高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題13 化學(xué)流程、無(wú)機(jī)物的推斷及綜合應(yīng)用（講）（含解析）

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專題13 化學(xué)流程、無(wú)機(jī)物的推斷及綜合應(yīng)用（講） 考向一 無(wú)機(jī)推斷 （1） 考綱要求 無(wú)機(jī)推斷題經(jīng)?？疾?條線，硫、氮、氯、鈉、鋁、鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化；無(wú)機(jī)推斷題的形式通常有文字描述推斷、文字描述與反應(yīng)式結(jié)合推斷和框圖題等。 （2） 命題規(guī)律 無(wú)機(jī)推斷題，集元素化合物知識(shí)、基本概念和基本理論知識(shí)于一體，考查面廣，綜合性強(qiáng)，思維容量大。無(wú)機(jī)推斷題層次分明，區(qū)分度高。由于此類題目具有較強(qiáng)的學(xué)科特色，考查知識(shí)點(diǎn)較多，是高考命題中一種重要的命題形式。該題有四種命題類型：一是以陰、陽(yáng)離子判斷為中心的物質(zhì)推斷，二是以原子結(jié)構(gòu)、元素周期律為中心的元素推斷，三是以元素化合物知識(shí)為基礎(chǔ)的無(wú)機(jī)框圖推斷，四是實(shí)驗(yàn)探究無(wú)機(jī)化合物成分類。 【例1】【2016年高考浙江卷】Ⅰ．（6分）化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作環(huán)保型阻燃材料，受熱時(shí)按如下化學(xué)方程式分解： 2Mg5Al3（OH）19（H2O）4 27H2O↑+10MgO+3Al2O3 （1）寫(xiě)出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)____________。 （2）用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3 的原理________。 （3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化學(xué)方程式表示其原理____________。 Ⅱ．（12分）磁性材料A是由兩種元素組成的化合物，某研究小組按如圖流程探究其組成： 請(qǐng)回答： （1）A的組成元素為_(kāi)________（用元素符號(hào)表示），化學(xué)式為_(kāi)_____。 （2）溶液C可溶解銅片，例舉該反應(yīng)的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用____________。 （3）已知化合物A能與稀硫酸反應(yīng)，生成一種淡黃色不溶物和一種氣體（標(biāo)況下的密度為1.518 gL-1），該氣體分子的電子式為_(kāi)___。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式__________。 （4）寫(xiě)出F→G反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究溶液G中的主要微粒（不考慮H2O、H+、K+、I-）______________。 【答案】Ⅰ.（1）反應(yīng)吸熱降低溫度，固體氧化物隔絕空氣，水蒸氣稀釋空氣。 （2）Al2O3 +2OH?2AlO2?+H2O （3）NH4Cl+H2O NH3H2O+HCl，MgO+2 HCl MgCl2+H2O Ⅱ．（1）S、Fe Fe3S4 （2）制印刷電路板 （3）Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S （4）H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI 取溶液G，加入過(guò)量BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO42?，過(guò)濾后取濾液，滴加H2O2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有H2SO3。 【例2】【2016年高考上海卷】（本題共12分） 半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。半水煤氣經(jīng)過(guò)下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。 完成下列填空： （1）半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入____溶液中（填寫(xiě)試劑名稱），出現(xiàn)_______，可以證明有硫化氫存在。 （2）半水煤氣在銅催化下實(shí)現(xiàn)CO變換：CO+H2OCO2+H2 若半水煤氣中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，經(jīng)CO變換后的氣體中：V(H2):V(N2)=____________。 （3）堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。已知： Na2CO3 K2CO3 20℃堿液最高濃度（mol/L） 2.0 8.0 堿的價(jià)格（元/kg） 1.25 9.80 若選擇Na2CO3堿液作吸收液，其優(yōu)點(diǎn)是__________；缺點(diǎn)是____________。如果選擇K2CO3堿液作吸收液，用什么方法可以降低成本？ ___________________________________________ 寫(xiě)出這種方法涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。_______________________ （4）以下是測(cè)定半水煤氣中H2以及CO的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案。 取一定體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的半水煤氣，經(jīng)過(guò)下列實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定其中H2以及CO的體積分?jǐn)?shù)。 ①選用合適的無(wú)機(jī)試劑分別填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。 ②該實(shí)驗(yàn)方案中，步驟Ⅰ、Ⅱ的目的是： 。 ③該實(shí)驗(yàn)方案中，步驟________（選填“Ⅳ”或“Ⅴ”）可以確定半水煤氣中H2的體積分?jǐn)?shù)。 【答案】（1）硝酸鉛（或硫酸銅）；黑色沉淀 （4）3:1 （3）價(jià)廉；吸收CO2能力差 堿液循環(huán)使用；2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O （4）① ②除去半水煤氣中的CO2（包括H2S）和H2O ③IV 框圖題重點(diǎn)考察元素及化合物的基礎(chǔ)知識(shí)，立足于中學(xué)階段常見(jiàn)物質(zhì)與反應(yīng)，故要熟練掌握一些代表性物質(zhì)的基本性質(zhì)：如色、態(tài)、味、化學(xué)性質(zhì)等。夯實(shí)基礎(chǔ)是求解推斷題的前提。及時(shí)的進(jìn)行一些總結(jié)和記憶是非常有必要的。無(wú)機(jī)推斷的“題眼” 1、特殊結(jié)構(gòu) （1）分子為正四面體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有CH4、CCl4等；分子為三角錐形結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有NH3；(2)不含金屬元素的離子化合物為銨鹽；(3)原子個(gè)數(shù)之比為1∶1的化合物可能為H2O2、Na2O2等。 2、常見(jiàn)物質(zhì)的狀態(tài) （1）常溫下為液體的有：H2O、H2O2、溴； （2）常溫下為氣體的單質(zhì)有：H2、N2、O2、F2、Cl2。 