高三化学二轮专题复习学案--流程图.doc

1、高三化学二轮专题复习学案流程图【考点解读】了解科学、技术、社会的相互关系（如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等。 ）知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。【专题剖析】化学知识越来越多的应用在工业生产和生活实际中，而这也成为高考命题的热点和难点，充分体现化学学科知识的实用性。试题有时会以流程图的形式出现。这类题目的综合性强，要求同学们既要熟知工业生产的基本原理，又要对流程图中所给出的信息进行提取、筛选，对同学的学科能力要求较高。首先，回顾一下我们在高中教材中涉及到的化学工业：1、候氏制碱法 2、氯碱工业 3、硅酸盐工业 4、工业制硫酸 5、合成氨工业 6、工业制硝酸

2、 7、金属的冶炼：Na、Mg 、Al 、Fe、Cu 等 8、石油化工、煤化工、农副产品化工以这些工业生产原理为基础，可以是无机流程图，也可以是有机流程图，重在基本原理的应用。主要有物质的合成、化工生产中废弃物的处理等。【例题解析 1】海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的 100 多种元素，在海水中可以找到 80 多种。海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题： 蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但由于使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进

3、建议 。 使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式 。 空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下（苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液）： 反应 的离子方程式为 ； 从反应 后的溶液中分离出单质溴的方法是 。 苦卤中含有较多的 NaCl、MgCl 2、KCl、MgSO 4 等物质。用沉淀法测定苦卤中 MgCl2 的含量（g/L ） ，测定过程中应获取的数据有 ；【参考答案】 充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源 CH 2CHCOONa SO 2Br 22H 2O 4H 2Br SO 42 蒸馏 苦

4、卤样品体积、加入 NaOH 溶液后生成 Mg(OH)2 的质量、加入 BaCl2 溶液后生成 BaSO4 的质量【例题解析 2】氟化钠是一种重要的氟盐，主要用于农作物杀菌、杀虫、木材的防腐。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H 2SiF6）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵；已知：20时氯化铵的溶解度为 37.2g，氟化钠的溶解度为 4g。Na 2SiF6 微溶于水。请回答下列问题：（1）上述流程中产生浑浊的原因是生成了 （选择序号） ；ANH 4F BH 2SiO3 C(NH 4)2SiF6 D (NH4)2CO3 (2)写出流程中相关的化学方程式： ；（3）操作 I 和操作 是相

5、同的，操作 II 和操作 V 是相同的，其操作名称为 ；（4）流程 中 NH4HCO3 必须过量，其原因是 。【参考答案】 （1）B （2）NH 4FNaClNH 4ClNaF （3）IV ，洗涤（4）必须保证 H2SiF6 能全部反应，防止中生成 Na2SiF6 沉淀。【例题解析 3】最近，我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如下：回答下列问题： 若操作 a、操作 b 均在实验室进行，则操作 a 时用到的玻璃仪器有 ；进行操作 b 时需注意 。 装置 a 用于磷酸吸收 NH3。若该过程在实验室中进行，请在下面的方框内画出装置 a 的示意图。 热交

6、换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种水泥SO3 SO2固体 ANH3H3PO4粉碎富集萃取槽磷灰石硫酸操作 a装置 a 操作 b 操作 a磷铵热交换器催化氧化一系列工艺空气水蒸汽Cl2苦卤 Br2Br2Cl2酸化浓缩 反应SO2反应 反应实验目的，如气、液热交换时通常使用的仪器是 。 固体 A 为生石膏（ CaSO42H2O）和不含结晶水且高温时也不分解的杂质。生石膏在 120时失水生成熟石膏（2CaSO 4H2O） ，熟石膏在 200时失水生成硫酸钙。为测定固体 A 中生石膏的含量，某科研小组进行了如下实验：称取固体 A 180g 置于坩埚中加热，加热过程中固体质量

7、随温度变化记录如下图： 实验中每次对固体称量时须在冷却后进行。为保证实验结果的精确性，固体冷却时必须防止 。将加热到 1400时生成的气体通入品红溶液中，品红褪色。写出 1400时的化学反应方程式 。 固体 A 中生石膏的质量百分含量 。【参考答案】 漏斗、玻璃棒、烧杯 低温蒸发结晶 （如图或其他能防止 氨气倒吸的装置） 冷凝管 吸水 2CaSO4 2CaO2SO 2O 2 75.6【例题解析 4】1，3-丙二醇是生产新型高分子材料 PTT 的主要原料，目前 1，3-丙二醇的生产的路线有：以石油裂解气为原料的两条石化合成路线和一条生物工程法合成路线。【路线 1】丙烯醛水合氢化法：【路线 2】环

