【高中化学】教材中工艺流程题的十大难点总结!

1．从铝土矿中提炼铝

流程Ⅰ：

(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)

①Al₂O₃＋6HCl=2AlCl₃＋3H₂O

Fe₂O₃＋6HCl=2FeCl₃＋3H₂O

②AlCl₃＋4NaOH=NaAlO₂＋3NaCl＋2H₂O

FeCl₃＋3NaOH=Fe(OH)₃↓＋3NaCl

HCl＋NaOH=NaCl＋H₂O

③NaAlO₂＋H₂O＋CO₂=Al(OH)₃↓＋NaHCO₃

NaOH＋CO₂=NaHCO₃

④Al(OH)₃△Al₂O₃＋3H₂O

⑤Al₂O₃(熔融)电解4Al＋3O₂↑

(2)问题探讨(思考并回答问题)

①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么？

提示：过滤。

②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液？

提示：不能；原因是Al^3＋与过量氨水反应生成Al(OH)₃沉淀，达不到分离Al^3＋、Fe^3＋的目的。

③步骤③中若将CO₂的量改为“少量”，得到的产物还是NaHCO₃吗？

提示：不是NaHCO₃而是Na₂CO₃。

流程Ⅱ：

(1)涉及反应

①Al₂O₃＋2NaOH=2NaAlO₂＋H₂O

SiO₂＋2NaOH=Na₂SiO₃＋H₂O

②Na₂SiO₃＋2HCl=H₂SiO₃↓＋2NaCl

NaAlO₂＋4HCl=NaCl＋AlCl₃＋2H₂O

NaOH＋HCl=NaCl＋H₂O

③AlCl₃＋3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓＋3NH₄Cl

HCl＋NH₃·H₂O=NH₄Cl＋H₂O

(2)问题探讨

①步骤②中将盐酸改为“CO₂”合适吗？为什么？

提示：不合适；因为过量CO₂与NaAlO₂、Na₂SiO₃反应生成Al(OH)₃和H₂SiO₃沉淀，达不到分离SiO和AlO的目的。

②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗？

提示：不合适；因为Al(OH)₃能溶于NaOH。

③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝？

提示：不能；因为AlCl₃属于共价化合物。

2．硅的制备

石英砂 ①焦炭高温 粗硅 ②Cl₂加热 四氯化硅 ③H₂高温 纯硅

(1)涉及反应

①SiO₂＋C高温Si＋CO↑

②Si＋Cl₂加热SiCl₄

③SiCl₄＋2H₂高温Si＋4HCl

(2)问题探讨

①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气？

提示：高温下，焦炭和空气中的O₂发生反应。

②用石英砂和焦炭制备粗硅的反应中，焦炭的作用是什么？

提示：提供能量，作还原剂。

③粗硅与HCl完全反应后，经冷凝得到的SiCl₄(沸点57.6 ℃)中混有少量的SiHCl₃(沸点33 ℃)，提纯SiCl₄采用的方法是什么？

提示：蒸馏。

④由SiO₂与C高温下反应得到的粗硅中可能含有什么杂质？

提示：SiO₂、C、SiC等。

3．氯碱工业

(1)涉及反应

①2NaCl＋2H₂O电解,2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑

②Cl₂＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H₂O

③2Cl₂＋2Ca(OH)₂=CaCl₂＋Ca(ClO)₂＋2H₂O

④H₂＋Cl₂点燃,2HCl

(2)问题探讨

①食盐中含有Ca^2＋、Mg^2＋、SO等杂质离子，如何设计实验方案除去这些杂质离子？

②工业上电解食盐水制烧碱时，食盐水为什么必须要精制？

提示：精制食盐水的目的是除去食盐水中的Ca^2＋、Mg^2＋、SO等杂质离子，以防Mg^2＋与OH^－结合生成Mg(OH)₂堵塞隔膜电解槽中的隔膜，造成电解失败。

③用惰性电极电解饱和食盐水时，为什么要用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室？

提示：电解时，阳极产生Cl₂，阴极产生H₂，若无隔膜，二者混合光照时会发生爆炸，隔膜的作用是将H₂和Cl₂隔开，以防发生危险。

④步骤③制取漂白粉时是将Cl₂通入澄清石灰水中吗？

提示：不是；原因是澄清石灰水中Ca(OH)₂的含量低，不适合工业大量生产，应改为石灰乳。

4．工业上利用黄铁矿(FeS₂)制取硫酸

(1)涉及反应

①FeS₂＋O₂高温Fe₂O₃＋SO₂

②SO₂＋O₂催化剂△SO₃

③SO₃＋H₂O=H₂SO₄

(2)问题探讨

①煅烧黄铁矿要在沸腾炉中进行，其中矿石要粉碎，从炉底鼓入空气，炉中的粉末状固体就像沸腾的液体一样，煅烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状？

提示：增大矿石和氧气的接触面积，提高燃烧效率。