2016届高三化学二轮复习热点题型突破一化学工艺流程综合题课件

热点题型突破一化学工艺流程综合题题型一、物质制备类工艺流程题核心考点突破►必备知识1．原料预处理的五种常用方法。研磨减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率水浸与水接触反应或溶解酸浸与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土核心考点突破2.制备过程中控制反应条件的六种方法。(1)调节溶液的pH：常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀，调节pH所需的物质一般应满足两点。①能与H＋反应，使溶液pH变大。②不引入新杂质，例如若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。核心考点突破(2)控制温度：根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。(3)控制压强：改变速率，影响平衡。(4)使用合适的催化剂：加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。(5)趁热过滤：防止某物质降温时析出。(6)冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。核心考点突破►典例导引(2015·新课标Ⅰ卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下图所示：核心考点突破回答下列问题：(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：_______________________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有________(写出两条)。(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是________(写化学式)。核心考点突破(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是____________，然后再调节溶液的pH约为5，目的是____________。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是__________(填名称)。(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________。(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程____________________________________________________________核心考点突破解析：(1)盐跟酸反应生成新盐和新酸，据此可写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4=====△2MgSO4＋2H3BO3。可采取升高温度、将矿石粉碎增大接触面积或搅拌等措施，以提高浸出速率。(2)Fe3O4具有磁性。“浸渣”中除含Fe3O4外，还含有与H2SO4不反应的SiO2，以及CaO与H2SO4反应生成的微溶物CaSO4。(3)硫酸浸出后的滤液中，含有的主要物质有MgSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3、H3BO3等，H2O2具有氧化性，因此加入H2O2溶液可将其中的Fe2＋氧化为Fe3＋。由工艺流程图可知，最后过滤得到含镁盐母液，因此调节溶液的pH约为5，可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀、Al3＋转化为Al(OH)3沉淀。核心考点突破(4)由(3)分析及最后过滤得到含镁盐母液，可知粗硼酸中的主要杂质应为硫酸镁。(5)NaBH4是一种离子化合物，由Na＋与[BH4]－构成，其电子式为(6)以H3BO3与Mg为原料可制备单质B，根据反应物的性质结合质量守恒定律可知，其制备过程中反应的化学方程式为2H3BO3=====△B2O3＋3H2O，B2O3＋3Mg=====△3MgO＋2B。核心考点突破答案：(1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4=====△2H3BO3＋2MgSO4提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)将Fe2＋氧化成Fe3＋使Fe3＋与Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸镁(5)(4)由(3)分析及最后过滤得到含镁盐母液，可知粗硼酸中的主要杂质应为硫酸镁。核心考点突破(5)NaBH4是一种离子化合物，由Na＋与[BH4]－构成，其电子式为(6)以H3BO3与Mg为原料可制备单质B，根据反应物的性质结合质量守恒定律可知，其制备过程中反应的化学方程式为2H3BO3=====△B2O3＋3H2O，B2O3＋3Mg=====△3MgO＋2B。(6)2H3BO3=====△B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg=====△2B＋3MgO核心考点突破►思维建模解答物质制备类工艺流程题的思维流程如下：核心考点突破►类题强化1．(2015·山东高考)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下：核心考点突破(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是__________________________，实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的________。a．烧杯b．容量瓶c．玻璃棒d．滴定管(2)加入NH3·H2O调pH＝8可除去________(填离子符号)，滤渣Ⅱ中含________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是___________________________________________________________核心考点突破Ca2＋Mg2＋Fe3＋开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2已知：Ksp(BaC2O4)＝1.6×10－7，Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9。