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1、 学一技综观近几年的高考试题，涉及金属矿物开发利用无机物的制备与提纯的工艺流程题越来越多，成了近几年高考命题的热点之一。1试题特点(1)考查的知识符合生产实际，能培养学生联系实际、学以致用的思想。(2)考查的知识全面，涉及到化学基础知识的方方面面，既能考查学生对双基的掌握情况，又能考查应用知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力。(3)试题的阅读量大，设问落点低，能考查学生信息的提取和处理能力。2解题策略(1)注意从生产实际出发，考虑原料和生产条件的成本、是否符合绿色化学要求。(2)根据题干信息、表格(流程)信息、设问信息、分析、判断试题考查的知识点，明确试题考查的目的。(3)看清问题，规范作
2、答。要注意语言的科学性。要分清操作名称和具体的操作步骤。悟一题例 (2011广东高考)由熔盐电解法获得的粗铝含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于钢材镀铝。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_，_。(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，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。解析 本题考查工艺流程，考查元素化合物之间的转化关系和化学实验基
3、本操作。(1)由题意知，Fe2O3、SiO2和金属Al在高温下发生置换反应。(2)粗铝中还存在H2，与Cl2结合形成HCl，高温下Cl2也能与Na和Al反应生成NaCl和AlCl3，AlCl3在700时为气态。通一类1(2012太原模拟)高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2。检验Fe2是否除尽的实验操作是_。(2)通常条件下KspFe(OH)34.01038，除杂后溶液中c(Fe3)约为_。(3)配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是_。(4)“结晶”操作中
4、，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是_。(5)“分离”操作名称是_(填字母代号)。A蒸馏 B分液 C过滤(6)测定铵明矾组成的方法是：a称取0.453 0 g铵明矾样品，高温灼烧，得Al2O3固体0.102 0 g；b称取0.453 0 g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl2溶液，经纯化、过滤、灰化，得BaSO4 0.465 9 g。c称取0.453 0 g铵明矾样品，加入足量的NaOH溶液，加热，将产生的气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重0.017 0 g。则铵明矾的化学式为_。解析：(2)根据(1)中除
5、杂后溶液的pH约为8，即c(OH)106 mol/L，再根据KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)c(Fe3)(106)34.01038，解得c(Fe3)4.01020 mol/L。答案： (1)取样，加适量H2O2溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若无明显现象，说明Fe2已除尽 (2)4.01020 mol/L(3)抑制Al3水解(4)减少可溶性杂质的析出及Al3水解(5)C (6)NH4Al(SO4)212H2O2铁及其化合物在日常生活中应用广泛。Fe(NO3)39H2O易溶于水，微溶于硝酸，主要用作催化剂和媒染剂。工业上用细铁屑与稀硝酸反应制备，主要流程如下：请回答下列问题(1)Na2
6、CO3溶液可以除油污，原因是(用离子方程式表示)_。(2)耐酸反应器中可以观察到的现象是_；制备过程中需控制加入铁屑的量，当观察到_的现象时应停止加入铁屑。(3)制得的Fe(NO3)39H2O用20%HNO3洗涤，其原因_。(4)在实验室中进行蒸发浓缩、降温结晶的操作，所需的仪器有_。(3)用20%HNO3洗涤，其原因是Fe(NO3)3微溶于硝酸，可洗去晶体表面附着的杂质且降低洗涤过程中晶体的损耗。(4)蒸发浓缩、降温结晶的操作，所需的仪器有铁架台(带铁圈)(或三脚架)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、坩埚钳。3(2011福建高考)四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿
7、(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题：(1)往中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：2Fe3Fe=3Fe22TiO2( 无色)Fe4H=2Ti3(紫色)Fe22H2OTi3(紫色)Fe3H2O=TiO2(无色)Fe22H加入铁屑的作用是_。(2)在工艺过程中需要控制条件以形成TiO2nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在_范围。(3)若把中制得的固体TiO2nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25C时，KspFe(OH)32.791039，该温度下反应Fe(OH)33H Fe33H2
8、O的平衡常数K_。(4)已知：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)O2(g)H140 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol1写出中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_。(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_(只要求写出一项)。(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用_方法。TiCl4SiCl4熔点/C25.068.8沸点/C136.457.6解析：本题考查了胶体知识、溶度积常数、化学平衡常数的含义、热化学方程式的书写、物质的提纯等
9、方面的知识，能较好地考查考生的观察能力及处理数据的能力。(1)由流程图知，加铁是为了将Fe3还原成Fe2，将TiO2还原成Ti3，由题中所给三个方程知Ti3还原性强于Fe2，故Ti3的存在还可避免Fe2被氧化(因为要得到绿矾)。(4)将题中已知的两个热化学方程式同向相加得，TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H81 kJmol1。(5)由生产流程图知转化过程中有废渣、废液和废气产生，直接排放会污染环境。(6)因SiCl4、TiCl4是液态物质且沸点相差较大，故可利用蒸馏的方法分离。答案：(1)将Fe3还原成Fe2，生成Ti3，保护Fe2不被氧化(2)109107m(或其他合理答案)(3)2.79103(4)TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H81 kJmol1(5)产生三废(或其他合理答案)(6)蒸馏(或分馏、精馏)
