化学实验与工艺流程Word格式.docx

1、（ 4 ） SO3（g）+H 2O（1） =H 2 SO4 （1）; H=- 130.3kJ/mol（ 5 ） SO2 +Br 2+2H 2O=4H + +2Br -+SO 42-； 14.56； 2.31 g2.一种新型的高效净水剂 PAFC（聚合氯化铁铝 AiFe（OH）nCI 6 nm ） , 广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。某化工厂欲以工业生产废料（金属铁、铝及其氧化物）为原料制取PAFC，设计生产流程如下：Fe AI FeO取样分析过量 mol/水解Fe2O3 Fe3O4氧化调节 PH 值PAFC稀盐酸酸性溶液聚合AI 2O3II、INaCIO 3 HCI （或 NaOH）请回

2、答下列问题：（ 1）用 10mol/l浓盐酸配制 2mol/l的稀盐酸。所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有_ 。A容量瓶B烧杯C烧瓶D胶头滴管（2）步骤 I 中加入过量稀盐酸的目的是 _（3）下列关于 PAFC 的说法中下列的是 _A.PAFC 具有较强的氧化性 B.PAFC 中 Fe 显 +2 价-C.PAFC 溶于水能电离出 OH D.PAFC 在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在（4）步骤 II 中取样分析的目的是 _A.测定溶液中23的含量比B.测定原料是否完全溶解Fe与 FeC.测定溶液中 Fe2 的含量，以确定加入NaCIO 3 的量D.测定溶液中AI3的含量（5）向该溶液中加入

3、NaCIO 3 时，发生反应的离子方程式是 _（6）该化工厂的化验室为测定产品PAFC 中 AI 和 Fe 的含量，进行下列试剂的选择和基本操作：测定所需要的试剂有 _A.NH 3.H 2OB NaOH 溶液C CO2D NaCIO 3测定量直接测定的是_和 _的质量（填化学式） 。在测定过程中的操作顺序是_A.萃取B.分液C.过滤D.蒸发E.洗涤F.称量G.灼烧H.冷却答案： （1）ABD（2） 抑制 Fe2 .Fe3 .AI 3 的水解 （3）AD（4）c.（5）6Fe 2 6H CIO3 =6Fe 3 CI 3H2O （6） BC AI 2O3 Fe 2O3 CEGHF误点警示本题的易错

4、点主要有：一是不清楚所加药品在物质转换中的作用，一般地讲，要从以下几个方面去分析所加药品的作用 : 是否是沉淀剂？是否是氧化剂？是否是抑制剂？二是离子方程式的书写，找不出氧化剂和还原剂，反应前后元素的化合价的变化而易出错，信息型氧化还原反应方程式的书写是理科综合中重要的命题点，要引起高度重视；三是由于对元素化合物知识和基本实验操作掌握不熟练，对流程图理解不透彻，因而无法正确分析出需要测量的数据和操作顺序。1. 某版本的化学教材中安排了如图所示“合成氨”的演示实验（夹持仪器均已省略）。在Zn 粒和稀 H2SO4 反应制取 H2，另一侧用 NaNO2固体和饱和 NH4Cl 溶液反应制取 N2，N2

5、 和Y 形管的一侧用 H2 混合通过还原铁粉来合成 NH3，再将产生的气体通入酚酞试液中，若酚酞试液变红，即说明产生了氨气。某课外活动小组通过查阅资料和多次实验，得到了如下信息：信息一： NaNO2固体和饱和 NH4Cl 溶液混合加热的过程中发生了如下反应：N2 和 H2 的体积比5 13 11 11 31 5酚酞变红所需时间 /min8 97 86 73 49 10信息二：不同体积比的N2、 H2 混合气体在相同实验条件下合成氨，使酚酞试液变红所需要的时间如下：据此回答下列问题：（ 1） Y 形管左侧管中发生反应的化学方程式为_ 。（2）石棉绒的作用是 _ 。（ 3）课外小组的同学们认为，

