2023年高考化学专题工艺流程.docx

1、2023年高考化学专题工艺流程2019年高考题【2019全国理综，26,14分】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9（1）“滤渣1”含有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_。（2）“氧化”中添加适

2、量的MnO2的作用是将_。（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是_。（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_。（6）写出“沉锰”的离子方程式_。（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=_。(除标明外，每空2分)（1）SiO2（不溶性硅酸盐）（1分）MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O（2）将Fe2+氧化为Fe3

3、+（1分）（3）4.7（4）NiS和ZnS（5）F与H+结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2+2F平衡向右移动（6）Mn2+2=MnCO3+CO2+H2O（7） 【解析】 本题结合工艺流程考查元素化合物间的相互转化与物质的分离提纯等，考查的核心素养是证据推理与模型认知。（1）硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2（或不溶性硅酸盐）。结合“滤渣1”中含S，可知“溶浸”时MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S，根据化合价升价法可配平该反应。（2）“溶浸”后溶液中含Fe2+，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2+氧化为Fe

4、3+。（3）“调pH”除去Fe3+和Al3+时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.76之间。（4）“除杂1”中加入Na2S能将Zn2+和Ni2+分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。（5）“除杂2”中F-与Mg2+反应生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F-与H+结合生成弱电解质HF，导致MgF2（s）Mg2+（aq）+2F-（aq）平衡向右移动，Mg2+不能完全除去。（6）“沉锰”时Mn2+与HCO3-反应生成MnCO3并放出CO2，由此可写出离子方程式。（7）化合物LiNixCoyMnzO2中，当时，根据化合价代数和为0得，解得z= 。【思维拓展】 本题第（

5、1）问中分析“滤渣1”成分时，可结合硫化锰矿的成分和各元素性质进行分析。硅是亲氧元素，在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在，硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定。2018年高考题1.(2018江苏，19，15分) 以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下:N2H4H2O沸点约118 ，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。(1)步骤制备NaClO溶液时，若温度超过40 , Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为 ;实验中控制温度除用

6、冰水浴外，还需采取的措施是 。(2)步骤合成N2H4H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 以下反应一段时间后，再迅速升温至110 继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是 ;使用冷凝管的目的是 。(3)步骤用步骤得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为 。请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案： ，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。1.（1）3

7、Cl2+6OH- 5Cl-+ClO3- +3H2O（3分）缓慢通入Cl2（2分） (2)NaClO碱性溶液（2分） 减少水合肼的挥发（2分）(3)测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2（2分）边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34 条件下趁热过滤（4分）【解析】 本题考查物质制取的实验知识，考查的化学核心素养是科学探究与创新意识。（1）由题给条件，反应物为Cl2和NaOH，生成物为NaClO3、NaCl、H2O，根据离子方程式书写规则、原子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该离子反应为：3Cl

8、2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O；Cl2与碱反应放热，所以要控制温度还要控制通入氯气速度。（2）步骤是尿素和次氯酸钠反应合成水合肼，由题给信息水合肼能与次氯酸钠剧烈反应，所以滴液漏斗中盛装的是次氯酸钠碱性溶液，由水合肼沸点约为118 ，题给实验反应温度为110 ，故使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发。（3）由题图2所给pH与各粒子摩尔分数关系可知，在pH约为4时，溶液中HSO3-浓度最大，此时可停止通SO2气体；由NaHSO3制备Na2SO3，是向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，由题图2可知在pH约为10时，SO32-浓度最大，此时停止加入NaOH，再由Na2SO3的溶解度曲线

9、可知，过滤温度应高于34 。实验方案为：边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在温度高于34 条件下趁热过滤。 2017年高考题1.【2017年高考全国卷卷26题】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是，还可使用代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为

10、。(3)加氨水过程中加热的目的是。沉淀B的主要成分为、(写化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为:MnO42- +H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 molL-1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为。【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+H2O2(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HFSiF4+2H2O(或H2SiO3+4HFSiF4+3H2O)(3)防止胶体生成，易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH

