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2017年海南化学高考答案-2017海南化学答案高考
tamoadmin 2024-10-07 人已围观
简介1.如何评价2017年高考全国卷1的理综2.2017高考化学热点题型有哪些?3.高考化学-工艺流程专项复习系列 专项4-温度条件的控制如何评价2017年高考全国卷1的理综2017高考全国Ⅰ卷理综卷化学试题整体特点为:选材新颖,稳中有升。从表格中可以看出,近三年选择题考点没有太大变化,去年的压轴选择题比较新颖,是一道结合周期律考察的元素推断题,今年的压轴选择题回归选修四的酸碱滴定曲线,综合考察反应原
1.如何评价2017年高考全国卷1的理综
2.2017高考化学热点题型有哪些?
3.高考化学-工艺流程专项复习系列 专项4-温度条件的控制
如何评价2017年高考全国卷1的理综
2017高考全国Ⅰ卷理综卷化学试题整体特点为:选材新颖,稳中有升。
从表格中可以看出,近三年选择题考点没有太大变化,去年的压轴选择题比较新颖,是一道结合周期律考察的元素推断题,今年的压轴选择题回归选修四的酸碱滴定曲线,综合考察反应原理的相关考点。三道必做大题一般是实验题、流程题和原理题的出题顺序,今年仍然秉承了这一出题顺序。2017年全国Ⅰ卷跟往年相比,考查的知识点分布稳定,整体难度比去年略有上升,个别题目情景新颖,考查灵活,具有较高的效度和区分度。
三、试卷整体分析
源于教材 回归课本
试题立足于教材又高于教材,不仅注重对基础知识和主干知识的考查,还注重对知识的整合,考查方式灵活多样。选择题侧重对化学基础知识和基本技能的考查,知识覆盖面大,难易搭配合理。考题的内容与课本的联系增大,如10题中实验室制备氢气的原理,35题基态钾原子的能层特点与电子云轮廓图形状等,为课本上内容的延伸,充分体现了回归教材的命题趋势。
能力立意 难度适中
工业生产流程题取材于真实的、广阔的工业生产和日常生活,问题设计更加灵活,更有化学味,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。Ⅰ卷以锂离子电池的电极材料制备为载体,考查了离子方程式的书写、转化率升高等问题,综合性较强。第(4)问的过氧键数目比较新颖,但问题并不难,抓住正负化合价代数和为零即可解决。
很多同学遇到反应原理问题就头疼,这种纯理论性的知识拼出一道综合题,学生经常不知道从何处入手去解决。Ⅰ卷的原理题延续化学原理综合应用的拼题,考查学生应用盖斯定律、热化学方程式、转化率、平衡常数、化学反应速率等理论联系实际。此题(1)(2)问难度不大,区分度在第(3)问。实际上,我们只要抓住主要矛盾,便可简化解题思路。第(3)的问题是改变条件后转化率的变化情况,那我们只需要从列三段式计算考虑问题即可。
突出实验 重视基础
2017年高考全国Ⅰ卷的实验题以蛋白质中氮含量测定出发为背景,考查方式较前几年稍显反常,重视基础操作和流程,在描述实验现象和解释原因上对学生的表达能力也有较高的要求。
新课标倡导的探究学习、自主学习在试题中得到了很好的体现。实验试题特别突出了化学学科的特点,考查了基本操作、常用仪器、物质的检验、分离提纯等。这样的设计有利于做过实验的学生,有利于中学的探究性实验教学,对脱离实验的化学教学起到了很好的警示作用,引导中学教学重视实验教学,回归化学本质。
结语
总体上看,本套试卷为一套好题,在考查问题的灵活程度方面、考查基础知识运用能力方面、考查学生的细心程度方面都很到位。2018年的考生朋友,复习时要注重双基,注重基础知识的掌握,重视利用信息解决问题的能力、重视对题干的整体把握能力。同时,建议同学们从高一、高二的学习中,就开始重视基础知识、基本方法、基本实验、基本原理的理解和落实,在高三复习中挖掘教材中的试题素材,进一步提升学科能力。
2017高考化学热点题型有哪些?