6、该实验中即使酚酞试液变红也不能说明 N2 和 H2 反应合成了 NH3，得出此结论的理由是 _ ，请你另设计一个简单的实验验证你的理由_欲解决这一问题，可以选用下图中的_装置连接在原装置中的_和 _之间。（ 4）在上述实验过程中， 为尽快观察到酚酞变红的实验现象， 应该控制 N2 和 H2 的体积比为 _比较适宜；但该装置还难以实现此目的，原因是 _ 。（5）实验过程中通入试管 C 中的气体的成分有 _ 。解题思路：（1）根据题目提供的实验装置和实验目的可知。Y 型管的左端制备H2 右侧制备 N2，实验室一般用锌粒与稀盐酸反应制H，故其离子方程式是为： H （2） 增大混合气体与催（1）Zn

7、2H =Zn2化剂还原铁粉的接触面积，。2）石棉绒是一种性能稳定的物质，在实验室中一般作为载体使用，在这里将还原性铁粉均匀分散在石棉绒上，能增大 N2 和 H2 混合气体与催化剂的接触面积，从而使反应进行得更为充分 。 （3）根据信息可知， NaNO固体与饱和 NHCI 溶液反应过程中能产生NH，因此不能确定使酚酞试4液变红的 NH是 N 与 H 反应生成的。 可在装置 A.B 之间连接一个能除去NH 的装置， 从而排除 NaNO固体与饱和 NHCI 溶液反应生成NH 带来的干扰。根据装置的结构和所盛装的药品，应选用装有浓硫酸且能防倒吸的装置。要证明NaNO2固体与饱和 NH4CI 溶液反应产

8、生产生 NH3，只要把反应产生的气体直接通入酚酞试液，观察其颜色变化即可。（ 4）根据信息二提供的数据，不难发现当N2 和 H2 的体积比为 1： 3时使酚酞试液变色的时间最短，故N2 和 H2 的体积比为 1:时比较适宜。可以将N2 和 H2 用不同的导管一起通入浓硫酸中，通过测定单位时间内产生气泡的个数可控制二者的体积比，但实验中并没有这样的装置 ，因而达不到的控制 N2. 和 H2 的体积比的目的 。 5） 由于合成氨的反应为可逆反应，反应后的混合物中应含有 N2 .H2.NH 3.方法探究：本题将合成氨的过程与实验设计。信息数据处理融合在一起，思维空间大，能够很好地考查考生整合知识的能

9、力，符合高考的命题趋势。解答时要仔细阅读分析题述信息和装置与所要回答的问题之间的联系，从而得出正确答案。回答时要注意语言的简洁和准确。钛（ Ti）被称为继铁、铝之后的 “21世纪金属 ”金属，应用前景广泛如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染请填写下列空白：（ 1）电解食盐水总反应的离子方程式是2Cl -+2H 2O2OH - +H2 +Cl2（ 2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式2FeTiO 3 +6C+7Cl 22TiCl 4+2FeCl 3+6CO（ 3）已知： Mg（ s）+Cl （ g ）=MgCl （ s） H=-641kJ/mo

10、l ； Ti（ s）+2Cl （ g ）=TiCl （ s） H=-770kJ/mol 2 2 2 4下列说法中正确的是 c.A Mg 的燃烧热为 641kJ/molB Ti 的能量一定比 TiCl 4 高C等质量的 Mg （s）、 Ti（ s）足量的氯气反应，前者放出的热量多D该冶炼 Ti 法对环境友好（ 4）某厂日合成甲醇 8.1t ，理论上需氢气0.5t（不考虑生产过程中的损失）（ 5）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池该电池中正极上的电极反应式是 O 2+2H 2O+4e -=4OH -考点：金属冶炼的一般原理 ；热化学方程式 ；电极反应和电池反应方程式 专题：