8、氧乙烷甲酰化法：【路线 3】生物发酵法：（1）A 的结构简式为 。（2）从合成原料来源的角度看，你认为最具有发展前景的路线是 （填 1、2 或 3），理由是 。（3）以 1，3-丙二醇与对苯二甲酸为原料可以合成聚酯 PTT，写出其化学方程式 。（4）已知丙二酸二乙酯能发生以下反应：利用该反应原理，以丙二酸二乙酯、1，3-丙二醇、乙醇为原料合成 ，请你设计出合理的反应流程图。提示：合成过程中无机试剂任选， 合成反应流程图表示方法示例如下：【参考答案】 （1）CH 2OHCH2CHO（2）3路线 3 以可再生资源淀粉为原料，路线 1、2 的原料为石油产品，而石油是不可再生资源。（3）（4）【例题解

9、析 5】1928 年，狄尔斯和阿尔德在研究 1，3丁二烯的性质时发现如下反应：回答下列问题： 下列能发生双烯合成反应的有机物是 （填写序号） ； 工业上通常以甲醛、乙炔为原料制取 1，3丁二烯，生成流程为： 上述流程中甲醛和乙炔的反应类型是 ； Y 和 X 是同一系列有机物，两者互为同分异构体，Y 能氧化生成一元醛。Y 的结构可能有 种； 以 CH2CHCHCH 2、X 和 HOCH2CCCH2OH 为原料，合成高分子化合物 M 的线路如下（羧酸在醇溶液中几乎不和 NaOH 反应）： 设置反应 的目的是 ； 写出下列反应的化学方程式：BC ； M 的结构简式为 。【参考答案】 a、b、e 加成

10、 3 保护碳链中的“CC”不被氧化1400（双烯合成，也可表示为：CH2HCHCCH2 CH2CH2CH2CH CH2CH CH2CH2)a OCH 3 b O c d e fCH2CHCH CH2XHOCH2CCCH 2OH甲醛乙炔2H2Ni2H 2OX浓硫酸NaOH醇溶液CH2CHCHCH 2双烯合成氧化O2Cu、 HCl反应H211 加成HOCH2CCCH 2OH A B C DEFMClClHOCH2CH2CHCH2OHO 2 OHCCH2CHCHO2H 2OCu【例题解析 6】废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理的方法是先将大多数有机态氮转化为氨态氮，然

11、后通过进一步转化成 N2 而消除污染。生物除氮工艺有以下几种方法：【方法一】在好氧条件下，通过好氧硝化菌的作用，将废水中氨态氮转化为中间过渡形态的硝酸态氮和亚硝酸态氮，然后在缺氧条件下，利用反硝化菌，硝酸态氮和亚硝酸态氮被水中的有机物还原为氮气。见图中之。反应过程为如下（注：有机物以甲醇表示；当废水中有机物不足时，需另外投加有机碳源） 。2NH 4 3O 2=2HNO2 2H 2O 2H 2HNO2 O 2=2HNO36NO3 2CH 3OH6NO 2 2CO2 4H2O 6NO2 3CH 3OH3N 2 3CO 2 3H2O 6OH【方法二】与方法一相比，差异仅为硝化过程的中间过渡形态只有亚

12、硝酸态氮。见图中之。请回答以下问题：（1）NH 4 的空间构型为 。大气中的氮氧化物的危害有 和 等。（2）方法一中氨态氮元素 1g 转化为硝酸态氮时需氧的质量为 g。（3）从原料消耗的角度说明方法二比方法一有优势的原因： 。（4）自然界中也存在反硝化作用，使硝酸盐还原成氮气，从而降低了土壤中氮素营养的含量，对农业生产不利，农业上可通过松土作业，以防止反硝化作用。其原因是 。（5）荷兰 Delft 大学 Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径。在厌氧条件下，以亚硝酸盐作为氧化剂，在自养菌作用下将氨态氮（氨态氮以 NH4 表示）氧化为氮气（见图中过程 ） 。其反应离子方程式为 。【参

13、考答案】 （1）正四面体。破坏臭氧层、光化学污染、形成酸雨等。 （2）4.57 (4.6 也可) 。（3）节省氨态氮氧化到硝酸态氮所需消耗的氧，还可节省还原硝酸态氮到氮气的有机碳源。（4）增加与氧气的接触，防止反硝化作用。 （5）NH 4 NO 2 N 22H 2O【练习与巩固】1、钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉。钨在自然界主要以钨(+6 价) 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。 白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO 4)；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成(Fe，Mn)WO 4。黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法

14、 ：其中 A 、 B 、 C 都是钨的化合物。(1) 写出上述流程中 A、B 、 C 的化学式。A_ B_ C_(2) 钨冶炼工艺的第二阶段则是用碳、氢等还原剂把氧化钨还原为金属钨。对钨的纯度要求不高时，可用碳作还原剂。写出用碳还原氧化钨制取金属钨的化学方程式_为了获得可以拉制灯丝的高纯度金制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂，为什么?_(3)仲钨酸盐在热分解时会发生内在氧化还原反应，我国钨化学研究的奠基人顾冀东先生采用这一反应制得了蓝色的、非整比的钨氧化物 WO3-x。这种蓝色氧化钨具有比表面大、易还原的优点， 在制钨粉时温度容易控制，目前冶炼拉制钨丝的金属钨都用蓝色氧化钨为原

