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1、唐玲出品 高中化学学习材料 唐玲出品 32 1 2014 年广东卷 石墨在材料领域有重要应用 某初级石墨中含SiO2 7 8 Al2O3 5 1 Fe2O3 3 1 和 MgO 0 5 等杂质 设计的提纯与综合利用工艺如下 注 SiCl 4的沸点为57 6 金属氯化物的沸点均高于150 1 向反应器中通入Cl2前 需通一段时间N2 主要目的是 2 高温反应后 石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物 气体I 中的碳氧化物主要 为 由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为 3 步骤 为 搅拌 所得溶液IV 中的阴离子有 4 由溶液 IV 生成沉淀V的总反应的离子方程式为 100kg 初级石墨最
2、多可获得V 的质量为 kg 5 石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐 完成下图防腐 示意图 并作相应标注 本题值得重温之处 1 获取信息 结合已有知识和新信息进行物质流程的分析 结合信息弄清初级石墨 气体I 气体 II 固体 III 溶液IV 的物质或微粒组成是解 决本题的关键 分析物质流程时要关注原料成分 产品 特别注明的信息等 如本题的 石 墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物 注 SiCl4的沸点为57 6 金属氯化物的沸 点均高于150 2 化工生产中条件的控制 通过控制条件控制反应的发生 影响反应的快慢和限度 速率和平衡 进行物质的分 离等 例如第 1 问中控制反应环境避免副反应发生
3、流程中利用沸点通过控制温度对气 初级石墨 活性炭 纯化石墨 气体I 石墨电极 气体II 固体III 含水玻璃的混合溶液 溶液IV沉淀V 1500 Cl2 80 冷凝 过量 NaOH 溶液 NaOH 溶液 步骤 乙酸乙酯 加热 唐玲出品 体 I 进行分离等 3 利用离子平衡等原理分析陌生反应 书写相关方程式 如第 4 问的离子方程式分析时若能结合AlO2 的水解平衡及乙酸乙酯碱性条件的水解 考虑 该离子方程式的分析和书写则水到渠成 4 守恒思想在计算中的应用 如第 4 问第 2空 5 图像绘制的规范及必要的标注 重温本题后我还需要提醒自己的是 唐玲出品 32 2 2013 年广东卷 银铜合金广泛
4、用于航空工业 从切割废料中回收银并制备铜化工产品的 工艺如下 注 Al OH 3和 Cu OH 2开始分解的温度分别为450 和 80 1 电解精炼银时 阴极反应式为 滤渣A 与稀 HNO 3反 应 产生的气体在空气中迅速变为红棕色 该气体变色的化学方程式为 2 固体混合物B的组成为 在生成固体B的过程中 需控制 NaOH 的加入量 若NaOH 过量 则因过量引起的反应的离子方程式为 3 完成煅烧过程中一个反应的化学方程式 CuO Al 2O3 CuAlO2 4 若银铜合金中铜的质量分数为63 5 理论上5 0kg 废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO 2 至少需要1 0mol L 1
5、的 Al2 SO4 3溶液 L 5 CuSO4溶液也可用于制备胆矾 其基本操作是 过滤 洗涤和干燥 本题值得重温之处 1 审题 关注关键词句 特别是设问语句 找准答题方向 避免非智力性失分 如审题中应关注 该气体变色 的化学方程式为 因过量引起的反应 的离子方程式为 试卷前面的相对原 子质量 Cu 63 5 注 Al OH 3和 Cu OH 2开始分解的温度分别为450 和 80 流 程中的 煮沸 3 中的 等等 2 课本中的基础知识及反应方程式 如本题的NO与 O2 Al OH 3与 NaOH 粗铜精炼的简单 迁移等 3 简单陌生氧化还原反应方程式书写 得失电子守恒 原子守恒在陌生方程式书写
6、中的准确运用 4 守恒思想在计算中的应用 如第 4 问 根据原子守恒列出关系式进行计算 5 化工生产中常用的物质分离提纯方法 重温本题后我还需要提醒自己的是 银铜合 金废料 空气 熔炼 银熔体 渣料 含少量银 稀 H2SO4 冷凝 成型 电解精炼 粗银银 过滤 CuSO4溶液 滤渣 A Al2 SO4 3稀 NaOH 煮沸过滤 滤液 固体 B 煅烧 稀有气体 CuAlO2 唐玲出品 32 3 2012 年广东卷 难溶性杂卤石 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O 属于 呆矿 在水中存在如 下平衡 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O2Ca 2 2K Mg2 4SO 4 2