3、常見(jiàn)物質(zhì)的特殊顏色 （1）有色固體 ①紅色：Cu、Cu2O、Fe2O3； ②紅褐色：Fe(OH)3； ③黃色：AgI、Ag3PO4； ④淺黃色：S、Na2O2或AgBr； ⑤藍(lán)色：Cu(OH)2； ⑥黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS； ⑦紫黑色：KMnO4、I2； ⑧白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3。 （2）有色溶液： Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(黃色)、Cu2＋(藍(lán)色)、MnO(紫紅色)、Fe3＋與苯酚(紫色)、Fe3＋與SCN－(紅色)、I2與淀粉(藍(lán)色)等。 水(溶劑) 苯(溶劑) CCl4(溶劑) Br2 黃→橙 黃→紅棕 I2 深黃→褐 淡紫→紫紅 紫→深紫 （3）有色氣體： Cl2(黃綠色)、Br2(g)(紅棕色)、NO2(紅棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡藍(lán)色)等。 （4）火焰顏色： ①焰色反應(yīng)：Na＋(黃色)、K＋(紫色)、Ca2＋(磚紅色)等；②藍(lán)色：CO在空氣中燃燒； ③淡藍(lán)色：S、H2、H2S、CH4等在空氣中燃燒；④蒼白色：H2在Cl2中燃燒。 4、常見(jiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象 （1）焰色反應(yīng)：鈉元素(黃色)、鉀元素(紫色，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察)；(2)使品紅溶液褪色的氣體：SO2(加熱后又恢復(fù)紅色)、Cl2(加熱后不恢復(fù)紅色)；(3)Fe(OH)2在空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色Fe(OH)3(由白色→灰綠→紅褐色)；(4)在空氣中變?yōu)榧t棕色的氣體：NO；(5)氣體燃燒火焰呈蒼白色：H2在Cl2中燃燒；(6)在空氣中點(diǎn)燃火焰呈藍(lán)色：CO、H2、CH4；(7)使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)：NH3；(8)使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)：Cl2、Br2、FeCl3、碘水等；(9)加強(qiáng)堿并加熱能放出使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體：原溶液中含銨鹽；(10)氨氣遇到揮發(fā)性酸生成白煙。 5、一些特殊條件 （1）反應(yīng)時(shí)用到催化劑的反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)室制氧氣、合成氨、氨的催化氧化等； （2）反應(yīng)條件是高溫的反應(yīng)：鋁熱反應(yīng)，煅燒石灰石的反應(yīng)，鐵和水蒸氣的反應(yīng)，C、H2還原金屬氧化物的反應(yīng)等； （3）反應(yīng)條件是電解的反應(yīng)：電解飽和食鹽水、CuSO4溶液等。 6、特征數(shù)據(jù) 物質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量的變化、各元素含量、相對(duì)密度等數(shù)據(jù)都是解題的關(guān)鍵，如CO→CO2、NO→NO2、SO2→SO3，轉(zhuǎn)化后分子中都增加1個(gè)氧原子，相對(duì)分子質(zhì)量變化均為16。 7、特征轉(zhuǎn)化 （1）連續(xù)轉(zhuǎn)化 ①NH3NONO2HNO3 ②H2S(S)SO2SO3H2SO4；③CCOCO2H2CO3；④NaNa2ONa2O2NaOH。 （2）三角轉(zhuǎn)化 8、與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的重要反應(yīng) 工業(yè)制漂白粉 2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O 工業(yè)制純堿 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 合成氨工業(yè) N2＋3H22NH3 工業(yè)制鹽酸 H2＋Cl22HCl 硫酸工業(yè) 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4 硝酸工業(yè) 4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 氯堿工業(yè) 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 工業(yè)制玻璃 Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 高爐煉鐵 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 　 【例1】【百?gòu)?qiáng)校2016屆安慶一中熱身考】下列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過(guò)一步反應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)如圖所示變化的是 （ ） 選項(xiàng) 甲 乙 丙 丁 A[ N2 NH3 NO[ NO2[來(lái) B Na Na2O NaOH Na2O2 C SiO2 SiF4 H2SiO3 Na2SiO3 D Al AlCl3 Al2O3 NaAlO2 【答案】D 考點(diǎn)：考查元素及其化合物轉(zhuǎn)化的正誤判斷 【趁熱打鐵】【百?gòu)?qiáng)校2016屆泰州中學(xué)上學(xué)期第二次質(zhì)量檢測(cè)】甲、乙、丙、丁、戊的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（反應(yīng)條件略去，箭頭表示一步轉(zhuǎn)化）。下列各組物質(zhì)中，滿足圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是 （ ） 物質(zhì) 選項(xiàng) 甲 乙 丙 戊 丁 A Cu HNO3 Cu(NO3)2 Fe NO B H2O Fe H2 O2 Fe2O3 C Al NaOH H2 Al2O3 NaAlO2 D CH3CHO O2 CH3COOH H2 H2O 【答案】A 【解析】 試題分析：A．Cu與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO和水，F(xiàn)e與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Fe(NO3)2、NO和水，由于Fe的活動(dòng)性比Cu強(qiáng)，所以Fe與Cu(NO3)2溶液發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Cu與Fe(NO3)2，正確；B．水與熾熱的Fe發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4和氫氣，不是反應(yīng)產(chǎn)生Fe2O3，錯(cuò)誤；C．Al與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2和H2；H2與Al2O3不能發(fā)生反應(yīng)，錯(cuò)誤；D． CH3CHO與O2在催化劑存在時(shí)被氧化產(chǎn)生CH3COOH，但是沒(méi)有水產(chǎn)生，錯(cuò)誤。 考點(diǎn)：考查物質(zhì)的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系正誤判斷的知識(shí)。 【例2】【百?gòu)?qiáng)校?2016屆中衛(wèi)市第一中學(xué)上學(xué)期第五次月考】圖中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化合物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物已略去)。