2018届二轮复习化学工艺流程题型研课件（70张）（江苏专用） 70页

[ 题型特点 ] 工艺流程题是江苏高考必考题型，工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的 ( 包括副产品 ) ；题干主要用流程图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成一系列问题，构成一道完整的化学试题。此类试题集综合性、真实性、开放性于一体，包含必要的操作名称、化工术语或文字说明，考查知识面广、综合性强、思维容量大。题干的呈现形式多为流程图、表格和图像；设问角度一般为操作措施、物质成分、化学反应、条件控制的原因和产率计算等，能力考查侧重于获取信息的能力、分析问题的能力、语言表达能力和计算能力；涉及到的化学知识有基本理论、元素化合物和实验基础知识。 1. (2017· 江苏化学， 16) 铝是应用广泛的金属。以铝土矿 ( 主要成分为 Al 2 O 3 ，含 SiO 2 和 Fe 2 O 3 等杂质 ) 为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注： SiO 2 在 “ 碱溶 ” 时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1) “ 碱溶 ” 时生成偏铝酸钠的离子方程式为 ____________ ____________________________________________________ 。 (2) 向 “ 过滤 Ⅰ” 所得滤液中加入 NaHCO 3 溶液，溶液的 pH________( 填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 减小 ” ) 。 (3) “ 电解 Ⅰ” 是电解熔融 Al 2 O 3 ，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 ______________________________________ 。 (4) “ 电解 Ⅱ” 是电解 Na 2 CO 3 溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为 ________________________________________ ， 阴极产生的物质 A 的化学式为 ________ 。 (5) 铝粉在 1 000 ℃ 时可与 N 2 反应制备 AlN 。在铝粉中添加少量 NH 4 Cl 固体并充分混合，有利于 AlN 的制备，其主要原因是 _______________________ 。 2. (2016· 江苏化学， 16) 以电石渣 [ 主要成分为 Ca(OH) 2 和 CaCO 3 ] 为原料制备 KClO 3 的流程如下： (1) 氯化过程控制电石渣过量、在 75 ℃ 左右进行。氯化时存在 Cl 2 与 Ca(OH) 2 作用生成 Ca(ClO) 2 的反应， Ca(ClO) 2 进一步转化为 Ca(ClO 3 ) 2 ，少量 Ca(ClO) 2 分解为 CaCl 2 和 O 2 。 ① 生成 Ca(ClO) 2 的化学方程式为 _____________________ _________________________________________________ 。 ② 提高 Cl 2 转化为 Ca(ClO 3 ) 2 的转化率的可行措施有 ________( 填序号 ) 。 A. 适当减缓通入 Cl 2 速率 B. 充分搅拌浆料 C. 加水使 Ca(OH) 2 完全溶解 (2) 氯化过程中 Cl 2 转化为 Ca(ClO 3 ) 2 的总反应方程式为： 6Ca(OH) 2 ＋ 6Cl 2 ===Ca(ClO 3 ) 2 ＋ 5CaCl 2 ＋ 6H 2 O 氯化完成后过滤。 ① 滤渣的主要成分为 __________( 填化学式 ) 。 ② 滤液中 Ca(ClO 3 ) 2 与 CaCl 2 的物质的量之比 n [Ca(ClO 3 ) 2 ] ∶ n [CaCl 2 ]________1 ∶ 5( 填 “>” 、 “<” 或 “ ＝ ” ) 。 (3) 向滤液中加入稍过量 KCl 固体可将 Ca(ClO 3 ) 2 转化为 KClO 3 ，若溶液中 KClO 3 的含量为 100 g·L － 1 ，从该溶液中尽可能多地析出 KClO 3 固体的方法是 ________ 。 解析　 (1) ① Cl 2 与 Ca(OH) 2 反应生成 Ca(ClO) 2 和 CaCl 2 ，配平。 ② 适当缓慢通氯气，气液充分接触，提高 Cl 2 的吸收率， A 正确；充分搅拌，增大气液接触面积，提高 Cl 2 的吸收率， B 正确；由于 Ca(OH) 2 溶解度小，加水使 Ca(OH) 2 溶解，生成 Ca(ClO 3 ) 2 浓度小，无法提高 Cl 2 的转化率，错误。 (2) ① 电石渣中含有不溶于水的 CaCO 3 及溶解度小的 Ca(OH) 2 ，滤渣为 CaCO 3 、 Ca(OH) 2 。 ② 因为 Ca(OH) 2 与 Cl 2 还可以发生反应生成 Ca(ClO) 2 和 CaCl 2 ， Ca(ClO) 2 少量分解也会生成 CaCl 2 ，所以 Ca(ClO 3 ) 2 含量偏低。 (3) 由溶解度图可知， KClO 3 随温度变化溶解度变化大，可以采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法生成沉淀。 答案　 (1) ① 2Cl 2 ＋ 2Ca(OH) 2 ===Ca(ClO) 2 ＋ CaCl 2 ＋ 2H 2 O ② AB (2) ① CaCO 3 、 Ca(OH) 2 　 ② ＜ (3) 蒸发浓缩、冷却结晶 3. (2015· 江苏化学， 16) 以磷石膏 ( 主要成分 CaSO 4 ，杂质 SiO 2 、 Al 2 O 3 等 ) 为原料可制备轻质 CaCO 3 。 4. (2014· 江苏化学， 16) 烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰 ( 主要含 Al 2 O 3 、 SiO 2 等 ) 制备碱式硫酸铝 [Al 2 (SO 4 ) x (OH) 6 － 2 x ] 溶液，并用于烟气脱硫研究。 (1) 酸浸时反应的化学方程式为 ________________ ； __________________ 滤渣 Ⅰ 的主要成分为 ________( 填化学式 ) 。 (2) 加 CaCO 3 调节溶液的 pH 至 3.6 ，其目的是中和溶液中的酸，并使 Al 2 (SO 4 ) 3 转化为 Al 2 (SO 4 ) x (OH) 6 － 2 x 。滤渣 Ⅱ 的主要成分为 ________( 填化学式 ) ；若溶液的 pH 偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低， 其原因是 _______________________________ ___________________________________________________( 用离子方程式表示 ) 。 (3) 上述流程中经完全热分解放出的 SO 2 量总是小于吸收的 SO 2 量，其主要原因是 __________________________________ ；与吸收 SO 2 前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的 pH 将 ________( 填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 5. (2013· 江苏化学， 16) 氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿 ( 主要成分为 MgCO 3 ，含少量 FeCO 3 ) 为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下： ① D 中收集的气体是 ________( 填化学式 ) 。 ② B 中盛放的溶液可以是 ________( 填字母 ) 。 a.NaOH 溶液 b.Na 2 CO 3 溶液 c. 稀硝酸 d.KMnO 4 溶液 ③ A 中得到的淡黄色固体能与热的 NaOH 溶液反应，产物中元素的最高价态为＋ 4 ，写出该反应的离子方程式： __________ _____________________________________________ 。 解析　 (1)MgCO 3 微溶于水写离子方程式时不能拆成离子形式，硫酸是强酸能拆成离子形式。 (2) 由于菱镁矿中含有 FeCO 3 ，所以溶液中存在 FeSO 4 ，要除去杂质 Fe 2 ＋ 可先将其氧化成 Fe 3 ＋ ，再调节 pH 除去，因此 H 2 O 2 是氧化剂，发生反应： 2FeSO 4 ＋ H 2 O 2 ＋ H 2 SO 4 ===Fe 2 (SO 4 ) 3 ＋ 2H 2 O 。 (3) 用氨水调节 pH ＝ 4 除去 Fe 3 ＋ ，滤渣 2 为 Fe(OH) 3 。 (4) 题目中要求利用图中装置进行气体的分步吸收或收集。煅烧后存在四种气体： S 、 SO 2 、 CO 2 和 CO 。由 ③ 可知 A 中得淡黄色固体，即 S ， B 吸收 SO 2 ， C 吸收 CO 2 ， D 中收集 CO 。 B 吸收 SO 2 但不吸收 CO 2 ，可选用 KMnO 4 溶液，注意不能用 NaOH 溶液或 Na 2 CO 3 溶液，因为它们吸收 SO 2 的同时也吸收 CO 2 ，题目要求是分步吸收。 ③ 中发生 S 与热 备考策略 对 “ 元素化合物及其转化 ” 的专题复习，要重视以化学反应原理为指导，理解掌握元素化合物的性质及应用；要认识有效实现物质转化的原理和方法，掌握真实而有意义的应用情境中分析问题的方法，整体理解 “ 流程 ” 所给予的信息，弄清流程中每一步的原理和目的，明确其中发生的反应和反应前后物质的组成，并结合已有知识准确获取并解释相关图形中的题示信息；要充分关注物质的转化过程中反应条件的控制；要不断提高学生获取和加工题给信息的能力和化学语言的表达能力。 [ 考点精要 ] 1 . 原料预处理的 5 种常用方法 看方法 想目的 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 2. 