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【稳扎稳打】2014届高三化学一轮专讲课件:(内蒙专用)《工艺流程分析型实验题》


第4讲

第4讲
典例剖析

工艺流程分析型实验题

明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成 和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具 体实验流程如下:

第4讲

请回答下列问题: (1)操作 1 所用到的玻璃仪器的名称是____________

。 (2)由溶液 3 制取氢氧化铝的离子方程式为____________。 (3)明矾石焙烧时产生 SO2,请你写出能验证 SO2 具有还原性 且实验现象明显的化学方程式:______________。 (4)请你写出验证溶液 1 中有 NH+的实验过程: ____________。 4 (5)实验室用 Fe2O3 与 CO 反应来制取单质 Fe。①请按气流由 左到右的方向连接下列各装置, 顺序为 A→________。 ②检查 装置 A 气密性的方法是____________________________。 ③在点燃 B 处的酒精灯前, 应进行的操作是_______________。 ④装置 C 的作用是________________。

第4讲

第4讲

解析

(1)操作1是过滤,过滤操作所需要的玻璃仪器为玻璃

棒、烧杯和漏斗。
(2)经氨水浸泡,过滤得到固体氢氧化铝和少量氧化铁固体, 再加入试剂1氢氧化钠溶液并过滤,得到溶液3偏铝酸钠溶 液,最后通入CO2得到氢氧化铝。 (3)检验SO2的还原性方法较多,可以用氯水、溴水或酸性高 锰酸钾溶液来检验SO2具有还原性。 (4)检验 NH+时,应先加入浓 NaOH 溶液,然后加热,再用湿 4 润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒进行检验。

(5)先用NaOH溶液除去CO中的CO2杂质,再通过碱石灰吸收 水蒸气,再通过B中红热的氧化铁,再通过NaOH溶液洗气除 去反应产生的CO2,最后点燃未反应的CO。

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答案

(1)玻璃棒、烧杯和漏斗

(2)AlO-+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO- 2 3 (3)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl(其他合理答案也可)

(4)取少量溶液 1,加入浓 NaOH 溶液后加热,有能使湿润 的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明有 NH+(其他合理 4 答案也可)

(5)①E→B→C→D 管中形成一段水柱

②将导气管插入水槽中,关闭弹簧夹 a ③检查 CO 的纯度 ④除去 CO 中的

和活塞 b,微热圆底烧瓶,导管口有气泡产生,撤去热源,导 CO2,有利于点燃 CO

第4讲

解题策略 工艺流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多, 因此分析工业生产工艺流程题时, 应将流程路线, 试题设问 和理论知识有机结合起来, 它常常结合工艺流程考查基本化 学实验问题, 可以说它是无机框图题的创新。 流程的呈现形 式有: ①操作流程 ②物质变化流程 ③装置流程。 解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方 向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中 每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明 确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联

第4讲

系储存的知识,有效进行信息的利用,准确表述和工整书写。 由于工艺流程常与溶液的配制、 物质的分离及定量测定等基本 操作有机结合起来, 所以复习时牢固掌握实验基础知识, 才能 有效结合题中的信息,准确答题。

第4讲
热点精练 1.孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3,还含少量 Fe、Si 的化合物。 实验室以孔雀石为原料制备 CuSO4·5H2O 及 CaCO3, 步骤 如下:

请回答下列问题: + + + (1)溶液 A 中的金属离子有 Cu2 、Fe2 、Fe3 。从下列所给 试剂中选择:实验步骤中试剂①为________(填代号),检 + 验溶液 A 中 Fe3 的最佳试剂为________(填代号)。 a.KMnO4 b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN

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(2)由溶液 C 获得 CuSO4· 2O, 5H 需要经过加热蒸发、 ________、 过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪 器,该仪器在此操作中的主要作用是________。 (3) 制 备 CaCO3 时 , 应 向 CaCl2 溶 液 中 先 通 入 ( 或 先 加 入)________(填化学式)。 若实验过程中有氨气逸出, 应选用下 列__________装置回收(填代号)。