11、)3(4)45.0%【解析】本题结合实验室测定水泥样品中钙含量的流程考查元素化合物、物质分离提纯等知识的应用。 (1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸，加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2+氧化为Fe3+，为了不引入新杂质，还可用H2O2代替硝酸。(2)根据图示流程可知，不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2(或H2SiO3)，SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸，生成SiF4和H2O。(3)加入氨水调节溶液的pH=45的过程中加热，能防止胶体生成，易沉淀分离，结合流程图可知，沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)根据反应中转移电子数相等可找出关系

12、式2 MnO42-5H2C2O4，结合消耗KMnO4溶液的浓度和体积可求出n(H2C2O4)=4.510-3mol，则该水泥样品中钙的质量分数为100%=45.0%。2，【2017年高考全国卷卷27题】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是。(2)滤渣1中含量最多的金属元素是，滤渣2的主要成分是及含硅杂质

13、。(3)步骤调滤液2的pH使之变(填“大”或“小”)，原因是(用离子方程式表示)。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。a.80 b.60 c.40 d.10 步骤的反应类型是。(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为。【答案】(1)27陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)FeAl(OH)3(3)小2Cr2O42-+2H+Cr2O72-+H2O(4)d复分解反应(5)100%【解析】本题考查以铬铁矿为原料制备重铬

14、酸钾的工艺流程分析。 (1)1 mol FeOCr2O3参与反应共失去7 mol电子，而1 mol NaNO3参与反应得到2 mol电子，根据得失电子守恒，二者的系数比为27。由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应，所以该步骤不能使用陶瓷容器。(2)步骤中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣1，所以滤渣1中含量最多的金属元素是Fe。结合流程图可知，滤渣2的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。(3)滤液2中存在平衡:2Cr2O42-+2H+Cr2O72-+H2O，氢离子浓度越大(pH越小)，越有利于平衡正向移动，所以步骤应调节滤液2的pH使之变小。(4)根据题图，可知温度越低，K2Cr2O7的溶解度

15、越小，析出的重铬酸钾固体越多，故d项正确。步骤中发生的反应为Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7+2NaCl，其属于复分解反应。(5)该铬铁矿粉中Cr2O3的物质的量为，根据Cr元素守恒可求得K2Cr2O7的理论质量m0=294 gmol-110-3kgg-1=kg，所以产品的产率为100%=100%。3.【2017高考海南卷17题】（10分）以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO47H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：MgOSiO2FeO、Fe2O3CaOAl2O3B2O330%40%20%25%5%15%2%3%1%2%1%2%回答下列问题：（1）“酸解”时应该加入的

16、酸是_，“滤渣1”中主要含有_（写化学式）。（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是_、_。（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是_。（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是_。【答案】（1）H2SO4（1分） SiO2（1分）（2）将Fe2+氧化为Fe3+（2分）调节溶液pH，使Fe3+、Al3+形成氢氧化物沉淀除去（2分）（3）取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全（2分）（4）防止MgSO47H 2O结晶析出（2分）【解析】（1）由于制取的产品是MgSO47H2O，所以“酸解”时应加入硫酸。“滤渣1”的成分是难溶于硫酸的物质，根据硼镁泥的主要成分可知“滤渣1”中

17、主要含有SiO2，当然也会有少量的B2O3以及“酸解”时生成的微溶性的CaSO4。（2）次氯酸钙具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，便于沉淀分离。加入MgO可以消耗过量的硫酸，调节溶液的pH，使Fe3+、Al3+形成氢氧化物沉淀而除去。（3）“除杂”基本完成时，溶液中不存在Fe3+，可以通过检验溶液中是否含有Fe3+来判断“除杂”是否完成。（4）较低温度下，MgSO47H2O的溶解度减小，会结晶析出，造成损失。所以分离滤渣3应趁热过滤。【名师点睛】快速解答化工流程题的技巧：（1）化工流程题中，一般情况下各个问题相对独立，无连带效应，一个问题解决不了一般不会影响下一个问题的解决。所以遇到不

18、会做的题目，要舍得放弃。（2）对于超纲知识，题目中要么有信息提示，要么与答题无关，不必细究。（3）每题中基本上都有与流程图无关的问题，可以直接根据已有的知识去完成。例如过滤或洗涤沉淀的操作、方程式的书写以及有关计算等。20162013年高考题1【2016年高考北京卷】（12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下:(1)过程中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是。(2)过程中，Fe2+催化过程可表示为:i.2Fe2+PbO2+4H+2Fe3+PbSO4+2H2O

