2014年版高考化学工艺流程题目答题目规范易错题目解析

2014年版高考化学工艺流程题目答题目规范易错题目解析

‎《化学三年经典错题本》2014届高三二轮之 ‎ 工艺流程题答题规范 ‎☞易错题查找 ‎【易错题】(15分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程如下图所示，完成下列填空：‎ ‎（1）在电解过程中，与电源负极相连的电极上的电极反应式为_____，若检验与电源正极相连的电极上的气体产物，实验室中通常选用的化学试剂是__________。‎ ‎（2）工业食盐中含Ca2＋、Mg2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为______________。‎ ‎（3）如果粗盐中SO含量较高，必须添加钡试剂除去，该钡试剂可以是________(选填a、b、c)。‎ a．Ba(OH)2　　b．Ba(NO3)‎2　‎　c．BaCl2‎ ‎（4）为了有效地除去Ca2＋、Mg2＋、SO，加入试剂的合理顺序为___(选填a、b、c)。‎ a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3‎ c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3‎ ‎（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却、________(填写操作名称)除去NaCl。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）2H＋＋2e－=H2↑(或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－)(2分，没有↑扣1分，没配平不给分)　淀粉、碘化钾(或淀粉碘化钾溶液)(2分，对一个得1分，错填不给分)‎ ‎（2）Ca2＋＋CO=CaCO3↓、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(各2分，没有↓扣1分，没配平不给分)‎ ‎（3）ac(2分，对一个得1分，错选不给分)‎ ‎（4）bc(2分，对一个得1分，错选不给分)‎ ‎（5）加热蒸发(2分)　过滤(1分)‎ ‎☞查缺行动 ‎【知识补缺】‎ ‎1、制备型工艺流程题 ‎（1）明确题目目的是制取什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素及化合物知识，善于从质量守恒原理的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。箭头进入的是投料(反应物)，箭尾是生成物。‎ ‎（2）注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择。读懂流程图，写出主要的化学反应方程式或制备原理。‎ ‎（3）要解决一个物质的制备、合成等实际的化学问题往往从成本角度、环保角度、现实角度等多角度考虑。‎ ‎2、化学工艺流程常涉及的化学反应原理有：‎ ‎（1）沉淀溶解平衡的相关应用 ‎①沉淀的最小浓度控制；②沉淀转化的条件。‎ ‎（2）反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用 ‎①反应速率控制；②化学平衡移动；③化学平衡常数的应用；④反应条件的控制。‎ ‎（3）氧化还原反应的具体应用 ‎①强弱规律；②守恒规律；③选择规律。‎ ‎（4）盐类水解的具体应用 ‎①水解规律；②水解反应的控制(抑制或促进)。‎ ‎3、实验技术类 无机化工类实验题主要以无机化工流程图为载体，联系中学化学中基本实验方法，如装置气密性检查，混合物分离、提纯和检验以及产品收集与尾气处理等。无机化工实验题的命题热点主要有：‎ ‎（1）金属冶炼类，如冶炼铁、铜、锰和钨等金属，联系产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物分离和提纯等。‎ ‎（2）中学重要化工产品的制备，如胆矾、绿矾、明矾、氧化铜、硝酸铜和碳酸钙等物质的制备。‎ ‎（3）模拟化工原理，设计实验。如探究接触法制硫酸、合成氨、氨催化氧化法制硝酸和硅的精炼等原理。‎ ‎【方法补缺】‎ ‎（1）快速浏览，整体把握题目，明确知识考查背景，以及考查了哪方面的化学反应原理。‎ ‎（2）逐字逐句认真审题，深入思考，准确把握题目提供的条件及求解问题，充分探究题干、图表提供的信息以及问题中的隐含信息。结合条件、信息与问题，联系化学原理知识要求，分析推理解决问题。‎ ‎（3）各个问题逐个突破，切不可因一个问题没有解决而放弃其他问题。‎ ‎（4）认真作答，规范书写，把握答题要点切不可似是而非。‎ ‎（5）认真检查再次突破搁置难点。‎ ‎【解题模板】‎ 加入什么物质 发生什么反应 如何分离 箭头指向为加入物质，指出为生成物质 根据反应的基本原理（氧化还原反应、离子反应），写出方程式。‎ 实验基本操作，根据物质的状态、性质进行 规范答题 根据分析，规范作答，准确表达。‎ ‎☞及时补漏 ‎【补漏1】（2012合肥二模）27． (10分)硫酸铝是一个被广泛运用的工业试剂，可作为絮凝剂,用于提纯饮用水及污水处理设备当中，还可用于造纸工业等。