
2025年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)高中化學(xué)十大工藝流程
7頁2025年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)高中化學(xué)十大工藝流程工藝流程一直是高中化學(xué)的高頻考點(diǎn),給大家總結(jié)了總??嫉?0個,一定要掌握哦1.從鋁土礦中提煉鋁流程Ⅰ:(1)涉及反應(yīng)(寫出并配平化學(xué)方程式)①Al2O3+HCl?=?2AlCl3+3H2OFe2O3+HCl?=?2FeCl3+3H2O②AlCl3+NaOH?=?NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+NaOH?=?Fe(OH)3↓+3NaClHCl+NaOH?=?NaCl+H2O③NaAlO2+H2O+CO2?=?Al(OH)3↓+NaHCO3NaOH+CO2?=?NaHCO3④Al(OH)3??△?Al2O3+3H2O⑤Al2O3?(熔融)電解?4Al+3O2↑(2)問題探討(思考并回答問題)①步驟①加入過量鹽酸后的實(shí)驗(yàn)操作是什么?提示:過濾②步驟②能否用氨水代替NaOH溶液?提示:不能;原因是Al3+與過量氨水反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,達(dá)不到分離Al3+、Fe3+的目的③步驟③中若將CO2的量改為“少量”,得到的產(chǎn)物還是NaHCO3嗎?提示:不是NaHCO3而是Na2CO3流程Ⅱ:(1)涉及反應(yīng)①Al2O3+NaOH?=?2NaAlO2+H2OSiO2+NaOH?=?Na2SiO3+H2O②Na2SiO3+HCl?=?H2SiO3↓+2NaClNaAlO2+HCl?=?NaCl+AlCl3+2H2ONaOH+HCl?=?NaCl+H2O③AlCl3+NH3·H2O?=?Al(OH)3↓+NH4ClHCl+NH3·H2O?=?NH4Cl+H2O(2)問題探討①步驟②中將鹽酸改為“CO2”合適嗎?為什么?提示:不合適;因?yàn)檫^量CO2與NaAlO2、Na2SiO3反應(yīng)生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,達(dá)不到分離SiO和AlO的目的。
②步驟③中將氨水改為“NaOH溶液”合適嗎?提示:不合適;因?yàn)锳l(OH)3能溶于NaOH③冶煉金屬鋁能否用氯化鋁代替氧化鋁?提示:不能;因?yàn)锳lCl3屬于共價化合物2.硅的制備石英砂 ①焦炭高溫 粗硅 ②Cl2加熱 四氯化硅 ③H2高溫 純硅(1)涉及反應(yīng)①SiO2+C?高溫?Si+CO↑②Si+Cl2?加熱?SiCl4③SiCl4+H2?高溫?Si+4HCl(2)問題探討①步驟①中石英砂與焦炭高溫下反應(yīng)時為什么要隔絕空氣?提示:高溫下,焦炭和空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)②用石英砂和焦炭制備粗硅的反應(yīng)中,焦炭的作用是什么?提示:提供能量,作還原劑③粗硅與HCl完全反應(yīng)后,經(jīng)冷凝得到的SiCl4(沸點(diǎn)57.6 ℃)中混有少量的SiHCl3(沸點(diǎn)33 ℃),提純SiCl4采用的方法是什么?提示:蒸餾④由SiO2與C高溫下反應(yīng)得到的粗硅中可能含有什么雜質(zhì)?提示:SiO2、C、SiC等3.氯堿工業(yè)(1)涉及反應(yīng)①2NaCl+H2O?電解,2NaOH+H2↑+Cl2↑②Cl2+NaOH?=?NaCl+NaClO+H2O③Cl2+Ca(OH)2?=?CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O④H2+Cl2點(diǎn)燃,2HCl(2)問題探討①食鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案除去這些雜質(zhì)離子?②工業(yè)上電解食鹽水制燒堿時,食鹽水為什么必須要精制?提示:精制食鹽水的目的是除去食鹽水中的Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子,以防Mg2+與OH-結(jié)合生成Mg(OH)2堵塞隔膜電解槽中的隔膜,造成電解失敗。