化学计算
在高中化学中,计算题的主要功能是考查考生掌握基础知识的广度和熟练程度以及知识的系统性。这类题目考查的形式既有直接的简单化学计算和间接的应用化学原理推算,常见的方法有假设法、关系式法、差量法、守恒法等。
化学反应图像
化学反应图像题的特征是将一些关键的信息以图像、图表的形式给出,把题目中的化学原理抽象为数学问题,目的是考查考生从图像、图表中获得信息、处理和应用相关信息的能力以及对图像、图表的数学意义和化学意义之间对应关系的转换运用能力。
实验仪器的创新
实验仪器的创新使用一般体现为三个“一”:一个装置的多种用途、一种用途的多种装置和一种仪器的多种用法,该类试题主要考查考生的思维发散能力。
化学热点方法聚焦
聚焦高考一
化学计算中的4种常用方法
1、假设法
所谓假设法,就是假设具有某一条件,推得一个结论,将这个结论与实际情况相对比,进行合理判断,从而确定正确选项。
(1)极端假设法
主要应用:(1)判断混合物的组成。把混合物看成由某组分构成的纯净物进行计算,求出最大值、最小值,再进行讨论。(2)判断可逆反应中某个量的关系。把可逆反应看作向左或向右进行到底的情况。(3)判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量大小的变化。把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。(4)判断生成物的组成。把多个平行反应看作单一反应。
(2)状态假设法
状态假设法是指在分析或解决问题时,根据需要,虚拟出能方便解题的中间状态,并以此为中介,实现由条件向结论转化的思维方法。该方法常在化学平衡的计算中使用。
(3)过程假设法
过程假设法是指将复杂的变化过程假设为(或等效为)若干个简单的、便于分析和比较的过程,考虑等效状态的量与需求量之间的关系,进而求解的方法。该方法在等效平衡的计算中使用概率非常高。
(4)变向假设法
变向假设法指在解题时根据需要改变研究问题的条件或结论,从一个新的角度来分析问题,进而迁移到需要解决的问题上来,从而得到正确的答案。
2、关系式法
在多步反应中,关系式法可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。
(1)根据化学方程式找关系式
特点:在多步反应中,上一步反应的产物即是下一步反应的反应物。
(2)通过化学反应方程式的叠加找关系
适用于多步连续反应或循环反应。方法:将其中几个有关联的化学反应方程式进行适当变形(改变化学计量数),然后相加,消去中间产物,即得总的化学反应方程式。
3、差量法
差量法解题的关键是正确找出理论差量。
其解题步骤如下:
(1)分析题意:分析化学反应中各物质之间的数量关系,弄清引起差值的原因。
(2)确定是否能用差量法:分析差值与始态量或终态量之间是否存在比例关系,以确定是否能用差量法。
(3)写出正确的化学反应方程式。
(4)根据题意确定“理论差量”与题中提供的“实际差量”,列出比例关系,求出答案。
4、守恒法
“守恒法”利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解。它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式,不去探求某些细枝末节,直接抓住其中特有的守恒关系,快速建立算式,简捷巧妙地解答题目。常用的方法有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
(1)质量守恒
依据:化学反应中反应物的总质量与生成物的总质量相等。
(2)电子得失守恒
依据:氧化还原反应中得失电子数一定相等。
应用:氧化还原反应和电化学的有关计算。
(3)电荷守恒
依据:反应前后参加反应的离子所带的电荷总量不变(或在电解质溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等)。
方法:首先要确定体系,并找出体系中阴、阳离子的种类,每个离子所带的电荷数及其物质的量;然后根据阴、阳离子所带的电荷总数相等列出计算式。
应用:溶液中离子浓度关系的推断,也可用于有关量的计算。
聚焦高考二
化学反应图像题的解题方法
1、离子反应图像
考查知识点:根据图像考查反应发生的先后顺序、书写离子反应方程式、分析溶液的成分、离子的共存与推断、计算反应物的量或由离子反应画出相应的图像等。
实质:离子反应图像问题,归根结底,考查的实质仍然是离子反应和离子共存问题。
(1)离子反应图像
溶液中存在多种还原剂(或氧化剂),加入同一种氧化剂(或还原剂)时,必须按照“强者先行”的原则,考虑反应的先后顺序。只有当“强”的反应完后,“弱”的才能发生反应。
(2)离子共存及离子计算图像
离子共存图像要谨防离子共存的陷阱,特别要注意一些隐含条件和隐性关系;离子计算的前提是掌握离子反应方程式的书写,特别要注意物质间量的关系,遵循三大守恒原则和溶液电中性原则。