(3)利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2＋的含量，实验分两步进行。已知：2CrO2－4＋2H＋===Cr2O2－7＋H2O，Ba2＋＋CrO2－4===BaCrO4↓。步骤Ⅰ：移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用bmol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V0mL。核心考点突破步骤Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用bmol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________mol·L－1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2＋浓度测量值将______(填“偏大”或“偏小”)。核心考点突破解析：(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是增大与盐酸的接触面积，加快反应速率。实验室配制一定质量分数的溶液时，需用到的仪器是量筒、烧杯和玻璃棒。(2)由流程图和表中数据可知，pH＝8时，可除去Fe3＋；调节pH＝12.5时，Mg2＋完全沉淀，Ca2＋部分沉淀，故滤渣Ⅱ中含有Mg(OH)2和Ca(OH)2；加入H2C2O4的目的是除去溶液中剩余的Ca2＋，使：Ca2＋(aq)＋C2O2－4(aq)===CaC2O4(s)，当H2C2O4过量时，也可能使c(Ba2＋)·c(C2O2－4)＞Ksp(BaC2O4)，而生成BaC2O4沉淀，导致产品BaCl2·2H2O的量减少。(3)由方程式：2CrO2－4＋2H＋===Cr2O2－7＋H2O知，步骤Ⅰ中加入的CrO2－4的总物质的量为bmol·L－1×V01000L＝bV01000mol。核心考点突破步骤Ⅱ中，加入BaCl2充分反应后，剩余的CrO2－4的物质的量为bmol·L－1×V11000L＝bV11000mol，与Ba2＋反应的CrO2－4的物质的量为bV01000mol－bV11000mol＝b（V0－V1）1000mol，由方程式：Ba2＋＋CrO2－4===BaCrO4↓得，n(Ba2＋)＝n(CrO2－4)，所以BaCl2的浓度：c(BaCl2)＝b（V0－V1）1000moly1000L＝b（V0－V1）ymol·L－1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时，有少量待测液溅出，造成V1的用量减小，所以b（V0－V1）y的测量值将偏大。核心考点突破答案：(1)增大接触面积从而使反应速率加快a、c(2)Fe3＋Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品产量减少(3)上方b（V0－V1）y偏大题型二、物质提纯类工艺流程核心考点突破物质提纯类工艺流程题►必备知识1．把握物质提纯的“六种”常用方法。核心考点突破2．正确选择物质分离“六种”常用方法。核心考点突破►典例导引(2015·天津高考)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：核心考点突破回答下列问题：(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2的作用是__________________________________________。写出操作①的名称：________。(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：____________操作②用到的主要仪器名称为__________，其目的是__________(填序号)。a．富集铜元素b．使铜元素与水溶液中的物质分离c．增加Cu2＋在水中的溶解度核心考点突破(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和________。若操作③使用如下图装置，图中存在的错误是____________。核心考点突破(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是____________。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是________________________________________________________________________。(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是________。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是___________________________________________________核心考点突破解析：(1)Cu转化为Cu(NH3)，化合价升高，发生氧化反应，故H2O2作氧化剂，将Cu氧化。从图中可以看出，经过操作①得到溶液和残渣，故操作①是过滤。(2)铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应生成NH3和NH4Cl及溶解在有机层中的CuR2，故反应的离子方程式为Cu(NH3)＋2RH===2NH3＋2NH＋CuR2。操作②得到溶液和有机层，故该操作是分液，用到的主要仪器是分液漏斗，其目的是使铜元素与水溶液中的物质分离，富集铜元素。核心考点突破(3)根据反应Ⅲ可以判断出CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和RH；图中的错误是分液漏斗的尖端未紧靠烧杯内壁，分液漏斗中的液体太多。(4)电解CuSO4溶液，阳极是水放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故阳极产物是O2和H2SO4；将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。(5)反应Ⅲ消耗H2SO4，操作④电解CuSO4溶液产生H2SO4，实现了H2SO4的循环使用；反应Ⅰ中H2O2将铜氧化为Cu2＋，Cu2＋与NH3产生Cu(NH3)，因为NH3溶于水，溶液显碱性，如果c(OH－)过高，会产生Cu(OH)2沉淀，为了防止产生Cu(OH)2沉淀，在反应Ⅰ中加入了NH4Cl。核心考点突破答案：(1)作氧化剂过滤(2)Cu(NH3)＋2RH===2NH＋2NH3＋CuR2分液漏斗ab(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多(4)O2、H2SO