19、ii.写出ii的离子方程式:。下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。b.。(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程中重复使用，其目的是(选填序号)。A.减少PbO的损失，提高产品的产率B.重复利用NaOH，提高原料的利用率C.增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率过程的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程的操作:。【答案】(1)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H

20、2O(2)2Fe3+Pb+2Fe2+PbSO4b.取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去(3)A、B向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液，加热至110 ，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体【解析】(1)根据题给化学工艺流程知，过程中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水，化学方程式为Pb + PbO2+ 2H2SO42PbSO4+ 2H2O。(2)催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变。根据题给信息知，反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+，则反应ii中Fe3+

21、被Pb还原为Fe2+，离子方程式为2Fe3+Pb+PbSO4+2Fe2+。a实验证明发生了反应i，则b实验须证明发生了反应ii，实验方案为:取a中红色溶液少量，加入过量铅粉，充分反应后，红色褪去。(3)过程的目的是除硫，操作过程中会加入过量的NaOH，通过题给条件可知，部分PbO溶解在NaOH溶液中，故滤液1中会有过量的NaOH和PbO溶解在NaOH溶液中产生的NaHPbO2，重复使用滤液1，可减少PbO的损失，提高产率，且NaOH也得到了重复利用，提高了原料的利用率。过程是从粗产品中得到纯产品，结合溶解度曲线，可选用重结晶操作。根据条件可知，粗品中含有炭黑，需要趁热过滤，然后冷却结晶，过滤得

22、到纯产品。【考点定位】本题主要是考查化学工艺流程分析，催化剂，离子方程式书写，化学实验方案的设计，物质的分离、提纯，平衡移动原理的应用等。【名师点晴】化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系，但不管如何灵活多变，工业生产离不开反应原理中的方向、速率和限度问题。该题以铅的再生利用为载体，考查了陌生方程式书写、元素化合物性质、速率平衡、转化率等问题，综合性较强。第（3）问不太好分析，需要结合图像及题目的前后信息来解决。2【2016年高考海南卷】（8分）KAl(SO4)212H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质

23、）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：（1）为尽量少引入杂质，试剂应选用_（填标号）。AHCl溶液 BH2SO4溶液 C氨水 DNaOH溶液（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。（3）沉淀B的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。（4）已知：Kw=1.010-14，Al(OH)3AlO2-+H+H2O K=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_。【答案】（8分）（1）d （2分）（2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 （2分）（3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中H+浓度增大（每空1分，共2分）（4）20

24、（2分）【解析】试题分析：（1）易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质），它们都是比较活泼的金属，都可以与酸发生反应，而Al可以与强碱溶液反应变为NaAlO2进入溶液，而Fe、Mg不能与碱发生反应，所以要以含Al的易拉罐为原料制取明矾，应该用强碱NaOH溶液溶解，选项d正确；Mg、Fe是固体杂质留在滤渣中；（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2；（3）滤液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中加入NH4HCO3溶液，AlO2-、NH4+发生盐的双水解反应，产

25、生Al(OH)3沉淀和NH3H2O，反应的方程式是AlO2-+2H2O+NH4+= Al(OH)3+NH3H2O，所以沉淀B化学式为Al(OH)3；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是该盐是强酸弱碱盐，Al3+发生水解反应，消耗水电离产生的H+，当最终达到平衡时溶液中c(H+)c(OH-)，所以溶液显酸性。（4）已知：Kw=1.010-14，Al(OH)3AlO2-+H+H2O K=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数K=。【名师点睛】工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产

26、紧密联系的化工工艺试题。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件(或是什么条件)根据什么理论所以有什么变化结论。3【2016年高考江苏卷】（12分）以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下:(1)氯化过程控制电石

27、渣过量、在75 左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化学方程式为。提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有(填序号)。A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料C.加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为(填化学式)。滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比nCa(ClO3

28、)2nCaCl215(填“”、“”或“=”)。(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100 gL-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是。【答案】(1)2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OAB(2)CaCO3、Ca(OH)2(3)蒸发浓缩、冷却结晶【解析】本题主要考查KClO3的制备工艺流程，意在考查考生对物质制备工艺流程的综合分析能力。 (1)Cl2与Ca(OH)2发生反应:2Ca(OH)2+2Cl2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，生成Ca(ClO)2。适当减缓通入Cl2速率，可以控