其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，回答下列問(wèn)題： （1）M中存在的化學(xué)鍵類型為_(kāi)______________________； （2）一定條件下，Z與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為ZH4，ZH4的電子式為_(kāi)______________； （3）已知A與1molAl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X時(shí)(所有物質(zhì)均為固體)的熱效應(yīng)為akJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______________； （4）A與過(guò)量D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式為_(kāi)______________； （5）向含4molD的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過(guò)量．假設(shè)生成的氣體只有一種，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系圖乙中畫(huà)出n(X2+)隨n(X)變化的示意圖，并標(biāo)出n(X2+)的最大值。 【答案】（1）離子鍵和共價(jià)鍵（2） （3）8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=-8a kJ/mol （4）3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O（5） 考點(diǎn)：考查無(wú)機(jī)物推斷 【趁熱打鐵】【百?gòu)?qiáng)校?2016屆長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期末】A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì)，其中A、B、C均含有同一種元素。在一定條件下相互的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉的主要成分之一． ①A中所含化學(xué)鍵類型為_(kāi)__________，D的電子式為_(kāi)__________； ②25℃時(shí)，0.1mol?L-1 B、C溶液，pH較大的是___________溶液(填溶質(zhì)的化學(xué)式)，寫(xiě)出B溶液中顯電中性的原因___________，已知，B溶液里的pH=10，則其水電離出來(lái)的H+的濃度為_(kāi)_______________。 （2）向反應(yīng)體系中同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有： I．CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1=-802.6kJ/mol II．CH4(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=-322.0kJ/mol III．CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H3=+206.2kJ/mol Ⅳ．CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H4=+165.0kJ/mol 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①CH4的燃燒熱△H________ △H1．(填“＞”、“＜”或“=”)； ②在反應(yīng)初始階段，反應(yīng)II的反應(yīng)速率大于反應(yīng)III的反應(yīng)速率．比較反應(yīng)II的活化能EII和反應(yīng)III的活化能EIII的大?。篍II ________EIII(填“＞”、“＜”或“=”)。 【答案】（1）①離子鍵、共價(jià)鍵 ②Na2CO3 c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) 10-4mol/L （2） ① ＜ ② ＜ 考點(diǎn)：考查無(wú)機(jī)物推斷 1、無(wú)機(jī)框圖推斷題解題策略 無(wú)論推斷題屬于哪種形式，均遵循這樣的推斷思路：迅速瀏覽、整體掃描、產(chǎn)生印象、尋找“突破口”，突破點(diǎn)由點(diǎn)到面、隨時(shí)檢驗(yàn)，注意聯(lián)系、大膽假設(shè)、全面分析(正推或逆推)，驗(yàn)證確認(rèn)。解題的關(guān)鍵是仔細(xì)審題，依物質(zhì)的特性或特征轉(zhuǎn)化來(lái)確定“突破口”，順藤摸瓜，進(jìn)而完成全部未知物的推斷。我們可以將推斷題的解題方法及推理過(guò)程表示如下： 推斷題結(jié)論―→驗(yàn)證 2、無(wú)機(jī)框圖推斷題的解題方法 （1）順推法： 順推是根據(jù)題設(shè)條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系方框圖，從最初反應(yīng)物入手，利用給定反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，順 著轉(zhuǎn)化關(guān)系往后推，從而解決問(wèn)題。 （2）逆推法： 有的推斷題，最初條件意義并不明確，但某一結(jié)果有較明確的含義，求解時(shí)，從這一結(jié)果入手，采 用 逆推模式，逆向逐層推理，可順利達(dá)到解決問(wèn)題的目的。 （3）假想驗(yàn)證法： 假設(shè)思維模式是由題設(shè)條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系圖找出題目突破口，并對(duì)有關(guān)內(nèi)容建立假設(shè)，然后將假設(shè)結(jié)果代入題中驗(yàn)證分析，由此可使問(wèn)題得以解決。假設(shè)模式的思維途徑可表示為： 3、解答無(wú)機(jī)推斷題五步驟　 一審：審清題意，從題干→問(wèn)題→框圖迅速瀏覽一遍，盡量在框圖中把相關(guān)信息表示出來(lái)。 二找：找“題眼”即找到解題的突破口?！邦}眼”主要有：物質(zhì)的特殊顏色、特征反應(yīng)現(xiàn)象、特殊反應(yīng)條件、特征轉(zhuǎn)化關(guān)系、特征數(shù)據(jù)等。 三析：從題眼出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學(xué)的舊知識(shí)，大膽猜測(cè)，順藤摸瓜，應(yīng)用正逆向思維、橫向縱向思維等多種思維方式進(jìn)行綜合分析、推理，初步得出結(jié)論。 四驗(yàn)：驗(yàn)證確認(rèn)，將結(jié)果放入原題檢驗(yàn)，完全符合才算正確。 五答：按題目要求寫(xiě)出答案。 4、“框圖”推斷題的答題要領(lǐng) （1）思維要有整體性：解答時(shí)必須認(rèn)真研究題目的總體要求，仔細(xì)推敲每一個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合限制條件，弄清各個(gè)環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個(gè)過(guò)程，回答力求完整。 （2）假設(shè)推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進(jìn)行合理假設(shè)是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時(shí)間。 （3）檢驗(yàn)一遍很重要：通過(guò)一系列思維活動(dòng)推斷出結(jié)果后，將結(jié)果放入原題中進(jìn)行檢驗(yàn)，完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。 （4）思維發(fā)散有必要：注意多解，有時(shí)符合題意的解可能不止一種或一組。 【例】【百?gòu)?qiáng)校2016屆江西師大附中期末】物質(zhì)A－G有下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)物、生成物沒(méi)有列出）。