制备过程中控制反应条件的 6 种方法 看方法 想目的 调节溶液的 pH 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 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 控制压强 改变速率，影响平衡 使用合适的催化剂 改变反应速率，控制达到平衡所需要的时间 趁热过滤 防止某物质降温时析出 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 [ 注意 ] 　 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 Cu 2 ＋ 中混有的 Fe 3 ＋ ，可加入 CuO 、 Cu(OH) 2 或 Cu 2 (OH) 2 CO 3 等物质来调节溶液的 pH ，不可加入 NaOH 溶液、氨水等。 3 . 把握物质提纯的 “ 6 种 ” 常用方法 看目的 选方法 除去可溶性杂质 水溶法 除去碱性杂质 酸溶法 除去酸性杂质 碱溶法 除去还原性或氧化性杂质 氧化还原法 除去受热易分解或易挥发的杂质 加热灼烧法 除去酸性 Cu 2 ＋ 溶液中的 Fe 3 ＋ 等 调 pH 法 4. 正确选择物质分离的 “ 6 种 ” 常用方法 看目的 选方法 分离难溶物质和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法 过滤 ( 热滤或抽滤 ) 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用 CCl 4 或苯萃取溴水中的溴 萃取和分液 提取溶解度随温度变化不大的溶质，如 NaCl 蒸发结晶 提取溶解度随温度变化较大的溶质，易水解的溶质或结晶水合物。如 KNO 3 、 FeCl 3 、 CuCl 2 、 CuSO 4 ·5H 2 O 、 FeSO 4 ·7H 2 O 等 冷却结晶 分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油 蒸馏与分馏 利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气 冷却法 5. 工艺流程中重要物质的确定 (1) 循环物质的确定 (3) 滤渣、滤液成分的确定 要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况： ① 反应过程中哪些物质 ( 离子 ) 消失了； ② 所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子，要考虑这些离子间是否会发生反应。 (2) 副产品的判断 工艺流程与物质的制备 【考法训练 1 】 (2017· 苏锡常镇二模 ) 软锰矿的主要成分是 MnO 2 ，还含有少量重金属化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是 FeS 2 ，还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上采用同槽酸浸工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下： [ 考法指导 ] (1) 为了提高锰元素的浸出率，在 “ 浸取 ” 时可采取的措施有： ① 适当升高温度； ② 搅拌； ③ ________ 等。 (2) “ 氧化 ” 中加入 MnO 2 发生反应的离子方程式为 _________ ____________________________________________________ 。 (3) “ 滤渣 2 ” 中主要成分的化学式为 ________ 。 (4) “ 除重金属 ” 时使用 (NH 4 ) 2 S 而不使用 Na 2 S 的原因是 _____ _________________________________________________ 。 (5) “ 50 ℃ 碳化 ” 得到碳酸锰，反应的化学方程式为 _______ __________________________________________________ 。 (6) 生成的碳酸锰产品需经充分洗涤，检验产品完全洗净的方法是 __________________________________________________ 。 解析 　 (1) 为了提高锰元素的浸出率还可以适当增加浸取的时间或采用更高一点浓度的硫酸及将矿石充分粉碎等措施。 (2) 氧化的目的是将 Fe 2 ＋ 氧化为 Fe 3 ＋ ，便于在后面调节溶液 pH 时将它除去，反应的离子方程式见答案。 (3) 滤渣 3 是除去的重金属，滤渣 2 除了 Fe(OH) 3 沉淀外，还有 Al(OH) 3 沉淀。 (4) 因为本工艺除了制备碳酸锰还要回收硫酸铵，故如果用 Na 2 S ，则回收到的硫酸铵的量减少。 (5) 由图示可知反应物是 MnSO 4 和 NH 4 HCO 3 ，生成物有 CO 2 、 (NH 4 ) 2 SO 4 和 MnCO 3 ，反应的化学方程式见答案。 (6) 检验产品是否洗净可通过检验是否残留 (NH 4 ) 2 SO 4 ，即取最后一次洗涤滤液，加入盐酸酸化的 BaCl 2 溶液，若无沉淀，则已洗净。 