29、制电石渣过量，使Cl2与电石渣充分反应，A项正确；充分搅拌浆料，使反应进行完全，可以提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率，B项正确；加水使Ca(OH)2完全溶解，不能提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率，C项错误。(2)电石渣中CaCO3与氯气不反应，而Ca(OH)2的溶解度较小，故滤渣的主要成分为CaCO3和Ca(OH)2。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2生成Ca(ClO)2的反应，故nCa(ClO3)2:nCaCl21:5。(3)根据溶解度曲线，KClO3的溶解度受温度影响较大，可采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体。【考点定位】本题主要是考查物质

30、制备工艺流程分析【名师点晴】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力，所以这类题成为近年来高考的必考题型。流程题的解题思路为：明确整个流程及每一部分的目的仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质结合基础理论与实际问题思考注意答题的模式与要点。解决本类题目的基本方法和步骤为：（1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品。（2）然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。（3）分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；

31、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。4【2016年高考四川卷】 (16分）资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下:已知:Ca5(PO4)3F在950 不分解；4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4请回答下列问题:(1)950 煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是。(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是。

32、(3)NH4NO3溶液能从磷矿中浸取出Ca2+的原因是。(4)在浸取液中通入NH3，发生反应的化学方程式是。(5)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25 ，101 kPa时:CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l) H=-271 kJ/mol5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)H=-937 kJ/mol则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是。(6)在一定条件下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为 15，达平衡时，CO转化了。若

33、akg含Ca5(PO4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比13混合，则在相同条件下达平衡时能产生H2kg。【答案】(1)CO2(2)漏斗、烧杯、玻璃棒(3)N水解使溶液呈酸性，与CaO、Ca(OH)2反应生成Ca2+(4)MgSO4+2NH3+2H2OMg(OH)2+(NH4)2SO4(5)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g) H=-418 kJ/mol(6)【解析】本题考查化学工艺流程、化学计算等，意在考查考生的计算

34、能力和实际运用能力。 (1)根据题中所给的信息知，950 时，Ca5(PO4)3F不分解，而CaCO3和MgCO3分解，故产生的气体为二氧化碳。(2)实验室过滤时所需的玻璃仪器为:漏斗、烧杯和玻璃棒。(3)硝酸铵为强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，能溶解CaO、Ca(OH)2生成Ca2+，从而浸出Ca2+。(4)依据题中流程得出，浸取液中镁元素以Mg2+形式存在，通入氨气后生成Mg(OH)2沉淀，化学方程式为:MgSO4+2NH3+2H2O(NH4)2SO4+Mg(OH)2。(5)CaO(s)+H2SO4(l)CaSO4(s)+H2O(l)H=-271 kJ/mol 5CaO(s)+3H3PO4(l)

35、+ HF(g)Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)H=-937 kJ/mol 根据盖斯定律，由5-得，Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)H=-2715 kJ/mol-(-937) kJ/mol=-418 kJ/mol。(6)当CO和H2O(g)的起始物质的量之比为15时，设一氧化碳为1 mol，则:故此温度下，反应的平衡常数K=1。由题意知，反应4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4，若akg含Ca5(PO4)3F的质量分数为10%的磷尾矿，当有b%的Ca5(PO4)3F转化

36、为P4时，产生的CO的物质的量为n=ab/67.2 mol，将产生的CO和H2O(g)按起始物质的量之比为13混合，设在相同条件下达到平衡时CO转化了xmol，则故x=1，得x=n，则达到平衡时产生的氢气的物质的量为mol=mol，氢气的质量为g=10-3kg=kg。【考点定位】考查化学工艺流程分析，化学实验基本操作，化学方程式和热化学方程式的书写，盖斯定律，化学平衡和化学计算。【名师点睛】本题以磷尾矿的综合利用的化学工艺流程为载体考查化学实验基本操作，化学方程式和热化学方程式的书写，盖斯定律，化学平衡和化学计算。工艺流程题联系生产实际，考查面广，形式灵活，是近几年高考命题的热点题型。它集元素