7、2H2O 为能充分利用钾 资源 用饱和Ca OH 2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾 工艺流程如下 1 滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石 2 用化学平衡移动原理解释Ca OH 2溶液能溶解杂卤石浸出K 的原因 3 除杂 环节中 先加入 溶液 经搅拌等操作后 过滤 再加入 溶液调滤液PH至中性 4 不同温度下 K 的浸出浓度与溶浸时间的关系见下 图 由图可得 随着温度升高 5 有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂 则溶浸过程中会发生 CaSO4 s CO 3 2 CaCO3 s SO 4 2 已知 298K 时 Ksp CaCO3 2 80 10 9 Ksp CaSO4 4 90 10 5 求此温度下该反应的
8、平衡常数K 计算结果保留三位有效数字 本题值得重温之处 1 与化学平衡相关的表述类问题的规范作答 加入 Ca OH 2溶液后 生成Mg OH 2 CaSO4沉淀 溶液中Mg 2 SO 2 4 浓度减小 使平衡右 移 基本模式 措施 措施对影响平衡的物理量的影响 对什么平衡产生何种影响 平衡移 动的结果即对该步骤目的的影响 2 除杂的原则 不引入新杂质 引入的杂质必须除去 知识来源 粗盐提纯 3 化工 实验中的图像分析要弄清自变量 因变量 并有控制变量的思想 还要学会结合 目的进行分析 4 有关Ksp的计算 涉及平衡常数计算时书写平衡常数表达式进而寻找所需求算物理量 结 合题目已知条件进行分析
9、杂卤石 Ca OH 2溶液 溶解过滤 滤渣 滤液除杂 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 硫酸钾 母液 唐玲出品 重温本题后我还需要提醒自己的是 唐玲出品 32 4 2011 年广东卷 由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气 这些杂质可采用 吹气精炼法除去 产生的尾气经处理后可用钢材镀铝 工艺流程如下 注 NaCl 熔点为 801 AlCl3在 181 升华 1 精炼前 需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂 防止精炼时它们分别与铝发生置换反应 产生新的杂质 相关的化学方程式为 和 2 将 Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体 杂质随气泡上浮除去 气泡的主要成分除Cl2外还 含有 固态杂质粘附于气泡上 在熔体
10、表面形成浮渣 浮 渣中肯定存在 3 在用废碱液处理A的过程中 所发生反应的离子方程式为 4 镀铝电解池中 金属铝为极 熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以 AlCl4 和 Al2Cl7 形式存在 铝电极的主要电极反应式为 5 钢材镀铝后 表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀 其原因是 本题值得重温之处 1 分类思想在化工物质流程分析中的运用 在分析物质流程时学会关注核心元素的存在形式及变化 并学会从物质类别的角度分析 发生的反应 如本题物质流程分析时 看到Cl2时应该有Cl2是常见强氧化剂 非金属单质 等类别观念 从而分析出Al Na H2与 Cl2的反应 而在整个物质流程分析时要结合信息关 注
11、 Al Na H Cl 等核心元素以何种物质或微粒去往何处 以此思路进行物质流程分析也能 避免第 3 问遗漏H 与 OH 的反应 2 电极反应式书写技巧 确定电极上发生价态变化 得失电子 的微粒后 关注介质环境 电解液 巧妙运用 守恒关系确定反应物 生成物 如本题中已明确给出在该电解液中铝元素和氯元素的存在形 式 则利用Al Cl 的守恒 电荷守恒等可确定出AlCl4 为反应物 Al 2Cl7 为生成物 3 解题时回归课本相关知识有利于全面答题 如本题第 5 问 在解释原因时应回归知识 金属腐蚀的种类及发生的原因 就能全面答题 重温本题后我还需要提醒自己的是 冷却除渣 镀铝制品 NaCl KC