【考法训练 2 】 (2017· 南京盐城连云港二模 ) ZnSO 4 可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿 ( 主要成分为 ZnO ，还含有 Fe 2 O 3 、 CuO 、 SiO 2 等杂质 ) 制备 ZnSO 4 ·7H 2 O 的流程如下： 相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH( 开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 mol·L － 1 计算 ) 如下表表示。 金属离子 开始沉淀的 pH 沉淀完全的 pH Fe 3 ＋ 1.1 3.2 Fe 2 ＋ 5.8 8.8 Zn 2 ＋ 6.4 8.0 (1) “ 滤渣 1 ” 的主要成分为 ________( 填化学式 ) 。 “ 酸浸 ” 过程中，提高锌元素浸出率的措施有：适当提高酸的浓度、 ________( 填一种 ) 。 (2) “ 置换 ” 过程中，加入适量的锌粉，除与溶液中的 Fe 3 ＋ 、 H ＋ 反应外，另一主要反应的化学方程式为 ______________ 。 (3) “ 氧化 ” 一步中，发生反应的离子方程式为 __________ ___________________________________________________ 。 溶液 pH 控制在 (3.2 ， 6.4) 之间的目的是 __________________ ___________________________________________________ 。 (4) “ 母液 ” 中含有的盐类物质有 ________( 填化学式 ) 。 解析 　 (1) 锌白矿中的 ZnO 、 Fe 2 O 3 和 CuO 均溶于硫酸，只有 SiO 2 不溶于硫酸，故滤渣 1 是 SiO 2 。酸浸时为提高锌元素浸出率可采用将锌白矿充分粉碎、或适当加热及酸浸时充分搅拌等措施。 (2) 置换时锌可与 H ＋ 、 Fe 3 ＋ 和 Cu 2 ＋ 反应，则另一主要的化学方程式见答案。 (3) 氧化时主要将 Fe 2 ＋ 氧化为 Fe 3 ＋ ，便于在后面调 pH 时将它除去，离子方程式见答案。溶液 pH 控制在 (3.2 ， 6.4) 之间的目的是使 Fe 3 ＋ 沉淀完全，而 Zn 2 ＋ 不沉淀。 【考法训练 3 】 利用生产硼砂的废渣 —— 硼镁泥 ( 主要成分为 MgCO 3 、 SiO 2 ，还含有少量 Fe 2 O 3 、 MnO 、 CaO 等 ) 为主要原料制取轻质碳酸镁 [MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·2H 2 O] 的工业流程如下： (1) 写出 “ 酸溶 ” 一步中， MgCO 3 和硫酸反应的化学方程式为： ____________________________________________________ 。 酸溶时硫酸稍过量 (pH 约为 2) ，目的是 ________________ _________________________________________________ 。 (2) 滤渣 2 的主要成分有 MnO 2 和 ________ ，写出生成 MnO 2 的离子方程式： ________________________________________ 。 (3) “ 合成 ” 时需通蒸汽至 80 ℃ ，边加热边搅拌，温度控制在 80 ℃ 的原因是 ________________________________________ ___________________________________________________ ， 写出该步发生反应的化学方程式： __________________ ___________________________________________________ ____________________________________________________ 。 解析 　 (1) “ 酸溶 ” 时使用过量的酸能尽可能让 MgCO 3 等物质溶解，提高 Mg 元素的浸出率，从而提高产率。 (2) “ 氧化水解 ” 一步中， Fe 3 ＋ 水解生成 Fe(OH) 3 沉淀， Mn 2 ＋ 被氧化为 MnO 2 ，可写出 Mn 2 ＋ ＋ ClO － ―→ MnO 2 ↓ ＋ Cl － ，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行配平即可。 (3) 一定要从温度过低、过高两个方面的影响来回答；根据流程提示可写出 MgSO 4 ＋ (NH 4 ) 2 CO 3 ―→ MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·2H 2 O ↓ ＋ CO 2 ↑ ，然后根据原子守恒配平。 