2、化学平衡图像
化学平衡图像是中学化学基础图像知识的一个重要方面,它能把抽象的化学平衡理论形象直观地表述出来。化学平衡图像题是高考必考题型之一,根据图像坐标表示的意义,将常考的化学平衡图像分成如下三类。
(1)量值-时间图像
图像中的纵、横轴分别代表物质的数量(如浓度、百分含量、转化率、产率等)与反应时间(过程),将可逆反应中物质的数量随时间的变化体现在图像中。
该类题解答时要明确曲线“走势”代表的意义,并由此确定反应进行的方向,再进一步确定改变的条件。千万要注意此类图像中可能出现的“交点”并不代表平衡点,只有某种量值不随时间改变时的点才是平衡点。
(2)量值-条件图像
将物质或反应体系的某种量值与温度、压强、浓度、催化剂中的某一种之间的关系,反映在图像中。解答时首先要仔细观察图像,找出相关量值间的变化关系,然后将图像中的这种对应关系与理论知识进行对照,分析其是否符合理论上推导出来的关系,最后确定答案。
(3)量值-时间-条件图像
该类图像反映的是某一物质的量值(如浓度、转化率、产率、百分含量等)与一种或两种外界条件(温度、压强、催化剂)随时间的变化关系。其图像构成的特征是图像中有一表明反应已达到平衡的突变点(平衡点、最大值、最小值)。
解题思路:依建立平衡所需时间的长短→反应速率的相对大小(时间短速率大)→确定影响反应速率的不同条件间的关系(反应速率大条件强)→再根据物质量值的变化判断平衡的移动方向,由此得出的移动方向应与由勒夏特列原理确定的方向一致。
3、电化学图像
近年高考中对电化学的考查出现了新的变化,以装置图为载体来考查电化学的相关知识,成为近年高考的新亮点。
(1)原电池和电解池的工作原理
破解关键:正、负极或阴、阳极的判断。
(2)原电池与电解池的互变
原电池与电解池可以相互转化,利用这一原理可以制造二次电池。二次电池中,放电时是原电池,充电时是电解池,放电时的负极反应与充电时的阴极反应相反,放电时的正极反应与充电时的阳极反应相反。
聚焦高考三
化学实验的创新探究
1、球形干燥管的创新使用
(1)A装置为尾气吸收装置,用来防倒吸,原理类似于倒置在水中的漏斗。
(2)B装置为简易的过滤器,可净化天然水。如果去掉上边两层,可用活性炭对液体中的色素进行吸附。
(3)C装置是一微型反应器。该装置既可节约药品,又可防止污染。如铜丝在该装置中燃烧时,Cl2封闭在干燥管内,实验结束后剩余的Cl2不仅可以用水吸收,还可以观察CuCl2溶液的颜色。
(4)D装置为一简易的启普发生器, 可用于H2、CO2等的制取。
(5)E装置起干燥、除杂或缓冲气流的作用。
2、仪器连接的创新与改进
(1)仪器巧妙连接,取代启普发生器
(2)仪器创新连接,防止尾气倒吸
a.倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液吸收气体。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减小,吸收液上升到漏斗中。由于漏斗容积较大,导致烧杯中的液面下降,使漏斗口脱离烧杯中的液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液倒吸。
b.肚容式:当易溶于吸收液的气体被吸收液吸收后,导气管内压强减小,使吸收液倒吸进干燥管中,吸收液受自身重力的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液倒吸。这种装置与倒立漏斗式的功能类似。
c.蓄液式:当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸收液进入受热仪器或反应容器中。
d.脱离式:因导管没有与液体接触,从而无法产生倒吸。
e.液防式:通过改变试剂的方法达到防倒吸的目的。如吸收HCl时,HCl不溶于四氯化碳而无法倒吸,HCl从四氯化碳中逸出进入水中而溶解。
高考化学-工艺流程专项复习系列 专项4-温度条件的控制
专项4-温度条件的控制
一.升高温度
1.促进某些离子的水解,如高价金属阳离子,易水解的阴离子
练习1目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如下图所示:
已知HCN有剧毒,其Ka(HCN)=5×10-10,Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常数KB=1×1038
“氰化”环节中,金的溶解速率在80℃时达到最大值,但生产中控制反应液的温度在10-20℃,原因是:___________________________(答一点即可)。
答案温度的升高,促进了氰化物的水解,增加了HCN的挥发速度;温度的升高,Ca(OH)2的溶解度减小,部分碱从溶液中析出。
?