其中A為某金屬礦的主要成分，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可得到B和C。單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng)，G為磚紅色沉淀。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B 、G ； （2）C與硫磺在加熱條件下的生成物與足量濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為： 。 （3）反應(yīng)②的化學(xué)方程式是 ； （4）將0.23molB和0.11mol氧氣放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)①，在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡，得到0.12molD，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。若溫度不變，再加入0.50mol氧氣后重新達(dá)到平衡，D的體積分?jǐn)?shù) （填“增大”、“不變”或“減小”）。 【答案】（1）SO2；Cu2O（每空1分，共2分）（2）Cu2S+12H++10NO3-＝2Cu2++SO42-+10NO2↑+2H2O（2分） （3） Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O（2分）（4）23.8 mol-1L（2分）；減?。?分） 考點(diǎn)：本題主要結(jié)合無(wú)機(jī)框圖推斷 誤區(qū)警示：審題時(shí)要做到：迅速瀏覽全題―→找準(zhǔn)突破口―→看準(zhǔn)物質(zhì)聯(lián)系―→大膽假設(shè)認(rèn)定―→全面進(jìn)行分析―→最后驗(yàn)證確認(rèn)。答題時(shí)要細(xì)心：看準(zhǔn)要求，規(guī)范書(shū)寫(xiě)。 考向二 化學(xué)流程 （1）考綱要求 能夠敏捷、準(zhǔn)確地獲取試題所給的相關(guān)信息，并與已有知識(shí)整合，在分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上應(yīng)用新信息的能力。能將與化學(xué)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題分解，綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和科學(xué)方法，解決生產(chǎn)、生活實(shí)際和科學(xué)研究中的簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題的能力。 （2）命題規(guī)律 化工流程題主要考查考生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識(shí)來(lái)解決化工生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題的能力，具有考查知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)、思維容量大的特點(diǎn)。這類題型不但綜合考查考生在中學(xué)階段所學(xué)的元素及其化合物知識(shí)以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)用語(yǔ)、電解質(zhì)溶液、化學(xué)平衡、電化學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作等知識(shí)，而且更重要的是能突出考查考生的綜合分析判斷能力、邏輯推理能力，且這類試題陌生度高，文字量大，包含信息多，思維能力要求高，近年來(lái)已成為高考化學(xué)主觀題中的必考題型。 【例1】【2016年高考新課標(biāo)Ⅲ卷】（14分） 以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為： 物質(zhì) V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線： 回答下列問(wèn)題： （1）“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是__________________。 （2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為_(kāi)_____mol。 （3）“中和”作用之一是使釩以V4O124?形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有_______。 （4）“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為：4ROH+ V4O124? R4V4O12+4OH?（以ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂）。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_____性（填“酸”“堿”“中”）。 （5）“流出液”中陽(yáng)離子最多的是________。 （6）“沉釩”得到偏釩酸銨（NH4VO3）沉淀，寫(xiě)出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。 【答案】（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；SiO2；（2）0.5；（3）Fe(OH)3、Al(OH)3；（4）堿；（5）K＋ ；（6）2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。 【考點(diǎn)定位】考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析 【名師點(diǎn)睛】本題是工藝流程問(wèn)題，涉及氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、步驟的分析、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、元素及其化合物的性質(zhì)等知識(shí)，發(fā)揮理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用，將其應(yīng)用于實(shí)踐來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，達(dá)到學(xué)以致用的目的。充分體現(xiàn)了“源于教材又不拘泥于教材”的指導(dǎo)思想，在一定程度上考查了學(xué)生的知識(shí)的靈活運(yùn)用能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)方程式，首先找出反應(yīng)物和生成物，然后判斷此反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)，最后根據(jù)原子守恒、反應(yīng)前后電荷守恒配平其他；工藝流程中充分把握題目所給數(shù)據(jù)，如本題中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%～65%，因此濾渣1的主要成分是SiO2，因?yàn)镾iO2屬于酸性氧化物，不與硫酸反應(yīng)；氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)是電子的得失或偏移，即得失電子數(shù)目守恒，氧化還原反應(yīng)的計(jì)算常常采用得失電子數(shù)目守恒進(jìn)行計(jì)算，即氧化劑的物質(zhì)的量變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)的變化值=還原劑的物質(zhì)的量變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)的變化值，本題是311=n(KClO3)16，解得x=0.5mol；化學(xué)平衡原理適用于任何化學(xué)平衡，如果改變影響平衡的一個(gè)條件，化學(xué)平衡會(huì)向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。