《工业流程和实验探究》做题指导汇编

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1、一、工业生产与工艺流程题型答题策略：【知识积累一】 化工生产主要解决六方面问题：1、解决将原料转化为产品的生产原理；2、除去所有杂质并分离提纯产品；3、提高产量与产率；4、减少污染，考虑“绿色化学”生产；5、原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；6、生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。要准确、顺利解答工艺流程题，学生除了必 须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，最关键的问题 要具备分析工艺生产流程的方法和能力。【知识积累二】 常见与工业生产有关的化学反应一一传统工业不能丢 工业制粗硅 制漂白粉

2、 工业制硫酸 合成氨工业 工业制硝酸 氯碱工业 工业制玻璃 工业制纯碱【知识积累三】常见与生产生活相关的物质相关物质化学式或名称加碘食盐中含碘物质KIO 3半导体材料Si Ge Se光导纤维SiO2硅酸盐工业玻璃、水泥、陶瓷饮用水净水剂明矶饮用水消毒剂Cl、ClO、漂白粉、O、H O、NaClO常用漂白剂223 22活性炭、SO 、HC1O、 H O 、Na O 、O大气污染物一“22 2 23CO、SNO 、NO2 2【知识积累四】工业流程题中常用的关键词原材料：矿样（明矶石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含 铁废铜），药片（补血剂），海水（污水）灼烧（

3、煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘酸：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀）碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进水解（沉淀）氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物：调节PH促进水解（沉淀）控制PH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度解题方法：（首尾分析法）流程图的呈现特点：主要有以物质名称、操作名称和设备名称三种形式。对工艺流程试题，首先对比分 析生产流程示意图中的原材料与产品，从对比分析中找出原料与产品之间

4、的关系，弄清生产流程过程中原 料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答.【练习1】聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al （OH） Cl 本实2n 6-n验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为:Al O23（25%34%）、SiO（40%50%）、Fe O （0.5%3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同223的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：Al (OH Cl2n 6_n根据流程图回答

5、下列问题:“煅烧”的目的配制质量分数15%的盐酸需要200 mL 30%的浓盐酸（密度约为1.15 gcm3）和g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、。“溶解”过程中发生反应的离子方程式为。加少量铝粉的主要作用 O“调节溶液pH在4.24.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品 ； “蒸发浓缩”需保持温度在90100C，控制温度的实验方法 o解析：对比原料与产品可知，该生产的主要工序：一是除去原料高岭土中的杂质，二是将A10利用水解絮凝法转化为产品B，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含（填化学式，下同）所致。2 乙同学认为氧化性：BFe3+，故上述实验现象是发生

6、化学反应所致，则溶液呈黄色是 所致。（3）设计实验并验证丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了 乙同学的观点确实是正确的。供选用的试剂：a.酚酞试液；b. CC1 ; c.无水酒精；d. KSCN溶液。4请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。（试剂填序号）选用试剂实验现象方案1方案2（4）结论氧化性：BrFe3+。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1-2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式2为。（5）实验后的思考 根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子 （填离子的化学式）。 在100mL FeBr溶

7、液中通入2.24L C1 （标准状况），溶液中有1/2的Br-被氧气成单质Br ,则原FeBr溶2 2 2 2 液中FeBr的物质的量的浓度为。2答案Br （1分）Fe3+ （1分）2（3）选用试剂实验现象方案1b （1 分）CCl层呈无色（1分）4方案2d （1 分）溶液变红色（1分）（4）2Fe2+ Br=2Fe3+ 2Br（2 分）（5）Fe2+（2 分） 1molL-1（2 分）2解析（2）因溴水也呈黄色 因发生反应2Fe2+ Br =2Fe3+ + 2Br，生成的Fe3+使溶液呈黄色2（3）方案一可通过Br在CCl中的颜色变化来证明。若CCl层呈无色，则说明溶液中无Br存在，Br24

8、422被完全反应，从而说明氧化性Br Fe3+。若甲正确，则溶液中有Br , Br溶于CCl中，出现橙红色的 2224颜色变化。方案二可通过检验Fe3+存在与否来证明。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，若出现血 红色，说明有Fe3+存在，从而证明氧化性BrFe3+。2（4）2Fe2+ + Br =2Fe3+ + 2 Br2（5）因还原性设Fe2+Br-,故Cl优先氧化Fe2+。设FeBr的物质的量为xmol。2.24L Cl （标准状况）2 2 2的物质的量为0.1mol,因Br被氧化了 1/2,则Fe2+完全被氧化，根据得失电子守恒有：x + 2x/2 = 0.2,x=0.1mol,故原F

9、eBr溶液中FeBr的物质的量的浓度为0.1mol/0.1L= 1mol L-1。2 23如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。(2) 实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞:K,让C 充满整个装置，再点燃D处酒精灯。C 通过C装置 后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO和HCI(g)，发生反应的化学方程式为。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是。(3) D处反应完毕后，关闭旋塞K,移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量C 产生，此时B中的现象是，B的作用是。(4) 用量筒量取20 mL E中溶液，倒入气密性良

10、好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCI，盖好玻璃塞，4振荡，静置于铁架台上(如图)，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的 (填“上层液”或“下层液”)，再装入如图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是上层液(5)在 A、B、C、D、(填“上层液”或“下层液”)。4. (15分)草酸(HCO )是一种重要的有机化工原料。为探究草酸的性质，某化学研究性学习小组查2 2 4阅了有关资料，有关物质的部分性质如下表:物质熔点/c化学性质HCO2 2 4189.5C有毒，具有腐蚀性，易溶于水，二元弱酸。100。开始升华,157r时开始分解。 草酸与浓硫酸混合加热产生 CO、CO和HO。2 2草酸钙和草酸

11、氢钙均为白色不溶物实验一根据下图提供的仪器和试剂(可重复使用)，设计实验证明草酸的受热分解产物中含有CO和CO2草酸OliOi()T尾气处理(部分夹持仪器和加热装置省略)(1)a T b T示接口的正确连接顺序。T ( ) T ( ) T (dT e T ( ) T(2)用上图提供的仪器和试剂做实验时，装置B中出现白色浑浊，也不能说明一定有CO2, 原因是 ;2请你提出改进意见（3） 利用改进后装置进行的实验时，要先加热 装置，（填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”，下同）后加热装置；能证明分解产物中有CO的实验依据是。实验二探究草酸与酸性高锰酸钾的反应（4）向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化高

12、锰酸钾溶液时，可观察到溶液由紫红色变为近乎无色，可推测草酸可能具有。（5）学习小组的同学发现，当向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快。 为探究其原因，同学们做了如下的对比实验：实验 序号HCO (aq)_ dKMnO (H+) (aq)dMnSO (S)4(g)褪色时间（S）C(molL-i)V(mL)C(molL-1)V(mL)实验10.120.014030实验20.120.01454该对比实验的结论是答案：（1）aTbTcT（ f）T（ g）TdTeT（h）T（i）T（b）T（c ）（2 分）（2）草酸蒸气也可以使澄清石灰水变浑浊，无法确定二氧化碳的存在，故应在A前添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气（或在烧瓶上连接冷凝管）（5分）（3） A E ; E中黑色氧化铜变红，E后的澄清石灰水变浑浊（4分）（4）还原性（2分）（5）反应生成的Mn2 +有催化作用，加快了反应速率（2分）离中化雾探配实验的一般过程和方法