答案　 (1)MgCO 3 ＋ H 2 SO 4 ===MgSO 4 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 　使 MgCO 3 完全转化为 MgSO 4 (2)Fe(OH) 3 　 Mn 2 ＋ ＋ ClO － ＋ H 2 O===MnO 2 ↓ ＋ 2H ＋ ＋ Cl － (3) 温度过低，反应速率慢；温度过高，碳酸铵分解 ( 或轻质碳酸镁分解 ) 　 2MgSO 4 ＋ 2(NH 4 ) 2 CO 3 ＋ 3H 2 O===2(NH 4 ) 2 SO 4 ＋ MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·2H 2 O ↓ ＋ CO 2 ↑ 工艺流程与反应原理 【考法训练 4 】 (2017· 盐城三调 ) 以电镀污泥 [ 主要成分为 Cu(OH) 2 、 Cu 2 (OH) 2 CO 3 、 Fe(OH) 3 和 SiO 2 等 ] 为原料制备纳米铜等的工艺流程如下： (1) “ 浸取 ” 时，工业上采用 3 mol·L － 1 H 2 SO 4 溶液在室温下浸取 1 h 。 ① Cu 2 (OH) 2 CO 3 被浸取的化学方程式为 _________________ __________________________________________________ ； ② 下列措施可提高铜和铁的浸取率的是 ________( 填字母 ) 。 a. 将电镀污泥浆化处理 b. 适当增大液、固质量比 c. 浸取时间缩短一半 d. 控制浸取终点 pH ＞ 3 (2) “ 萃取 ” 时，两种金属离子萃取率与 pH 的关系如图甲所示。 当 pH ＞ 1.7 时， pH 越大金属离子萃取率越低，其中 Fe 3 ＋ 萃取率降低的原因是 ________________________________________ ____________________________________________________ 。 (3) “ 反萃取 ” 得到 CuSO 4 溶液制备纳米铜粉时， Cu 2 ＋ 的还原率随温度的变化如图乙所示。 ① 该反应的离子方程式为 ___________________________ _________________________________________________ ； ② 在 20 ～ 75 ℃ 区间内，温度越高 Cu 2 ＋ 的还原率也越高，其原因是 _____________________________________________ __________________________________________________ 。 (4) 在萃取后的 “ 水相 ” 中加入适量氨水，静置，再经 ________ 等操作可得到 Fe 2 O 3 产品。 解析 　 (1) ① Cu 2 (OH) 2 CO 3 被 H 2 SO 4 浸取，反应生成 CuSO 4 、 CO 2 和 H 2 O 。 ② 浆化可以增大反应物之间的接触面积，浸取率提高， a 正确；增大液固质量比，即投入的酸比固体多，则固体溶解得充分， b 正确；浸取时间短，浸取不充分， c 错误；从图甲知， pH ＝ 1.7 时，浸取率高，酸性强，溶解充分， d 错误。 (2)Fe 3 ＋ 水解显酸性， pH 增大，促进 Fe 3 ＋ 水解，即 Fe 3 ＋ 的萃取率降低。 (3) ① 从流程图知，反萃取液在 pH ＝ 10 时，加入 N 2 H 4 发生氧化还原反应生成 N 2 和 Cu ，根据 Cu 和 N 得失电子守恒，用 OH － 平衡电荷。 (4) 萃取的水相中加入氨水，生成 Fe(OH) 3 沉淀，经过滤、洗涤、干燥后，煅烧 Fe(OH) 3 可生成 Fe 2 O 3 产品。 答案　 (1) ① Cu 2 (OH) 2 CO 3 ＋ 2H 2 SO 4 ===2CuSO 4 ＋ CO 2 ↑ ＋ 3H 2 O 　 ② ab (2)Fe 3 ＋ 的水解程度随 pH 的升高而增大 (3) ① 2Cu 2 ＋ ＋ N 2 H 4 ＋ 4OH － ===2Cu ↓ ＋ N 2 ↑ ＋ 4H 2 O ② 温度越高， N 2 H 4 的还原性越强 (4) 过滤、洗涤、干燥、煅烧 【考法训练 5 】 (2017· 徐宿连三市三模 ) 以冶铜工厂中预处理过的污泥渣 ( 主要成分为 CuO 和 Cu) 为原料制备 CuSO 4 晶体的流程如下： (1) 氨浸过程中加入氨水后，持续通入空气生成 [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 ，写出空气中氧气参与反应的化学方程式： __________________________________ 。通入空气的另一个作用为 ____________________________ 。 (2) 分别选用氨水、氨水－碳酸铵混合溶液氨浸时铜元素的回收率随温度变化如图所示。 ① 浸取液为氨水时，反应温度控制为 55 ℃ ，温度过高铜元素回收率降低的原因是 __________________________________ ____________________________________________________ ； ② 浸取液为氨水－碳酸铵混合溶液时，铜元素的回收率受温度影响小的原因可能是 ___________________________________ ____________________________________________________ 。 (3) 蒸氨过程的生成物均是由两种元素组成的化合物，则除氨外其余产物的化学式为 _________________________________ 。 (4) 该流程中可循环利用的物质是 ________ 。 解析 　 (1) 通入空气除了作为反应物外，另一作用是对溶液进行充分搅拌。 (2) ① 温度过高，氨水分解，氨气逸出，反而使铜元素的回收率降低； ② 氨水和碳酸铵的混合溶液中存在电离平衡和水解平衡，实质上构成了一种缓冲溶液，故升高温度对氨水的影响较小。 (3) 蒸氨过程中涉及 [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 反应，得到的沉淀是 CuO ，另外有 NH 3 和 H 2 O 这些两元化合物。 (4) 蒸氨得到的 NH 3 又可以到第一步循环利用。 工艺流程与实验操作 【考法训练 6 】 硝酸铝 [Al(NO 3 ) 3 ] 是一种常用媒染剂。工业上用铝灰 ( 主要含 Al 、 Al 2 O 3 、 Fe 2 O 3 等 ) 制取硝酸铝晶体 [Al(NO 3 ) 3 ·9H 2 O] 的流程如下： (1) 写出反应 Ⅰ 的离子方程式： ________________________ __________________________________________ ( 任写一个 ) 。 (2) 若在实验室中完成反应 Ⅱ ，为避免铝的损失，需要解决问题是 __________________________________________________ ___________________________________________________ ， 可采取的措施为 _______________________________________ _______________________________________________ 。 (3) 上述流程中采用减压蒸发，并控制反应 Ⅲ 中加入的稀硝酸稍过量，其目的是 _____________________________________ ___________________________________________________ 。 (4) 温度高于 200 ℃ 时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体 ( 其体积比为 4 ∶ 1) ，该反应的化学方程式是 _______________ ____________________________________________________ 。 (5) 若用如图所示实验装置制取 Al(NO 3 ) 3 ，通入水蒸气的作用 ____________________________________________________ ____________________________________________________ 。 【考法训练 7 】 (2017· 通扬泰六市二调 ) 工业上利用氧化铝基废催化剂 ( 主要成分为 Al 2 O 3 ，少量 Pd) 回收 Al 2 (SO 4 ) 3 及 Pd 的流程如下： (1) 焙烧时产生的气体 X 为 ________( 填化学式 ) 。 (2) 浸液 Y 的主要成分为 ________( 填化学式 ) 。 (3) “ 热还原 ” 过程中发生反应的化学方程式为 _____________ ____________________________________________________ 。 (4) 上述流程中焙烧温度不宜过高，否则会导致硫酸铵固体的分解。某兴趣小组为探究高温下硫酸铵的分解产物，通过下列装置进行实验，观察到 B 中溶液颜色变浅， C 中无明显现象。 ① 装置 B 的作用是 _____________________________________ ； ② 进一步测定可知， D 中收集到的气体相对分子质量为 28 ，写出 (NH 4 ) 2 SO 4 固体高温分解的化学方程式： ________________ ____________________________________________________ 。 (5)Pd 是优良的储氢金属，其储氢原理为 2Pd(s) ＋ x H 2 (g)===2PdH x (s) ，其中 x 的最大值为 0.8 。已知： Pd 的密度为 12 g·cm － 3 ，则 1 cm 3 Pd 能够储存标准状况下 H 2 的最大体积为 ________L( 计算结果保留整数 ) 。 【当堂指导】 解题步骤 解题策略 首尾呼应找出主线 1. 对照原料和产品，确定核心反应和核心辅料 2. 依核心反应，明确流程主线、支线和除杂任务 分段剖析明析细节 3. 以核心辅助原料为准，把流程划分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段 4. 依箭头指向，分析每一环节中物质流入和流出的意义、控制反应条件的作用，融通对流程的整体分析 5. 某些暂时琢磨不透的环节，可先 “ 淡化处理 ” ，如有必要，可 “ 顺藤摸瓜 ” 或带着问题回头来进行有针对性的分析 先易后难规范答题 6. 先易后难：先回答与工艺流程非密切相关的问题，确保易拿的分数先拿，规范答题 7. 变换角度：从基本原理、绿色化学、经济角度、安全生产等多角度思考答题 8. 充分利用题给信息合理答题