本題難度適中。 【例2】【2016年高考四川卷】 (16分）資源的高效利用對(duì)保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3 。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案，制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其簡(jiǎn)化流程如下： 已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解； ②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）950℃煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是___________。 （2）實(shí)驗(yàn)室過(guò)濾所需的玻璃儀器是_____________。 （3）NH4NO3溶液能從磷礦I中浸取出Ca2+的原因是__________。 （4）在浸取液II中通入NH3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。 （5）工業(yè)上常用磷精礦[Ca5(PO4)3F]和硫酸反應(yīng)制備磷酸。已知25℃，101kPa時(shí)： CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) △H=-271kJ/mol 5 CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) △H=-937kJ/mol 則Ca5(PO4)3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是_________________。 （6）在一定條件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1:5，達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了5/6.若akg含Ca5(PO4)3F（相對(duì)分子質(zhì)量為504）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的磷尾礦，在上述過(guò)程中有b%的Ca5(PO4)3F轉(zhuǎn)化為P4，將產(chǎn)生的CO與H2O(g)按起始物質(zhì)的量之比1:3混合，則相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2________kg。 【答案】（1）CO2 （2）漏斗、燒杯、玻璃棒。 （3）NH4＋ 水解使溶液呈酸性，與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca2＋ （4）MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 。 （5）Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) △H=-418kJ/mol 。 （6） （6）根據(jù)題給數(shù)據(jù)利用三行式分析。設(shè)CO的起始濃度為1mol/L，則水蒸氣的起始濃度為5mol/L CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)， 起始濃度（mol/L）1 5 0 0 轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）5/6 5/6 5/6 5/6 平衡濃度（mol/L）1/6 25/6 5/6 5/6 則K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O)=1。相同條件下當(dāng)CO與H2O(g)的起始物質(zhì)的量之比為1:3，平衡常數(shù)不變，設(shè)轉(zhuǎn)化的CO為x。 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)， 起始濃度（mol/L）1 3 0 0 轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）x x x x 平衡濃度（mol/L）(1-x) (3-x) x x 則x2/(1-x)(3-x)=1,解得x=3/4，即達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化了3/4。轉(zhuǎn)化為P4的Ca5(PO4)3F質(zhì)量為a10%b%kg，根據(jù)反應(yīng)4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4知生成CO的質(zhì)量為（3028a10%b%）/（4504）kg，則轉(zhuǎn)化的CO的質(zhì)量為3（3028a10%b%）/4（4504）kg，根據(jù)反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)知相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H23（3028a10%b%）/56（4504）kg=kg。 【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)工藝流程分析，化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，化學(xué)方程式和熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，蓋斯定律，化學(xué)平衡和化學(xué)計(jì)算。 【名師點(diǎn)睛】本題以磷尾礦的綜合利用的化學(xué)工藝流程為載體考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，化學(xué)方程式和熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，蓋斯定律，化學(xué)平衡和化學(xué)計(jì)算。工藝流程題聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，考查面廣，形式靈活，是近幾年高考命題的熱點(diǎn)題型。它集元素化合物知識(shí)，基本概念和基本理論于一體，考查面廣、綜合性強(qiáng)。它們的主要考查點(diǎn)有：(1)從原料到產(chǎn)品元素不同形式的轉(zhuǎn)化。(2)反應(yīng)中的原理考查及反應(yīng)條件控制。(3)物質(zhì)的除雜、分離與檢驗(yàn)。(4)化工生產(chǎn)中的環(huán)保、節(jié)能、循環(huán)利用等生產(chǎn)成本控制。(5)原料投料比及產(chǎn)率計(jì)算等。工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，是無(wú)機(jī)框圖題的創(chuàng)新。解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向；其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)；最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書(shū)寫(xiě)。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，需要復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。（5）小題要注意蓋斯定律的應(yīng)用，（6）小題將平衡計(jì)算和根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算相結(jié)合，題目的思考容量大，計(jì)算較繁瑣，是本題的失分點(diǎn)。題目較難。 