11、电化学专题 ；金属概论与碱元素 分析： （ 1）电解食盐水生成 NaOH 、 H2 和 Cl 2，以此书写离子方程式；（2）从图示可知氯化时的反应物为 FeTiO 3、C、Cl 2，生成物为 FeCl 3、TiCl 4、CO ，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式；（3） A根据燃烧热的定义判断；B反应热为反应物总能量与生成物总能量的差值；C根据方程式计算；D该冶炼过程使用了有毒 Cl 2 ，对环境有影响（4）根据反应的关系式计算；（5）碱性甲醇电池中， O2 在正极得电子发生还原反应（ 3） A Mg 不是在 O2 中燃烧，故 641kJ/mol 不能称其燃烧热，故A 错误；（ g

12、 ）=TiCl （ s）为放热反应， 1mol Ti（ s）和 2mol Cl2（ g ）的总能量大于1mol TiCl 4（ s）B反应 Ti（ s）+2Cl 2的总能量，故 B 错误；C假设质量均为 24g ，则 Mg （ s）与足量 Cl 2（ g）反应放出 641kJ热量， 24gTi （ s） 与足量 Cl 2 （g ）反应放出的热量 =24 g385kJ ,故 C 正确；770Kj / mol48g / molD该冶炼过程使用了有毒 Cl 2 ，对环境有影响故 D 错误故答案为： C；（ 4）根据 CO+2H 2 CH3 OH ， CH 3OH CO 7/6CI2 7/6 H 2

13、，所以生产1 molCH 3OH ，理论上还需补充氢气2-7/6=5/6mol ，即 5/3gH 2，故生产8.1t CH 3OH 还需补充 H2 的质量 0.5t 0.5 ；O2+2H 2 O+4e -=4OH -，（ 5）碱性甲醇电池中，O2 在正极得电子发生还原反应，电极反应式为 O2 +2H 2O+4e - =4OH -点评：本题考查较为综合，涉及离子方程式、化学反应与能量、电化学等知识，题目难度中等，本题注意把握电极方程式的书写2.钛被称为继铁、铝之后的第三金属，也有人说“ 21世纪将是钛的世纪 ”。（ 1）二氧化钛在现代社会里有广泛的用途，它的产量是一个国家国民经济发展程度的标志。

14、我国至今产量不足，尚需进口二氧化钛。 “硫酸法 ”生产二氧化钛的原料是钛铁矿（主要成分是：FeTiO3,还含有少量 Mn 、 Zn、Cr、Cu 等重金属元素及脉石等杂质），主要生产流程是：（ 1）将钛铁矿与浓 H2SO4 煮解： FeTiO 3 2H2 SO4（浓）=TiOSO 4 FeSO4 2H2 O（硫酸钛酰 ）（ 2）加水分解硫酸氧钛：TiOSO4 （n+1）H 2 O=TiO 2.nH 2O+H 2SO4“硫酸法 ”生产 TiO 2 排放的废液对水体有哪些污染，请指出主要的二点：_； _ 。根据废液主要成分，针对其中一项污染，提出处理的方法。 _（ 2）某化学兴趣小组对 Mg 、 T

15、i、 Cu 三种金属的金属活动性顺序进行探究。提出假设： a. Ti 金属活动性比 Mg 强； b. Ti 金属活动性比 Cu 弱。查阅资料：在相同条件下，金属与酸反应产生气泡的速度快，则该金属活动性越强。实验设计：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，用砂布将表面擦光亮，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸和稀HF 溶液中反应，观察现象。稀盐酸：放出 H2 速率 Mg Ti，铜不反应。 稀 HF：放出H2 速率TiMg根据上述现象（填或）得出金属活动性 Mg Ti 。如何解释另一反常现象（3）用含有 Fe2O3 的钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制取TiO2、TiCI 4 和 Ti的流程如下：Ti