第4讲

(4)欲测定溶液 A 中 Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶 液, 定容时视线应__________, 直到_____________________。 用 KMnO4 标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸 式”或“碱式”)。

第4讲

解析

(1)试剂①的目的是将 Fe2 氧化为 Fe3 , 同时又不能再引






入新的杂质,只有 H2O2 符合;Fe3 的检验用 KSCN 最为灵敏。
(2)从溶液中获得晶体,需经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等 操作;在过滤操作中玻璃棒的作用为引流。 (3)因 NH3 在水中的溶解度远远大于 CO2 在水中的溶解度,故 应先通 NH3 使 CaCl2 溶液显碱性,再通 CO2 才利于 CaCO3 的 生成;对易溶气体,为防倒吸可采取不同的防护措施。 (4)配制一定物质的量浓度溶液时,视线应与凹液面相切,且 要平视;KMnO4 具有强氧化性,只能用酸式滴定管。

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答案

(1)c

d
引流 bd

(2)冷却结晶

(3)NH3 (或 NH3· 2O) H

(4)平视凹液面(或平视刻度线) 切 酸式

凹液面的最低处与刻度线相

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2.过氧化钙可以用于改善地表水质,处理含重金属粒子废水 和治理赤潮,也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙 的主要流程如下: CaCl2 固体 溶解 30%的 H2O2 过滤 水洗 乙醇洗 烘烤

沉淀

NH3 始分解放出氧气。

副产品

产品

已知 CaO2· 2O 呈白色, 8H 微溶于水, 加热至 350 ℃左右开

第4讲

(1)用上述方法制取 CaO2· 2O 的化学方程式是________; 8H (2)检验“水洗”是否合格的方法是________; (3)沉淀时常用冰水控制温度在 0 ℃左右,其可能原因是(写出 两种): ①____________;②____________。 (4)测定产品中 CaO2 的含量的实验步骤: 第一步:准确称取 a g 产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水 和过量的 b g KI 晶体,再滴入少量 2 mol· -1 的 H2SO4 溶液, L 充分反应。 第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步:逐滴加入浓度为 c mol· -1 的 Na2S2O3 溶液至反应完 L 全,消耗 Na2S2O3 溶液 V mL。

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【已知:I2+2S2O2-===2I-+S4O2-】 3 6 ①CaO2 的质量分数为____________(用字母表示); ②某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢, 这样测得的 CaO2 的质量分数可能________(填“不受影响”、 “偏低”或“偏高”),原因是____________________。

第4讲

答案 2NH4Cl

(1)CaCl2 + H2O2 + 2NH3 + 8H2O===CaO2· 2O↓ + 8H

(2)可取最后一次洗涤液少许于试管中,再滴加稀硝酸酸化的 硝酸银溶液,看是否产生白色沉淀 (3)①温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率 ②该反应是放热反应,温度低有利于提高 CaO2· 2O 的产率 8H 0.036cV (4)① a ②偏高

③滴速太慢,S2O2-在滴定过程中被氧气氧化 3

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3.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:

第4讲

(1)将 NaCl 溶液进行电解,在电解槽的阴极区获得的产品有 ________(填化学式)。 (2)步骤Ⅰ中已获得 Br2,步骤Ⅱ中又将 Br2 还原为 Br ,其目 的是_______________________________________________。 (3)某化学小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查 阅了有关资料,Br2 的沸点为 59 ℃。微溶于水,有毒性和强 腐蚀性。他们参观生产过程后,设计了如下实验装置:


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①图中仪器 B 的名称是________,冷却水的出口为______(填 “甲”或“乙”)。 ②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原 因是______________。 ③C 中液体的颜色为______________。 ④D 装置的作用是__________________。

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答案

(1)H2、NaOH (2)提高溴的富集程度
甲 ②Br2 腐蚀橡胶

(3)①冷凝管

③深棕红色或红棕色 ④吸收尾气


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