内容发布更新时间 : 2024/12/27 14:51:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

专题突破练(十二) 突破高考常考题型——化学工艺流程题

1．(2017·江苏化学，19)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。

已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaClO===2NaCl＋NaClO3 ②AgCl可溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2O

Ag(NH3)2＋Cl＋2H2O

＋

＋

－

③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2： 4Ag(NH3)2＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH4＋4NH3↑＋H2O (1)“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________。

(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是________________________________________________________________________。

(3)为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并

________________________________________________________________________。 (4)若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应)，还因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：__________(实验中须使用的试剂有：2 mol·L

－1

＋

＋

水合肼溶液，1 mol·L1H2SO4)。

－

解析： (1)加热温度为80 ℃，适宜的加热方式为水浴加热。

(2)根据题意可大致列出反应式：Ag＋NaClO―→AgCl＋NaOH＋O2，该反应是一个氧化还原反应，“―→”的左边缺少氢元素。根据得失电子守恒和原子守恒可写出化学方程式。浓HNO3被Ag还原的产物是NO2，稀HNO3被Ag还原的产物是NO。NO2与NO都能造成环境污染。

(3)该洗涤操作所得滤液里含有Ag＋，对其回收的目的是提高Ag的回收率。 (4)氨水的作用是AgCl＋2NH3·H2O减小氨水的浓度不利于AgCl与氨水反应。

－Ag(NH3)＋2＋Cl＋2H2O。根据平衡移动原理，

若省略“过滤Ⅰ”则“溶解”环节反应体系中Cl－浓度较大，根据沉淀溶解平衡：AgCl(s)

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)及平衡移动原理，Cl－的浓度增大不利于AgCl与氨水反应。

(5)设计实验方案应注意：①必须使用的试剂是2 mol·L－1水合肼溶液和1 mol·L－1 H2SO4

＋溶液；②水合肼和Ag(NH3)＋H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH＋2能发生反应：4Ag(NH3)2＋N2H4·4

＋4NH3↑＋H2O；③溶液中生成的Ag是粉状固体；④作为一个回收Ag的方案，所得产品(Ag)应是纯净、干燥的。

答案： (1)水浴加热

(2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染

(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中

(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl，不利于AgCl与氨水反应

(5)向滤液中滴加2 mol·L

－1

－

水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1 mol·L1 H2SO4

－

溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥

2．(2017·银川模拟)氮、磷是植物生长所需的重要营养元素。以磷矿石(有效成分为磷酸钙)为原料，生成纯度较高的复合肥磷酸氢二铵，其工艺流程如图所示：

已知：磷酸氢二铵较为稳定，是一种速效肥料，水溶液呈弱碱性，pH＝8.0。 回答下列问题：

(1)将磷矿石粉碎、用较浓的硫酸浸取的理论依据是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验室中进行操作a时，必须用到下列仪器中的________(填字母)。为了得到目标产物，要将装置a中溶液的pH控制在________左右。

(3)操作b为 ____________。

(4)操作c为过滤、洗涤、干燥，在洗涤过程中可选用________(填字母)进行洗涤，其优点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 所得磷酸氢二铵产品中混有的主要杂质(不包括磷酸盐)是________(填化学式)。 A．冷的纯水 C．稀硫酸 (5)

本

工

艺

流

程

中

B．自来水 D．氨水 操

作

d

的

目

的

是

________________________________________________________________________。

(6)磷酸氢二铵有一定的吸湿性，在潮湿空气中易分解，实际使用时，宜________(填“表面施肥”或“深度施肥”)；用所学知识，简要分析磷酸氢二铵水溶液呈弱碱性的原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析： (1)从影响化学反应速率的因素去考虑。(2)操作a为过滤，玻璃棒、烧杯、普通漏斗为必需仪器；磷酸氢二铵水溶液的pH＝8.0。(3)从溶液中提取可溶性盐的一般操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤、干燥等。(4)用自来水、硫酸、氨水洗涤均增加产品中的杂质，用冷的纯水洗涤，既能洗去可溶性杂质且不引入新杂质，又能降低产品的溶解损耗；

2－

由于反应液中有SO4，故产品中的主要杂质为(NH4)2SO4。(5)通过操作c，分离出磷酸氢二

铵晶体后的滤液和洗涤液中均含有NH4H2PO4，最后通过操作d循环利用，能大大提高原料

－的利用率。(6)从铵根离子的水解和HPO24的水解强弱来分析。

答案： (1)增大固体表面积、增大反应物浓度都能提高化学反应速率 (2)DE 8.0

(3)蒸发浓缩、冷却结晶

(4)A 能洗去可溶性杂质且不引入新杂质，同时能降低产品的溶解损耗 (NH4)2SO4 (5)循环利用滤液，提高原料的利用率

(6)深度施肥 铵根离子的水解程度小于HPO24的水解程度

－

3．硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值。某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4，其流程如下：

已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33 ℃)。

(1)在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100 ℃以上并通入氩气，该操作的目的是________。原料中的金属钠通常保存在________中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有________、________、玻璃片和小刀等。