12、l 熔融盐 高纯铝液高纯铝锭 尾气 冷凝 固体 B 气体 A 废碱液 回收液 电镀 170 700 坩埚中精炼 粗铝 通入 Cl2 唐玲出品 32 5 2010 年广东卷 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域 以 锂辉石 主要成分为 Li2O Al2O3 4SiO2 为原料制备Li2CO3的工艺流程如下 已知 Fe 3 Al3 Fe2 和 Mg2 以氢氧化物形式完全沉淀时 溶液的pH分别为 3 2 5 2 9 7 和 12 4 Li2SO4 LiOH 和 Li2CO3在 303 K 下的溶解度分别为34 2 g 12 7 g和 1 3 g 步骤 I 前 锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 步骤 I 中
13、酸浸后得到的酸性溶液中含有Li SO2 4 另含有Al 3 Fe3 Fe2 Mg2 Ca 2 Na 等杂质 需在搅拌下加入 填 石灰石 氯化钙 或 稀硫酸 以调节溶液的pH到 6 0 6 5 沉淀部分杂质离子 然后分离得到浸出液 步骤 II中 将适量的H2O2溶液 石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中 可除去的杂质 金属离子有 步骤 III中 生成沉淀的离子方程式为 从母液中可回收的主要物质是 本题值得重温之处 1 原料预处理的常见方法 如粉碎 研磨 灼烧 煅烧 焙烧 溶浸 水浸 酸浸 碱浸 等 化工生产常从以下角度提升生产效益 原料来源广 廉价易得 成本低 原料转化充分 利用率高 反应快
14、速充分 工艺效率高 设备要求低 易于实现 产品纯度高 价格好 绿 色环保 耗能低 无污染等 化工生产的各环节都是围绕上述目的设计 也是分析化工题常 用的指导思想 例如本题原料预处理阶段的粉碎就是为了通过控制条件影响速率进而提高浸 出率 原料的利用率 2 信息获取 已知 中的金属阳离子完全沉淀的pH Li2SO4 LiOH 和 Li2CO3的溶解度 均是分析第 3 4 的关键信息 如分析出第 4 问中产物Li2CO3应是沉淀需要溶解度信 息 也可从流程中沉淀后物质为Li2CO3和母液得出Li2CO3应是沉淀 3 回收利用物质的分析 关注原料及加入试剂中核心元素或微粒的去向 特别是不参与相 关反应
15、的微粒的去向 如本题第 5 问 若能关注硫酸 饱和碳酸钠溶液中硫酸根 Na 的去向则能快速得出答案 重温本题后我还需要提醒自己的是 锂辉石 硫酸 浸取锂 I 浸出渣 浸出液 除杂 滤渣 滤液蒸发浓缩 II 沉淀 III 饱和碳酸钠溶液 母液 碳酸锂 唐玲出品 32 6 2015 年广州二测 回收利用炼铜工业产生的排放物 既能节约资源 又能保护环境 1 用氨水吸收尾气中的SO2后 再加入硫酸 可 获得 SO2和 NH4 2SO4两种产品 相关反应的化 学方程式为 2 烟灰中金属元素以硫酸盐和氧化物形态存在 其中锌 铅的含量最大 其次为铜 铁等 烟灰的回收利用工艺如下 沉铜 可得到单质铜 该步骤应
16、加入的试剂是 一次浸取 铜浸出率较低 原因是烟灰中部分铜元素以 填化学式 残留在浸出渣中 二次浸取 应选择 填化学式 作浸取剂 3 从贵金属阳极泥中可提取粗银 电解法精炼粗银时采用AgNO3和 HNO 3的混合液作电 解液 阴极的主要电极反应式为 阴极还有 少量副反应发生 产生的气体遇空气迅速变为红棕色 该副反应的电极反应式为 本题值得重温之处 1 分类思想在书写方程式中的应用 在分析性质 书写方程式时 一定要有类别观念 本 题在书写第 1 问的方程式时一定要有分类的思想 能够在审题后看出需要书写的是碱与 酸性氧化物的反应 强酸制弱酸的反应 同时学会类比 就能顺利完成 2 物质流程分析是化工题重要解题方法 也是考查要点 抓住核心元素的存在形式 物质 或微粒 结合物质性质 题目信息进行分析 则能较为迅速和准确的解决物质流程的分析 例如本题根据设问抓住铜元素在烟灰中存在主要为硫酸铜 氧化铜 进而沿着流程分析即可 快速得出浸出液 浸出渣中铜的存在形式 结合不引入新杂质可进行快速作答 3 不引入新杂质在化工生产中的应用 本题 沉铜 步骤的试剂选择 二次浸取 试剂的 选择均渗透着此思想 4 电极
