高考必备!高中化学教材中工艺流程题的十大难点总结!

发布于 2021-04-12 15:35 ,所属分类:知识学习综合资讯

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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Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+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Ca2+、Mg2+、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Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,以防Mg2+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=H

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