硫酸铝中含铁量的大小直接影响造纸工业的产品质量。由铝土矿（氧化铝、氧化铁、氧化亚铁及二氧化硅等）制得成品无水硫酸铝工艺流程如下图所示：‎ ‎(1)第②步加人氢氧化铝的目的是__________________。‎ ‎(2)第③步加人KMnO4溶液，可将二价铁离子氧化为三价铁离子，本身被还原为Mn2+，c(Mn2+)随时间变化的曲线如右图所示，分析曲线的变化趋势，你认为形成该变化的原因是_________。‎ ‎(3)第④步加人MnSO4溶液，可与过量的KMnO4溶液反应生成活性二氧 化锰，进而吸附三价铁离子水解生成的氢氧化铁，达到除铁的效果。请完成下列离子反应方程式：‎ ‎ Mn2++ + —— MnO2↓+ ，‎ ‎(4)第⑥步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈) _________、_________、_________‎ ‎【答案】‎ ‎（1）调节溶液的pH，使Fe3+在pH=3时沉淀完全（2分）‎ ‎（2）反应生成的Mn2+对该反应有催化作用（2分）‎ ‎（3）3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+（3分）‎ ‎（4）酒精灯 蒸发皿 玻璃棒（每空1分）‎ ‎【补漏2】（2012江南十校二模）27． (15分)龙年伊始，广西河池市龙江发生镉污染事件，镉是联合国粮农组织和世界卫生组织公 布的人体毒性最强的重金属之一，镉在水中通常以Cd2+形式存在。在这次事件处理中主要 使用的是“弱碱性化学沉淀应急除镉技术”，就是分段往江水里投放烧碱或石灰，以及聚合氧化铝，结合从融江上游各电站调水(稀释)等措施，将污染水体中镉的浓度消减到超标1倍左 右。通过进一步加强除镉措施，柳江取水口河段水质达标。‎ I • (1)若误食可溶性重金属盐可在短时间内大量服用富含________的饮料或食品，再催吐后对症治疗。‎ ‎(2)写出上述处理方法中使Cd2+沉淀的离子方程式________________。‎ ‎(3)水体中化学沉淀镉的效能与水的pH值密切相关，要将污染水体的PH值保持在8.50以上，技术人员需要实时监控，需借助的实验用品是________________。‎ II．聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，鮮体是液态的碱式氯化铝[Al2 (OH)nCl6-n]本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化 学组成为:Al2O3(25%〜34%)、SiO2(40%〜50%)、Fe2O3(0.5%〜3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：‎ 根据流程图回答下列问题：‎ ‎(1)“煅烧”的目的是________________________。‎ ‎(2)配制质量分数15%的盐酸需要400 mL 30%的浓盐酸(密度约为1.15 g/cm3)和______ mL蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______。‎ ‎(3)“溶解”过程中发生反应的离子方程式为____________、____________。‎ ‎(4)加少量铝粉的主要作用是________________________。‎ ‎(5)“蒸发浓缩”需保持温度在90°C〜100°C，控制温度的实验方法是______。‎ Ⅱ．该反应的流程为：提纯高岭土，加入盐酸溶解，溶液为AlCl3和FeCl3；加入少量铝粉，除去溶液中铁离子，然后调节pH4.2~4.5，除去过量的酸等。最终为较纯净的ACl3；最后水浴加热到90~100℃水解得到产物。‎ ‎【考点定位】本题以工艺流程为载体，考查了元素及化合物的性质，实验仪器（PH计），基本实验操作 ，物质分离提纯方法等相关知识。‎ ‎【补漏3】（2013安徽淮南一模）（14分）从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下，请回答下列问题：‎ ‎（1）步骤①中废渣的主要成分是           ，③中X试剂为                             。‎ ‎（2）实验室中进行萃取分液操作时，注入萃取剂，充分振荡，将分液漏斗于铁圈上静置，当液体分层后，接下来的操作是                                                                             。‎ ‎（3）②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）。‎ R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH2SO4  (水层) ‎ ‎     为提高②中萃取百分率，应采取的措施是                                                      。