 470。(6)La的含量为(69.709 g-0.209 g)69.709
5、 g100%=99.7%,因此是分析纯。答案:(1)过滤(2)防止LaCl3水解(3)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(4)3Ca+2LaF33CaF2+2La(5)1 4873 470(6)分析纯2.NiSO47H2O(相对分子质量281)是一种重要的化工原料,主要用于电镀、镍电池、催化剂以及制取其他镍盐等。下图是一种某化工厂用镍废催化剂为原料来制备NiSO47H2O的设计流程。已知镍废催化剂除Ni外还含有Al(31%)、Fe(1.3%)、不溶性杂质(3.3%)等。回答下列问题:(1)流程中步操作中相同的有(写操作序号),实验室中该操作所需玻璃仪器的有;(2)“碱浸”时发生反应的离子
6、方程式是 ;加入H2O2后发生反应的离子方程式是 ;(3)在溶液中通入足量的二氧化碳时出现的的现象是 ;(4)步骤“调pH为23”的目的是 。(5)为了测定产品(NiSO4nH2O)中的结晶水含量,准确称取所得晶体2.90 g,缓缓加热使其失去全部结晶水,准确称得剩余固体质量为1.55 g,则n=;如果测得n7,请在上述流程中分析可能的原因 。【解析】流程主要过程依次是碱溶解除铝、过滤、酸溶解得溶液、过滤除不溶物、保温氧化Fe2+、调节pH沉淀氢氧化铁、过滤后再调节pH抑制Ni2+水解、结晶后过滤可得产品;都是过滤操作;沉淀氢氧化铁而不沉淀氢氧化镍,pH大于3.2、小于9.2即可;(5)计算过
7、程:NiSO4nH2O1 mol n1.55 g/155 gmol-1 (2.90 g-1.55 g)/18 gmol-1解得n=7.5测得结晶水含量偏高,说明产品中有含水量比NiSO47H2O较高的杂质,分析几种金属元素易知为FeSO47H2O。答案:(1)烧杯、玻璃棒、漏斗(2)2Al+2OH+2H2O2Al+3H22Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O(3)产生白色沉淀,且不溶解(4)防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解(5)7.5保温氧化过程中,H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足等导致Fe2+未被完全氧化,产品中含有结晶水含量较高的FeSO47H2O3.(2014黄山
8、二模)溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水、易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:完成下列填空:(1)上述流程需要配制500 mL一定物质的量浓度的氢溴酸,配制之前需要检查一种玻璃仪器是否漏液,请写出检查的操作过程 。(2)已知步骤的滤液中不含N。步骤加入的试剂a是,控制溶液的pH约为8.0的目的是 。(3)请画出步骤的实验装置图(夹持固定仪器省略)。(4)步骤所含的操作依次是、。(5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:称取4.00 g无水溴化钙样品;溶解;滴加足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;洗涤;称量。若得到1.88 g
9、碳酸钙,则溴化钙的质量分数为(保留两位小数)。若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是 。【解析】(1)容量瓶在使用之前需检验是否漏液,具体操作是在容量瓶内装入少量水,盖上瓶塞,用一只手按住瓶塞,另一只手托住瓶底,将容量瓶倒立,观察瓶口是否有水漏出,若不漏水,把容量瓶正立后,将瓶塞旋转180,再倒立一次,观察是否漏水,若仍不漏水,证明容量瓶不漏液。(2)步骤的滤液中不含N,则步骤的试剂a不是氨水,是氢氧化钙,也不选用氢氧化钠。因为最后的产品是CaBr2。控制溶液的pH显然是沉淀Al3+、Fe3+而将Al3+、Fe3+除去。(3)步骤是过滤装置,图为,注意漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,玻璃棒引流。(4
10、)步骤是从溶液中得到CaBr26H2O,因此是蒸发浓缩、冷却结晶,若采取直接加热蒸发,会失去结晶水。(5)洗涤后的操作是干燥,根据CaBr2CaCO3 200100 m 1.88 gm=3.76 g,则CaBr2的质量分数为(3.764.00)100%=94.00%,若测定结果偏低,可能是碳酸钙质量有损失,即洗涤时有少量碳酸钙溶解。答案:(1)在容量瓶内装入少量水,盖上瓶塞,用一只手按住瓶塞,另一只手托住瓶底,将容量瓶倒立,观察瓶口是否有水漏出,若不漏水,把容量瓶正立后,将瓶塞旋转180,再倒立一次,观察是否漏水,若仍不漏水,证明容量瓶不漏液(2)石灰水使Al3+、Fe3+沉淀完全(3)(4)
11、蒸发浓缩冷却结晶(5)干燥94.00%洗涤时,有少量的碳酸钙溶解4.(2014宣城二模)硫酸亚铁片在医药上作补血剂,除主要成分硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)外,还含有少量Fe2O3以及不溶于水和酸的填充剂。某课外活动小组想测定该补血剂中不同价态铁元素的含量。实验步骤如下:请回答下列问题:(1)为减小实验误差,步骤中不溶物必须清洗干净,而且清洗液需要并入步骤之前的滤液中。为检验步骤中固体有没有清洗干净,请写出简要的实验方案: 。(2)步骤的离子反应方程式是 。(3)若甲方案中的a=0.8 g,而每片药片的质量为0.3克,则根据该实验方案计算出该药品中铁元素的含量为。(4)已知:5Fe2+Mn
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