1、無(wú)機(jī)化工流程題的特點(diǎn) 從化工工藝分，可分為基礎(chǔ)化工工藝題和精細(xì)化工工藝題；從生產(chǎn)過(guò)程中的主要工序分，可分為除雜提純工藝流程題(如海水提純)、原材料化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝流程題、電解工藝流程題、資源(能源)綜合利用工藝流程題；按資源的不同，分為空氣資源生產(chǎn)的工藝流程題(如合成氨)、利用水資源生產(chǎn)的工藝流程題(如海水提溴、鎂、氯堿工業(yè)等)、利用礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的工藝流程題(如工業(yè)制H2SO4、煉鐵、煉鋼等)、化石燃料生產(chǎn)的工藝流程題等。 （1）一個(gè)完整的物質(zhì)制備化工生產(chǎn)流程一般具有下列特點(diǎn) ―→―→―→―→ （2）這類題常圍繞以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)問(wèn)： ①反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用 反應(yīng)物顆粒大?。悍磻?yīng)速率、原料的利用率等。 溫度：反應(yīng)速率、物質(zhì)的穩(wěn)定性、物質(zhì)的結(jié)晶等。 ②氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式或離子方程式的書(shū)寫(xiě)。 ③通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH達(dá)到分離除雜的目的。 ④化學(xué)反應(yīng)的能量變化。 ⑤實(shí)驗(yàn)基本操作：除雜、分離、檢驗(yàn)、洗滌、干燥等。 ⑥流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)，資源的回收和利用。 ⑦環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)評(píng)價(jià)。 2、熟悉工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞 化工流程題目在流程上一般分為3個(gè)過(guò)程： ―→―→ （1）原料處理階段的常見(jiàn)考點(diǎn)與常見(jiàn)名詞 ①加快反應(yīng)速率 研磨：減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率。 ②溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等 水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解 浸出：固體加水(酸)溶解得到離子 浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少(更多轉(zhuǎn)化) 酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程 ③灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解 ④控制反應(yīng)條件的方法 如控制溫度，根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)。 （2）分離提純階段的常見(jiàn)考點(diǎn) ①調(diào)pH值除雜 a．控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀 例如：已知下列物質(zhì)開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示 物質(zhì) 開(kāi)始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？ 提示：先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)溶液的pH到3.7。 b．調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)： 能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大； 不引入新雜質(zhì)。 例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值。 ②試劑除雜 a．趁熱過(guò)濾。防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出。 b．冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。 ③加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng) 如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。 如：侯氏制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。 ④降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng) ⑤萃取 3、對(duì)于目的為制備某一物質(zhì)的流程題，需要明確題目目的是制什么物質(zhì)，從題干或問(wèn)題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。只有知道了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，才能非常清楚的知道整個(gè)流程的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)（由題目信息獲得或根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷），則要采取必要的措施來(lái)避免在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)主要有如下幾種情況： （1）如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、AgNO3、HNO3（濃）等物質(zhì)。 （2）如果產(chǎn)物是一種會(huì)水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時(shí)，則要加相對(duì)應(yīng)的酸來(lái)防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物質(zhì)時(shí)，要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時(shí)，都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來(lái)防止它水解，否則得到的產(chǎn)物分別是Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO；而像Al2 ( SO4 ) 3 、NaAlO2 、Na2CO3等鹽溶液,雖然也發(fā)生水解,但產(chǎn)物中Al (OH) 3 、H2SO4 、NaHCO3 、NaOH 都不是揮發(fā)性物質(zhì),在蒸發(fā)時(shí),抑制了鹽的水解,最后得到的還是溶質(zhì)本身。 （3）如果產(chǎn)物是一種強(qiáng)的氧化劑或強(qiáng)的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：含F(xiàn)e2+、SO32-等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化性強(qiáng)的物質(zhì)接觸。 （4）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水（潮解或發(fā)生反應(yīng)）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOH固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過(guò)程中對(duì)CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進(jìn)入裝置中。 （5）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對(duì)比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法。 【例1】【百?gòu)?qiáng)校2016屆西安中學(xué)上學(xué)期第四次月考】工業(yè)上利用NaOH溶液來(lái)吸收、分離并利用CO2，其基本過(guò)程如下圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)： 下列有關(guān)該方法的敘述中不正確的是 （ ） A．生產(chǎn)過(guò)程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)有CaO和NaOH B．該方法涉及了化合、分解和復(fù)分解等反應(yīng)類型 C．該方法通過(guò)化學(xué)變化，分離、提純并利用CO2，可以減少碳的排放 D．“反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)、結(jié)晶 【答案】D 考點(diǎn)：考查碳循環(huán)，二氧化碳的性質(zhì)。 【趁熱打鐵】【百?gòu)?qiáng)校?2016屆吉大附中上學(xué)期第五次模擬】如圖是某研究小組采用電解法處理石油煉制過(guò)程中產(chǎn)生的大量H2S廢氣的工藝流程。該方法對(duì)H2S的吸收率達(dá)99%以上，并可制取H2和S。 FeCl3溶液 S H2 X 吸收H2S 過(guò)濾 電解 下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．吸收H2S的離子方程式為Fe3++H2S＝Fe2++S↓+2H+ B．電解過(guò)程中的陽(yáng)極反應(yīng)主要為2Cl－－2e－＝Cl2↑ C．該工藝流程體現(xiàn)綠色化學(xué)思想 D．實(shí)驗(yàn)室可用點(diǎn)燃充分燃燒的方法消除H2S污染 【答案】C 考點(diǎn)：考查石油煉制過(guò)程中產(chǎn)生的大量H2S廢氣的處理問(wèn)題的知識(shí)。 【例2】【百?gòu)?qiáng)校2016屆福建師大附中三模】高錳酸鉀是中學(xué)化學(xué)常用的強(qiáng)氧化劑，實(shí)驗(yàn)室中可通過(guò)以下反應(yīng)制得： MnO2熔融氧化：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O K2MnO4歧化：3K2MnO4＋2CO2＝2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3 相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： 20℃ K2CO3 KHCO3 K2SO4 KMnO4 s(g/100g水) 111 33.7 11.1 6.34 已知K2MnO4溶液顯綠色，KMnO4溶液顯紫紅色。實(shí)驗(yàn)流程如下： 請(qǐng)回答： （1）步驟①應(yīng)在 中熔化，并用鐵棒用力攪拌，以防結(jié)塊。 A．燒杯　 B．蒸發(fā)皿　 C．瓷坩堝　 D．鐵坩堝　 （2）①綜合相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及溶解度，步驟③中可以替代CO2的試劑是 。 A．二氧化硫　 B．稀醋酸　 C．稀鹽酸　 D．稀硫酸　 ②當(dāng)溶液pH值達(dá)10～11時(shí)，停止通CO2；若CO2過(guò)多，造成的后果是 。 （3）烘干時(shí)，溫度控制在80℃為宜，理由是 。 （4）工業(yè)上采用電解K2MnO4水溶液的方法來(lái)生產(chǎn)KMnO4，其中隋性電極作陽(yáng)極，鐵作陰極。請(qǐng)寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式 ,與原方法相比，電解法的優(yōu)勢(shì)為 。 （5）通過(guò)用草酸滴定KMnO4溶液的方法可測(cè)定KMnO4粗品的純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 ①量取KMnO4溶液應(yīng)選用 （填“酸式”或“堿式”）滴定管；若量取KMnO4溶液的滴定管用蒸餾水洗凈后未潤(rùn)洗，則最終測(cè)定結(jié)果將 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。 ②滴定過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。(已知：常溫下0.01 mol/L的H2C2O4溶液的pH為2.1)。 【答案】（1）D（2分） （2）①B（2分） ②CO2與K2CO3溶液反應(yīng)生成KHCO3，結(jié)晶時(shí)會(huì)同KMnO4一起結(jié)晶析出，產(chǎn)品純度降低（2分） （3）溫度過(guò)高，產(chǎn)品受熱分解，溫度過(guò)低，烘干時(shí)間長(zhǎng)（2分） （4）MnO42－-e-＝MnO4－ (2分) K2MnO4中的錳元素可以完全轉(zhuǎn)化到KMnO4中，提高利用率（1分） （5）①酸式（1分）； 偏?。?分） ②2MnO4－+ 5H2C2O4 + 6H+ ＝ 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O（2分） 考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析 【趁熱打鐵】【百?gòu)?qiáng)校2016屆泉州五中最后一卷】硫酸鉛，又名石灰漿，可用于鉛蓄電池、纖維增重劑、涂料分析試劑。工業(yè)上通常用自然界分布最廣的方鉛礦(主要成分為PbS)生產(chǎn)硫酸鉛。工藝流程如下： 已知：①Ksp(PbSO4)=1.0810-8，Ksp(PbCl2)=1.6l0-5。 ②PbCl2(s)+2C1-(aq)PbCl42-(aq) △H>0 ③Fe3+、Pb2+以氫氧化物形式開(kāi)始沉淀時(shí)的PH值分別為1.9和7。 （1）流程中加入鹽酸可以控制溶液的pH<1.9，主要目的是__________________________。 反應(yīng)過(guò)程中可觀察到淡黃色沉淀，則①對(duì)應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________。 （2）②所得的濾液A蒸發(fā)濃縮后再用冰水浴的目的是_____(請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋) （3）④中對(duì)應(yīng)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式________。 （4）上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有_________________。 （5）煉鉛和用鉛都會(huì)使水體因重金屬鉛的含量增大而造成嚴(yán)重污染。水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-。各形態(tài)的鉛濃度分?jǐn)?shù)x與溶液pH變化的關(guān)系如圖所示： ①探究Pb2+的性質(zhì)：向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液變渾濁，繼續(xù)滴加NaOH溶液又變澄清；pH≥13時(shí)，溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________.。 ②除去溶液中的Pb2+：科研小組用一種新型試劑可去除水中的痕量鉛和其他雜質(zhì)離子， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下： I．由表可知該試劑去除Pb2+的效果最好，請(qǐng)結(jié)合表中有關(guān)數(shù)據(jù)說(shuō)明去除Pb2+比Fe3+效果好的理由是______________。 Ⅱ．若新型試劑(DH)在脫鉛過(guò)程中主要發(fā)生的反應(yīng)為：2DH(s)+Pb2+?D2Pb(s)+2H+，則脫鉛時(shí)最合適的pH約為_(kāi)_______。 