③用惰性電極電解飽和食鹽水時,為什么要用隔膜把電解槽分成陽極室、陰極室?提示:電解時,陽極產(chǎn)生Cl2,陰極產(chǎn)生H2,若無隔膜,二者混合光照時會發(fā)生爆炸,隔膜的作用是將H2和Cl2隔開,以防發(fā)生危險④步驟③制取漂白粉時是將Cl2通入澄清石灰水中嗎?提示:不是;原因是澄清石灰水中Ca(OH)2的含量低,不適合工業(yè)大量生產(chǎn),應(yīng)改為石灰乳4.工業(yè)上利用黃鐵礦(FeS2)制取硫酸(1)涉及反應(yīng)①FeS2+O2高溫Fe2O3+SO2②SO2+O2催化劑△SO3③SO3+H2O?=?H2SO4(2)問題探討①煅燒黃鐵礦要在沸騰爐中進(jìn)行,其中礦石要粉碎,從爐底鼓入空氣,爐中的粉末狀固體就像沸騰的液體一樣,煅燒時為什么要將礦石粉碎成粉末狀?提示:增大礦石和氧氣的接觸面積,提高燃燒效率②在接觸室中通入過量的氧氣,能否將SO2全部轉(zhuǎn)化成SO3?提示:不能;原因是SO2催化氧化成SO3的反應(yīng)是可逆反應(yīng)③依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,增大壓強(qiáng)對SO2催化氧化成SO3的反應(yīng)是十分有利的,而工業(yè)生產(chǎn)上為什么不采用高壓而采用常壓下進(jìn)行反應(yīng)?提示:常壓下,SO2催化氧化成SO3的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,增大壓強(qiáng),即增加了設(shè)備的投資,得不償失。
④吸收塔中發(fā)生的是SO3與水的反應(yīng),為什么吸收SO3氣體時用98%的濃硫酸而不用水吸收?提示:用水吸收SO3易形成硫酸的酸霧,影響吸收效率⑤硫酸工廠的尾氣中含有大量的SO2,寫出用氨水吸收SO2的化學(xué)方程式提示:SO2+NH3·H2O?=?NH4HSO3,2NH3·H2O+SO2?=?(NH4)2SO3+H2O5.工業(yè)制硝酸(1)涉及反應(yīng)①NH3+O2?催化劑△?NO+H2O②NO+O2?=?NO2③NO2+H2O?=?HNO3+NO(2)問題探討①步驟③吸收塔中為什么NO2被水吸收過程中要補(bǔ)充一定量的空氣?提示:因NO2與水反應(yīng)生成HNO3時只有的NO2轉(zhuǎn)化成HNO3,通入空氣的目的是使NO2與O2作用完全轉(zhuǎn)化成HNO3,方程式為4NO2+O2+2H2O?=?4HNO3②工業(yè)制硝酸時,能否將工業(yè)尾氣直接排入大氣中?工業(yè)尾氣中有害氣體的主要成分是什么?提示:不能;NO和NO2③已知:①NO+NO2+2NaOH?=?2NaNO2+H2O②2NO2+2NaOH?=?NaNO2+NaNO3+H2O硝酸工廠的尾氣可用NOx(NO與NO2的混合氣體)表示,用NaOH溶液可吸收尾氣,為使NOx完全被NaOH溶液吸收x的取值范圍是什么?如何操作才能保證NOx完全被NaOH溶液吸收?提示:1.5≤x<2;通入一定量的空氣(或O2)后,再被NaOH溶液吸收。
6.工業(yè)上制純堿?(1)涉及反應(yīng)NH3+H2O+CO2+NaCl?=?NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3?△?Na2CO3+H2O+CO2↑(2)問題探討①工業(yè)制純堿時為什么先通入NH3后通入CO2?提示:NH3在水中的溶解度大,形成的NH3·H2O呈堿性,更容易吸收CO2,得到更多的NaHCO3;若先通入CO2,得到的HCO濃度小,不利于NaHCO3的生成②工業(yè)上制備的純堿中可能混有哪些雜質(zhì)?提示:依據(jù)制備反應(yīng):NH3+H2O+CO2+NaCl?=?NaHCO3↓+NH4Cl可知混有的雜質(zhì)為NaCl和NH4Cl③“碳酸化”后過濾獲得的物質(zhì)是什么?