15、料。经分析，得知蓝色氧化钨中钨的质量分数为 0.7985。计算 WO3-x 中的 x 值。X=_一般认为，蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在五价和六价两种价态的钨。则蓝色氧化钨中这两种价态的钨原子数比。_ ( 相对原子质量 ： W： 183.84 O： 16.00)(1)A： Na2WO4；B ： H2WO4 C： WO3 (2)2WO3(s)3C(s，石墨)=2W (s) +3CO2 (g) 因为钨的熔点很高，不容易转变为液态，如果用碳做还原剂，混杂在金属中的碳不易除去， 而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨。用氢气作还原剂就不存在这些问题。(3) X=0.

16、10 n (W) (V)：n (W) (VI)142、纤维素是自然界最为丰富的可再生的天然高分子资源。（1）纤维素可制备用于纺织、造纸等的粘胶纤维成分是(C 6H10O5)n，生产过程涉及多个化学反应。工艺简图如下：纤维素（原料）纤维素黄原酸钠（粘胶）粘胶纤维（产品）1.2.CS2向稀中挤出近来，化学家开发了一种使用 NMMO 加工纤维素的新方法，产品“Lyocell 纤维”成分也是 C6H10O5)n。工艺流程示意图如下：“Lyocell 纤维”工艺流程中，可充分循环利用的物质是 。与“Lyocell 纤维”工艺相比，粘胶纤维工艺中会产生含有 （只填非金属元素符号）的废物，并由此增加了生产成

17、本。“Lyocell 纤维”被誉为“21 世纪的绿色纤维” ，原因是 。（2） “Lyocell 纤维 ”工艺流程中的 NMMO 可按如下路线制备（反应条件均省略）：HOCH 2CH2CH2CH2OCO OC nOH其中，化合物可三聚为最简单的芳香烃，化合物可使溴水褪色。化合物 也可聚合为在一定条件下具有导电性的高分子化合物，该高分子化合物的化学式为 。化合物 与氧气反应的原子利用率达 100，其化学方程式为 。关于化合物、的说法正确的是 （填代号） 。都可发生酯化反应 可被氧化，不可被氧化 都溶于水 可与钠反应，不可与钠反应 是乙醇的同系物 可由卤代烃的取代反应制备（1） NMMO S 、C

18、 副产物不会造成环境污染（2） (C2H2)n 2CH2=CH2 + O2 2CH2 CH2 ACFO3、钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（TiO 2）是目前最好的白色颜料。制备TiO2 和 Ti 的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿矿储量居世界首位。含有 Fe2O3 的钛铁矿（主要成分为 FeTiO3）制取 TiO2 的流程如下： Ti 的原子序数为 22，Ti 位于元素周期表中第_周期，第_族。 步骤加铁的目的是_；步骤冷却的目的是_。 上述制备 TiO2 的过程中，可以利用的副产物是_；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入_处理。 由金红石(TiO 2)制取单质 Ti，涉及到的步

19、骤为：已知： C(s) + O 2(g) = CO2(g)； H = 393.5 KJ/mol 2CO(g) + O 2(g) = 2CO2(g)； H = 566 KJ/mol TiO 2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(s) + O2(g)； H = +141 KJ/mol则 TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)= TiCl4(s) + 2CO(g) 的H = _。反应 TiCl4 + 2Mg = 2MgCl2 + Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是_。4、制备二甲醚的合成气可由甲烷与水蒸气或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外，还可用于冶炼金属，用它冶炼

20、铁的生产过程可示意如下：在催化反应室中进行的反应均为可逆反应，增大体系的压强对甲烷转化率的影响是 (填“增大” 、 “减小 ”或“不变”) 。在上述炼铁过程的某时间段内，若有 xm3(标准状况)的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有 5ykg(即 )铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进入催化反310.2ymol应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气 m3(标准状况)。减小12(x+y)我国化学侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：（1）上述生产纯碱的方法称，副产品的一种用途为 。（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是 。（3）写出上述流程中 X 物质的分

21、子式 。（4）使原料氯化钠的利用率从 70%提高到 90%以上，主要是设计了 （填上述流程中的编号）的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 （5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 （6）向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 （a） 增大 NH4 的浓度，使 NH4Cl 更多地析出（b） 使 NaHCO3 更多地析出（c） 使 NaHCO3 转化为 Na2CO3，提高析出的 NH4Cl 纯度（1）联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等（其他合理答案均给分）（2）NH 3CO 2H 2ONaClNH 4ClNaHCO 3或 NH3CO 2H 2ONH 4HCO3 NH4HCO3NaClNaHCO 3NH 4Cl（3）CO 2（4）I 过滤（5）稀硝酸和硝酸银溶液（6）a c