《优化方案》2013年高考总复习化学亮点专题集锦3从矿物到基础材料

专题三从矿物到基础材料亮点专题集锦（3）专题三从矿物到基础材料“化学工艺流程”题的解答方法和思路无机化工题实际上是考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。1．解答此类题目的基本步骤(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。专题三从矿物到基础材料(2)分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：①反应物是什么。②发生了什么反应。③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。专题三从矿物到基础材料(3)从问题中获取信息，帮助解题。2．对反应条件的分析对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本、对设备的要求、环境保护等方面作答)。专题三从矿物到基础材料3．常见文字叙述模式洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，等水自然流下后，重复以上操作2～3次；从溶液中得到晶体：蒸发浓缩—冷却、结晶—过滤—洗涤等。专题三从矿物到基础材料注意：(1)在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了除去××杂质”，只写“除杂”等一类模糊式的回答是不给分的；(2)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。专题三从矿物到基础材料用粗锌(含少量铁等杂质)与稀硫酸反应制氢气，其废液中含有大量的硫酸锌。同学们用制氢气的废液来制取皓矾(ZnSO4·7H2O)，并探究其性质。(1)制备皓矾实验流程如图所示：例专题三从矿物到基础材料已知：氢氧化物沉淀的pH范围如表所示。专题三从矿物到基础材料氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Zn(OH)2开始沉淀时的pH2.77.65.7完全沉淀时的pH3.79.68.0专题三从矿物到基础材料请回答下列问题：①加入的试剂a，供选择的试剂有：氨水、NaClO溶液、20%的H2O2溶液、浓硫酸、浓硝酸等，应选用_______________________________，其理由是________________________________。专题三从矿物到基础材料②加入的试剂b，供选择的试剂有：锌粉、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、ZnSO4等，应选用________________________________，其理由是__________________________________________________________________。专题三从矿物到基础材料③从晶体1→晶体2，该过程的名称是________________________________。④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水洗的目的是________________________________。(2)探究皓矾的性质专题三从矿物到基础材料⑤称取28.7gZnSO4·7H2O，研细后置于坩埚中小心加热，残留固体质量与温度的对应数据如表所示。则1000℃时加热皓矾的反应方程式为：________________________________。专题三从矿物到基础材料温度(℃)602409301000残留固体质量(g)19.716.18.18.1专题三从矿物到基础材料⑥取少量ZnSO4·7H2O配成溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，发现先产生白色沉淀后又逐渐溶解。查资料得知Zn(OH)2具有两性，则Zn(OH)2溶于NaOH溶液的离子方程式为：________________________________。专题三从矿物到基础材料【解析】在废液中加入20%的H2O2溶液，将其中的Fe2＋氧化为Fe3＋，由于H2O2被还原后的产物是H2O，能避免引入新的杂质；将Fe2＋氧化成Fe3＋后，向溶液中加入ZnO、Zn(OH)2或ZnCO3，用于调节溶液的pH为3.7～5.7，使Fe3＋全部转化为Fe(OH)3沉淀，同时能避免Zn2＋损失和引入其他杂质；专题三从矿物到基础材料从晶体1→晶体2的操作过程的目的是进一步提高所得晶体的纯度，该操作过程的名称为重结晶；在得到皓矾后，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水洗涤的原因是防止晶体在水中大量溶解而影响产率，用酒精洗涤可以冲洗掉晶体表面的杂质离子同时可防止晶体溶解。专题三从矿物到基础材料【答案】(1)①20%的H2O2溶液将废液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，同时避免引入新的杂质②ZnO[Zn(OH)2或ZnCO3]调节溶液的pH为3.7～5.7，使Fe3＋全部转化为Fe(OH)3沉淀，同时避免Zn2＋的损失和引入其他杂质③重结晶专题三从矿物到基础材料④为了冲洗掉晶体表面的杂质离子，同时防止晶体溶解，从而影响产率(2)⑤ZnSO4·7H2O=====1000℃ZnO＋SO3↑＋7H2O↑⑥Zn(OH)2＋2OH－===ZnO2－2＋2H2O