16、O 2 、 SO42 水浸浓硫酸80煅烧钛铁矿FeSO4 7H 2OHTiO 3、 FeTiO 3过 滤SO42-滤高温 CI/C（ 反应 A） Fe 冷却滤液COTiCI 4800 ArTi（反应 B）Mg热过滤滤渣（弃）A. 步骤加铁粉的目的是 _步骤冷却的目的是 _.B. 上述过程中，可以利用的产物是_C. 写出 TiO 2.CI 2.C 高温下发生化学反应的化学方程式_D反应 B： TiCI 4 2Mg2MgCI 2Ti, 在 Ar 气体中进行的目的是 _根据主要生产流程可知生产过程的废液中含有H2SO4,可污染水体。废液中所含的2 具有较强的还原性， 能消耗水中的 O2 ：4Fe2

17、O2 4H=4Fe 3 2H 2O.从而降低水体的 O2 的含量， 使水生动物死亡。根据题述信息可知，FeTiO3 还含有少量的 Mn.Zn.Cr .Cu 等金属元素，这些元素的金属阳离子也会污染水体。根据 H .Fe2 .Mn 2.Zn 2 .Cr3等离子的性质， 可用 Fe 除去 H ，而廉价的 Ca（OH） 2 能与 Fe2 .Mn 2 .Zn 2.Cr 3 等反应，使其转化为对应的沉淀而除去。2） 钛铁矿与浓硫酸反应后含有.Fe2FeSO4 7H2O显然.SO4,根据转化关系可知铁元素最后形成副产品加入 Fe是将 Fe:2F步骤 的目的是将 FeSO 7H O与TiO.SO分离，降低温

18、转化为 Fe Fe=3Fe度有利于 FeSO47H2O析出。 TiO 2.CI2.C反应得到的副产物CO及 TiCI 4与Mg反应生成的副产物MgCI2都是重要的化工原料，都可以利用。TiO 2.CI 2.C 在高温下发生反应，反应物TiO 2.CI 2.C，生成物是CO.Mg.Ti 在高温下都能与空气中 Mg.Ti 在高温下都能与空气中的O等反应， Mg.Ti 在高温下都能与空气中的O等反应。而在TiCI 反应条件：高温，再根据原子守恒可写出其反应方程式。Mg. Ti 高温下都能与空气中O等反应，而在Ar 气体中进行，能防止这些反应的发生。本题易出错之处有两点：一是不能正确分析（ 1）小问中

19、的反应与污染的关系及其处理方法；其二是（ 2）小问中不能弄清楚各步流程所要达到的目的，特别是副产品的分析易出现疏漏的情况。1.（易错题）工业生产中的物质循环利用形式有多种模式。例如：ZMX.YnWoxN.e下列说法正确的是 （ ）A图可用于合成氨中的N 、 H的循环B图可用于氨碱法制纯碱中CO的循环C图可用于电解饱和食盐水中NaCl的循环D图可用于氨氧化法制硝酸中NO的循环2.从海水中提取镁的工艺流程图可表示如下：贝壳石灰乳结晶、过滤母液加盐酸MgCI2.6H 2O脱水电解海水2Mg（OH）2MgCI2浓缩、结晶下列说法中不正确的是（ ）A用此方法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤解 MgCI2时阴极产生氯气C. 步骤可将晶体置于 HCI气体氛围中脱水D.上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应3.（基础题）侯德榜运用 CO2 NH3 H2ONaCI=NaHCO3 NH4CI 的反应原理制纯碱。下面是模拟实验的示意图 :其中气体A、 B 分别是CO2和NH3 之一。下列有关过程的叙述错误的是A. A气体是CO2,BNH3B.过滤过程中会用到普通漏斗和玻璃棒C.是在 NH3 的饱和溶液中加食盐 , 还是在 CO2的饱和溶液中加食盐与两种气体的溶解度有关D.第步操作过滤所得的晶体是NaHCO3, 第步操作是灼烧