研究高考题多了,你就会发现高考的题目虽年年换着新装但是其内在的姑娘却依然是以前的那个你熟悉的伊人。从而要想在高考中获得高分,不在于研究高考题目的变化而在于掌握哪些永恒不变的知识点的本身,掌握好了知识点不管其外衣如何花枝招展最后我们都能准确的得到准确的答案。今天我们就来解析高考中化工流程的题目,追溯化工流程的起点,归纳总结课本上的三大流程以此奠定化学流程的基础。一、考点考察方式1.[新课标Ⅰ]硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。(2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是_________。(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++B(OH)?4,Ka=5.81×10?10,可判断H3BO3是______酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_______________。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________,母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。(1)NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2++3+2H2OMg(OH)2·MgCO3↓+2(或2Mg2++2+H2OMg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑)溶浸高温焙烧(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气,用碳酸氢铵溶液吸收,反应方程式为:NH3+NH4HCO3(NH4)2CO3。(2)滤渣I为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2;检验Fe3+,可选用的化学试剂为KSCN。(3)由硼酸的离解方程式知,硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子,而三价硼原子最多只能再形成一个配位键,且硼酸不能完全解离,所以硼酸为一元弱酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是将B(OH)?4转化为H3BO3,并促进H3BO3析出。(4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2?MgCO3,沉镁过程的离子反应为:2Mg2++2H2O+3CO32-Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3-;母液加热分解后生成硫酸铵溶液,可以返回“溶浸”工序循环使用;碱式碳酸镁不稳定,高温下可以分解,故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。2.[新课标Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为__________(填标号)。A.*色B.红色C.紫色D.绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为______________________。回转炉尾气中含有有*气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为______________________。②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________(填化学式)。③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。(3)成品中S2?的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品,置于碘量瓶中,移取25.00mL0.mol·L?1的I2?KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.mol·L?1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+22I?+。测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为_________________,样品中S2?的含量为______________(写出表达式)。(1)D(2)①BaSO4+4CBaS+4CO↑CO+H2OCO2+H2②BaCO3③S2?+Ba2++Zn2++BaSO4·ZnS↓(3)浅蓝色至无色(1)焰色反应不属于化学变化,常用来检验金属元素存在,常见金属元素焰色:钠Na(*色)、锂Li(紫红)、钾K(浅紫)、铷Rb(紫色)、钙Ca(砖红色)、锶Sr(洋红)、铜Cu(绿色)、钡Ba(*绿)、铯Cs(紫红);(2)流程分析:重晶石与焦炭在回转炉中反应BaSO4+4CBaS+4CO↑,生成还原料BaS,硫化钡溶液与硫酸锌发生复分解反应S2?+Ba2++Zn2++BaSO4·ZnS↓,得到立德粉。①注意焦炭过量生成CO,反应物为硫酸钡与焦炭,产物为BaS与CO,写出方程式;CO与水蒸气反应生成CO2与H2,写出方程式CO+H2OCO2+H2。②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体,由强酸制弱酸原理,还原料硫化钡与空气中水、二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体。③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质,写成离子形式,产物硫酸钡与硫化锌为沉淀,不可电离,写出离子方程式。(3)碘单质与淀粉混合为蓝色,用硫代硫酸钠滴定过量的I2,故终点颜色变化为浅蓝色至无色;根据氧化还原反应得失电子数相等,利用关系式法解题。(1)焰色反应不是化学变化,常用来检验金属元素存在,常见金属元素焰色:A.钠的焰色为*色,故A错误;B.钙的焰色为红色,故B错误;C.钾的焰色为紫色,故C错误;D.钡的焰色为绿色,故D正确;故选D。(2)①注意焦炭过量生成CO,反应物为硫酸钡与焦炭,产物为BaS与CO,写出方程式BaSO4+4CBaS+4CO↑;CO与水蒸气反应生成CO2与H2,写出方程式:CO+H2OCO2+H2。②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体,由强酸制弱酸原理,还原料硫化钡与空气中水,二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体。③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质,写成离子形式,产物硫酸钡与硫化锌为沉淀,不可电离,写出离子方程式:S2?+Ba2++Zn2++BaSO4·ZnS↓。(3)碘单质与硫离子的反应:S2-+I2S+2I-;碘单质与淀粉混合为蓝色,用硫代硫酸钠滴定过量的I2,故终点颜色变化为浅蓝色至无色;根据氧化还原反应得失电子数相等,利用关系式法解题;根据化合价升降相等列关系式,设硫离子物质的量为nmol:S2-~I22S2O32-~I21mol1mol2mol1molnmolnmol0.1V×10-3mol0.1V×10-3moln+0.1V×10-3mol=.1V×10-3mol,得n=(25-V)0.1×10-3mol则样品中硫离子含量为:×%=×%。二、考点出处以人教版化学教材编制而言,我们第一次接触化工流程是在九年级下册的粗盐的提纯,这里主要希望学生了解除杂的试剂选择的原理及其除杂的原则。高中阶段在人教版必修一第一章第一节中的知识点混合物分离与提纯部分再次提出了粗盐的提纯同时详细的说明了混合物分离的几种方法。在人教版必修二的第四章第一节是整个高中阶段唯一的一处系统的说明工业流程的地方,在这块主要的就需要教会学生看工业流程图。工业流程题主要考察对物质的提取、分离和提纯等知识点,从而工业流程题主要由这几个方面展开。三、化工流程基础总结物质分离方法:固液不相溶用过滤,相溶用结晶;液液相溶用蒸馏,不相溶用分液。考试的高分秘籍并不是考的题全会而在于答的题全对,一个个知识点掌握到位最后我们必将答的全对。
本文作者:水脏雷,一线化学教师,高考化学专研者,化学好教师特约作者。转载请联系授权。
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