【答案】（1）防止Fe3+的水解形成沉淀 ； （2）用冰水浴的目的是用冰水浴使反應(yīng)逆向移動(dòng)，使PbCl4-不斷轉(zhuǎn)化為PbCl2晶體而析出。（3）；（4）鹽酸和氯化鐵； （5） I 加入試劑Pb2+比Fe3+效果好的理由是加入試劑，二價(jià)鉛離子濃度轉(zhuǎn)化率為（0.1-0.004）/0.1*100%=96%，三價(jià)鐵離子濃度轉(zhuǎn)化率為（0.12-0.04）/0.12*100%=67%,所以去除二價(jià)鉛離子比三價(jià)鐵離子的效果好。 II 6。 考點(diǎn)：化學(xué)與工藝流程，無(wú)機(jī)綜合知識(shí)考查 1、無(wú)機(jī)化工流程題的解題思路： 無(wú)機(jī)工藝流程題考慮的問(wèn)題主要有以下幾方面：一是選擇將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；二是除雜并分離提純產(chǎn)品；三是提高產(chǎn)量和產(chǎn)率；四是減少污染，注意環(huán)保，發(fā)展“綠色化學(xué)”；五是考慮原料的來(lái)源豐富和經(jīng)濟(jì)成本；六是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便等。命題者圍繞以上幾方面設(shè)問(wèn)，我們的解題思路是： （1）從生產(chǎn)目的(標(biāo))出發(fā)，讀懂框圖(流程)。解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。 （2）分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)方面了解流程：A.反應(yīng)物是什么，B.發(fā)生了什么反應(yīng)，C.該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。 （3）從問(wèn)題中獲取信息，幫助解題，了解流程后著手答題。對(duì)反應(yīng)條件的分析可從以下幾個(gè)方面著手：對(duì)反應(yīng)速率有何影響、對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響、對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響(如可以從原料成本，原料來(lái)源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)等方面考慮)。 2、解答無(wú)機(jī)化工流程題的基本步驟 （1）從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。 （2）然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。 （3）分析流程中的每一步驟，從以下幾個(gè)方面了解流程： ①反應(yīng)物是什么； ②發(fā)生了什么反應(yīng)； ③該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用； 抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。 （4）從問(wèn)題中獲取信息，幫助解題。 【例】【百?gòu)?qiáng)校2016屆六安一中適應(yīng)性考試】某工廠對(duì)工業(yè)生產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)生的廢液進(jìn)行綜合利用，廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可用于生產(chǎn)顏料鐵紅和補(bǔ)血?jiǎng)┤樗醽嗚F．其生產(chǎn)工藝流程如下： 已知：①TiOSO4可溶于水，在水中可以電離為TiO2+和SO42-； ②TiOSO4水解的反應(yīng)為：TiOSO4+(x+1)H2O→TiO2?xH2O↓+H2SO4． 請(qǐng)回答： （1）步驟①所得濾渣的主要成分為_(kāi)____________， （2）步驟③硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)____________， （3）步驟④需控制反應(yīng)溫度低于35℃，其目的是_____________， （4）步驟④的離子方程式是_____________， （5）已知：FeCO3(S)Fe2+(aq)+CO32-(aq)，試用平衡移動(dòng)原理解釋步驟⑤生成乳酸亞鐵的原因_____________， （6）溶液B常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過(guò)二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_(kāi)____________， （7）Fe3+對(duì)H2O2的分解具有催化作用．利用圖2(a)和(b)中的信息，按圖2(c)裝置(連通的A、B瓶中已充有NO2氣體)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的深，其原因是_____________。 【答案】 （1）TiO2?xH2O、Fe； （2）1:4； （3）防止NH4HCO3分解(或減少Fe3+水解) （4）Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑； （5）FeCO3(s)Fe2+(aq)+CO32-(aq)，CO32-與乳酸反應(yīng)濃度降低，平衡向右移動(dòng)，使碳酸亞鐵溶解得到乳酸亞鐵溶液； （6）2SO42—+2e-=S2O82- （7）H2O2分解放熱，使平衡2NO2N2O4向生成NO2方向移動(dòng)； 考點(diǎn)：考查了制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；物質(zhì)分離和提純、化學(xué)平衡的移動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。 誤區(qū)警示：常見(jiàn)的解題誤區(qū)有： （1）過(guò)度拘泥于流程圖的細(xì)節(jié)，難以找到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，不能明確有關(guān)圖示信息。解題時(shí)應(yīng)：快速瀏覽題干與轉(zhuǎn)化過(guò)程，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模魂P(guān)注箭頭號(hào)：圖1箭頭表示的是反應(yīng)物同時(shí)加入，圖2表示反應(yīng)物分步加入，圖3表示循環(huán)反應(yīng)；關(guān)注框內(nèi)所列內(nèi)容：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模笾屡鍙脑系疆a(chǎn)品的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 （2）只局限于題干，沒(méi)有從設(shè)問(wèn)的問(wèn)題中提煉解題信息。解題時(shí)應(yīng)：根據(jù)設(shè)問(wèn)提煉出對(duì)解決問(wèn)題有用的信息。有些題干中不很明了的信息可能會(huì)在問(wèn)題中有所涉及而得以完善。有些信息問(wèn)題涉及不到，屬于無(wú)效信息，所以對(duì)題干中和流程圖中不懂的信息要大膽跳過(guò)，對(duì)于解決問(wèn)題有用的信息要重新梳理。 （3）不清楚化學(xué)工藝生產(chǎn)要解決的主要矛盾是什么。工藝生產(chǎn)主要解決的矛盾是：解決將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；除去所有雜質(zhì)并分離提純產(chǎn)品；提高產(chǎn)量與產(chǎn)率；減少污染，考慮“綠色化學(xué)”生產(chǎn)；原料的來(lái)源既要考慮豐富，還要考慮成本問(wèn)題；生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便可行等工藝生產(chǎn)問(wèn)題。