提示:NaHCO3④過濾得到的母液為NH4Cl,加入熟石灰獲得循環(huán)使用的物質(zhì)是什么?提示:NH3⑤設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明純堿產(chǎn)品中混有NaCl?提示:取少量樣品于一試管中,加水配成溶液,加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成說明純堿樣品中混有NaCl7.從工業(yè)廢水中回收硫酸亞鐵和銅的工藝流程工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4,較多的Cu2+和少量的Na+為了減少污染并變廢為寶,回收硫酸亞鐵和金屬銅的工藝流程如下?(1)涉及反應(yīng)①CuSO4+Fe?=?FeSO4+Cu②Fe+H2SO4?=?FeSO4+H2↑(2)問題探討①步驟②中加入過量稀H2SO4的目的是什么?提示:除去Cu中殘留的鐵。
②步驟①中如何將Fe、Cu與FeSO4溶液分離?提示:過濾③步驟③中如何從FeSO4溶液中獲得硫酸亞鐵晶體?提示:將FeSO4溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾得FeSO4·7H2O8.從海水中提取鎂?(1)涉及反應(yīng)①M(fèi)gSO4+Ca(OH)2?=?Mg(OH)2↓+CaSO4②Mg(OH)2+2HCl?=?MgCl2+2H2O③MgCl2·6H2OHCl 氣流中△ MgCl2+6H2O④MgCl2?(熔融)電解?Mg+Cl2↑(2)問題探討①步驟③中加熱MgCl2·6H2O制取無水MgCl2時,為什么要在HCl的氣流中進(jìn)行?提示:防止MgCl2水解②從海水中提取鎂的工藝流程中,涉及哪些反應(yīng)類型?提示:分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)③步驟④用電解法冶煉鎂時,能否用MgO代替MgCl2?提示:不能;原因是MgO的熔點(diǎn)高,浪費(fèi)能源9.從海水中提取溴(1)涉及反應(yīng)①2Br-+Cl2?=?Br2+2Cl-③Br2+SO2+2H2O?=?H2SO4+2HBr(2)問題探討①從海水中提取溴的工藝流程中為什么要設(shè)計(jì)兩步(步驟①、④)將Br-氧化,Br2的過程?提示:將溴富集②步驟⑤蒸餾的過程中,溫度應(yīng)控制在80~90?℃,溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請解釋原因。
提示:溫度過高,大量水蒸氣隨溴排出,溴蒸氣中水量增加,溫度過低,溴不能完全蒸出,回收率低③步驟②中用熱空氣吹出的溴也可以用飽和Na2CO3溶液吸收溴,寫出反應(yīng)過程的化學(xué)方程式提示:Br2+H2O=HBr+HBrO,Na2CO3+2HBr?=?2NaBr+H2O+CO2↑10.海帶中碘的提取(1)涉及反應(yīng):2I-+Cl2?=?I2+2Cl-(2)問題探討①步驟①灼燒海帶時,除需要三腳架外,還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是_____(從下列儀器中選出所需的儀器,將標(biāo)號字母填寫在空白處)A.燒杯 B.坩堝C.表面皿 ? ? ??D.泥三角E.酒精燈 ? ? ? ?F.干燥器提示:B、D、E②步驟⑤的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯,該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是什么?提示:蒸餾③步驟④中,某同學(xué)選擇苯來提取碘的理由是什么?提示:苯與水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中的大,苯與水溶液易分層④設(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡單方法提示:取少量提取碘后的水溶液于試管中,加入幾滴淀粉溶液,若溶液變藍(lán),說明還有單質(zhì)碘;若溶液不變藍(lán),說明溶液不含碘。
