高考化学二轮复习 题型八 工艺流程题对对练（含解析）-人教版高三全册化学试题.docx

工艺流程题高考命题规律2020年高考必备2015年2016年2017年2018年2019年Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷命题角度1废弃物中提取物质工艺流程2827命题角度2物质制备工艺流程2728272627272627262626命题角度1废弃物中提取物质工艺流程高考真题体验·对方向1.(2019全国Ⅰ,27)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是。(2)步骤②需要加热的目的是,温度保持80~95℃,采用的合适加热方式是。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为(填标号)。(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是。分批加入H2O2,同时为了,溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤⑤的具体实验操作有,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为。答案(1)碱煮水洗(2)加快反应热水浴C(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质抑制Fe3+水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O解析(1)油污在碱性溶液中发生水解反应生成可溶于水的物质,因此可使用碱煮水洗的方法去除废铁屑表面的油污。(2)加热可以增大溶解速率;温度低于100℃,因此可用水浴加热;硫化氢可与碱反应,因此可用碱溶液来吸收,为了防止倒吸,应选用的装置为C。(3)为了将Fe2+全部转化为Fe3+,应选用足量的H2O2;生成的Fe3+能发生水解反应,H2O2与Fe2+反应消耗H+,为了抑制Fe3+发生水解反应,应保持溶液的pH小于0.5。(4)由溶液得到晶体的操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。(5)设硫酸铁铵晶体的物质的量为1mol,则失去水的物质的量为1.5mol,质量为27g,由此可知,硫酸铁铵晶体的相对分子质量为270.056≈482,NH4Fe(SO4)2的相对分子质量为266,则所含水分子的个数为482-26618=12,所以硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。2.(2019江苏,19)实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:(1)室温下,反应CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)达到平衡,则溶液中c(SO42-)c(CO32-)=[Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9]。(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其离子方程式为;浸取废渣时,向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是。(3)废渣浸取在下图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有。(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。答案(1)1.6×104(2)HCO3-+NH3·H2ONH4++CO32-+H2O(或HCO3-+NH3·H2ONH4++CO32-+H2O)增加溶液中CO32-的浓度,促进CaSO4的转化(3)温度过高,(NH4)2CO3分解加快搅拌速率(4)在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(OH)2,用pH试纸测量溶液pH,当pH介于5~8.5时,过滤解析(1)反应CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)达到平衡,则溶液中c(SO42-)c(CO32-)=c(Ca2+)·c(SO42-)c(Ca2+)·c(CO32-)=Ksp(CaSO4)Ksp(CaCO3)=4.8×10-53×10-9=1.6×104。(2)此过程类似酸式盐转化为正盐,其离子方程式为HCO3-+NH3·H2ONH4++CO32-+H2O或HCO3-+NH3·H2ONH4++CO32-+H2O;从流程看,浸取废渣时,加入适量浓氨水可抑制(NH4)2CO3水解,增大c(CO32-),促进CaSO4的转化。(3)温度超过70℃时,(NH4)2CO3发生分解,CO32