‎ ‎（4）请完成④中的反应离子方程式：‎ ‎     □ClO3- + □VO2+ +  □H+ =  □VO3+ + □     +  □  ‎ ‎（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：‎ pH ‎1.3‎ ‎1.4‎ ‎1.5‎ ‎1.6‎ ‎1.7‎ ‎1.8‎ ‎1.9‎ ‎2.0‎ ‎2.1‎ 钒沉淀率%‎ ‎88.1‎ ‎94.8‎ ‎96.5‎ ‎98.0‎ ‎98.8‎ ‎98.8‎ ‎96.4‎ ‎93.1‎ ‎89.3‎ 结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为            。‎ ‎（6）该工艺流程中，可以循环利用的物质有                                     。‎ ‎【答案】‎ 题号 参考答案 评分细则 ‎27‎ ‎⑴‎ SiO2（2分） H2SO4 （2分）‎ ‎⑵‎ 在分液漏斗下方放一洁净烧杯（使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁），打开分液漏斗上口塞子（或将分液漏斗上口塞子凹槽对准漏斗口颈上小孔），打开活塞，将下层液体放入烧杯，当分液面接近（或略超过）活塞处时关闭活塞；上层液体从分液漏斗上口倒入另一烧杯中。（2分）‎ 要点：打开分液漏斗上口塞子（或将分液漏斗上口塞子凹槽对准漏斗口颈上小孔）（1分）；先打开活塞放出下层液体，后将上层液体从分液漏斗上口倒入另一烧杯中（1分）。‎ ‎⑶‎ 加入碱中和硫酸使平衡正移、多次连续萃取（2分）‎ 写“加入碱（可以是NaOH、KOH、氨水）中和硫酸使平衡正移”，得2分；写“多次连续萃取”，得2分；写“加入Mg、Fe、弱酸强碱盐”，都给2分；写“增大萃取剂的加入量”，给1分，写“增大萃取剂浓度”不得分；写“移出H2SO‎4 ”‎给1分。‎ ‎⑷‎ ‎1ClO3- + 6VO2+ + 6H+ = 6VO3+ + 1 Cl- + 3H2O （2分）‎ 补出Cl-和H2O，1分。配平正确，1分。‎ 不写“1”，扣1分。‎ ‎⑸‎ ‎1.7—1.8（2分）‎ 写1.7、1.8、1.75、1.7—1.8之间均给2分。‎ 写成1.6，给1分。‎ ‎⑹‎ 氨气 有机萃取剂（2分）‎ 各1分。每多写一个扣1分。‎ ‎【补漏4】（2013安徽“江南十校”3月联考）(14 分）‎ 亚硝酸盐是一祌常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。为检测某食品中亚硝酸盐含量（通常以1kg样品中含NaNO2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验方案：‎ ‎(1)无色气体B遇空气显红棕色，B的化学式为_______写出甲方案①中反应的离子方程式_______‎ ‎(2)完成并配平乙方案①中反应的离子方程式 ‎ MnO+ NO+ = Mn2++ NO+ ,‎ ‎(3)乙方案②中需配置100mL0.0010mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液，在已准确称量样品的质量后，还需要的仪器有：量筒、烧杯、_______配制溶液时，定容的操作方法是______‎ ‎(4)若取样品ag，按乙方案进行测定，准确量取12.00mL0.0005mol/L的酸性高锰酸钾 溶液（过童）与溶液A反应。反应后溶液用0.0010mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色 溶液刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL.则1kg样品中 NaNO2的质量为_______mg.‎ ‎【补漏5】(16分）由软锰矿（主要成分为MnO2)制备KMnO4的实验流程可表示如下：‎ ‎(1)操作Ⅱ的名称是____________。‎ ‎(2)可循环利用的物质____________(填化学式）。‎ ‎(3)反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。‎ ‎(4)反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______(填字母序号）‎ A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．稀醋酸 ‎(5)电解猛酸钾溶液也可以得到高锰酸钾，其阴极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，如下图，b作____________极，‎ 电解池的阳极反应式是____________；‎ 若电解过程中收集到‎2.24L H2 (标准状况），则得到高锰酸 钾____________克。‎ ‎(提示：阴离子放电顺序MnO>OH-）‎ MnO2反应，得到K2MnO4，从而可以写出反应方程式为6KOH+3MnO2+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O，然后加入水溶解分离可溶性物质，得到K2MnO4和KCl；第二步，将滤液酸化，得到高锰酸钾和二氧化锰，为一歧化反应，锰从+6变为+7和+4；反应方程式为3MnO+4H+=2MnO+MnO2+2H2O，通过过滤分离MnO2和高锰酸钾溶液，最终得到产品。整个过程中MnO2可以循环利用。‎