37、化合物知识，基本概念和基本理论于一体，考查面广、综合性强。它们的主要考查点有：(1)从原料到产品元素不同形式的转化。(2)反应中的原理考查及反应条件控制。(3)物质的除杂、分离与检验。(4)化工生产中的环保、节能、循环利用等生产成本控制。(5)原料投料比及产率计算等。工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图题的创新。解题时首先要明确原料和产品(包括副产品)，即箭头进出方向；其次依据流程图分析反应原理，紧扣信息，搞清流程中每一步发生了什么反应，弄清有关反应原理，明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)；最后联系储存的知识，有效进行信息的

38、利用，准确表述和工整书写。由于工艺流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来，需要复习时牢固掌握实验基础知识，才能有效结合题中的信息，准确答题。（5）小题要注意盖斯定律的应用，（6）小题将平衡计算和根据化学方程式计算相结合，题目的思考容量大，计算较繁琐，是本题的失分点。题目较难。5【2016年高考新课标卷】（14分）过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题:(一)碳酸钙的制备(1)步骤加入氨水的目的是。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于。(2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是(填标号)。a

39、.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b.玻璃棒用作引流c.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d.滤纸边缘高出漏斗e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度(二)过氧化钙的制备CaCO3滤液白色结晶(3)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是。(4)步骤中反应的化学方程式为，该反应需要在冰浴下进行，原因是。(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是。(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是，产品的缺点是。【答案】

40、(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀过滤分离(2)ade(3)酸除去溶液中的CO2(4)CaCl2+2NH3H2O+H2O2+6H2OCaO28H2O+2NH4Cl或CaCl2+2NH3H2O+H2O2CaO2+2NH4Cl+2H2O温度过高时双氧水易分解(5)去除结晶表面水分(6)工艺简单、操作方便纯度较低【解析】本题以CaO2的制备为载体，考查了化学实验基本操作、物质分离提纯基本方法、化学反应方程式的书写以及工艺评价等，意在考查考生的分析能力。本题的解题关键是根据实验目的弄清楚从原料到产品中每一步操作和所加药品的作用，并尽可能通过化学方程式来理解相关反应，结合物质和分离、除杂的基本操作及

41、注意事项进行解题。(1)含有少量铁的氧化物的石灰石与盐酸反应后得到CaCl2和含铁的盐的混合溶液，加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，便于沉降铁元素，加入氨水调节溶液pH使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀。根据题目信息可知，小火煮沸能使Fe(OH)3颗粒长大，Fe(OH)3颗粒长大有利于过滤时尽可能除去铁元素。(2)过滤操作过程中，漏斗末端颈尖应紧靠烧杯内壁，玻璃棒应紧靠三层滤纸处，用玻璃棒引流时烧杯应紧靠玻璃棒，滤纸应紧贴漏斗内壁，滤纸边缘应低于漏斗边缘，液体液面应低于滤纸边缘，不能搅拌液体，故选项a、d、e符合题意。(3)加入盐酸至溶液中尚有少量CaCO3，说明盐酸不足，但产生的C

42、O2溶解在水中形成H2CO3，此时溶液呈酸性。CO2在溶液中存在会影响产品的纯度，CO2属于挥发性气体，加热能使其从溶液中逸出。(4)CaCl2与H2O2发生复分解反应生成CaO2:CaCl2+H2O2CaO2+2HCl，HCl再与NH3H2O反应生成NH4Cl和H2O，总反应为:CaCl2+H2O2+2NH3H2OCaO2+2NH4Cl+2H2O。H2O2受热易分解，所以反应需在冰浴下进行。(5)结晶用蒸馏水洗涤后吸附有H2O，结晶不溶于CH3CH2OH，而H2O溶于CH3CH2OH，所以用CH3CH2OH洗涤可除去结晶表面的水分。(6)石灰石煅烧后的CaO直接与H2O2反应得到CaO2，其优点在于工艺简单、操作方便。由于所得CaO中杂质较多，得到的CaO2纯度较低。【考点定位】考查物质制备实验设计【名师点睛】本试题考查物质的制备、实验基本操作、盐类水解、实验方案的设计与评价、元素及其化合物的性质等知识，这些问题属于基础知识的应用，考查考生的知识运用能力，同时注意信息的运用。制备碳酸钙，需要除去石灰石中的杂质，铁的氧化物和盐酸反应产生铁离子，然后利用过