练习2某化工厂“用含NiO的废料(杂质为Fe2O3、?CaO、?CuO等)制备羟基氧化镍(2NiOOH·H2O)的工艺流程如图:
如图是酸浸时镍的浸出率与温度的关系,则酸浸时合适的浸出温度是____________℃,若酸浸时将温度控制在80℃左右,则滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2,其原因可能是_________________________。
答案70 随着温度的升高,Ni2+水解程度增大,从而形成一定量的Ni(OH)2沉淀
解析由图可知当温度在70°左右时镍的浸出率较高,故酸浸时适宜的温度为70°C;Ni2+能水解,生成Ni(OH)2,升温能促进水解,所以80℃左右滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2。
练习3氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等工业,它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
(1)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2h,冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的原因是____________________________________________________________。
(2)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响.由图可知,溶液温度控制在60℃时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65℃时,CuCl产率会下降,其原因可能是______________________________________________________________________________________________。
答案(1)真空干燥可以加快乙醇和水的挥发,密封包装可以防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化;
(2)因在60℃时CuCl产率最大,根据信息可知,随温度升高,促进了CuCl的水解,CuCl被氧化的速度加快。
练习4TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_____________________。
答案40℃时TiO2?xH2O转化率最高,因低于40℃,TiO2?xH2O转化反应速率随温度升高而增加,超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2?xH2O转化反应速率下降 ?
解析40℃时TiO2?xH2O转化率最高,因低于40℃,TiO2?xH2O转化反应速率随温度升高而增加,超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2?xH2O转化反应速率下降。
?
2.促进平衡向吸热方向移动
练习1二硫化钼是重要的固体润滑剂,被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图:
(4)由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________,利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时,MoS3的产率均下降的原因_______________________________________。
(5)利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图所示,反应[Ni(s)+4CO(g)
答案(4)40℃、30min 温度太低,反应MoS42-+2H+
解析(4)根据图象可知,40℃、30min MoS3沉淀率达到最大,所以最优温度和时间是40℃、30min;温度太低,反应MoS42-+2H+
(5)[Ni(s)+4CO(g)
?
3.加快反应速率或溶解速率
2020新课标Ⅰ钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”需要加热,其原因是_________________________________________。
答案加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)
解析“酸浸氧化”需要加热,其原因是:升高温度,加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全),故答案为:加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全);
(1)研究温度对“降解”过程中有机物去除率的影响,实验在如图1所示的装置中进行。
①在不同温度下反应相同时间,发现温度从60℃升高到95℃时,有机物去除率从29%增大到58%,其可能的原因是:MnO2的氧化能力随温度升高而增强;______________________________________。
答案温度升高,反应速率加快 ?
解析①升高温度,反应速率加快,在相同时间内有机物反应的更多,去除率增加。
练习3“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有___________(任写两种)。
答案将橄榄石尾矿粉碎、适当增大盐酸的浓度、适当提高反应的温度等 ?
解析“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有将橄榄石尾矿粉碎、适当增大盐酸的浓度、适当提高反应的温度等。
?
4.使沸点相对低的原料气化,或者降低在溶液中的气体溶解度
练习1实验室用如图所示的装置模拟燃煤烟气脱硫实验:
研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。燃煤烟气流速一定时,脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示,在pH为5.6时脱硫效果最佳,石灰石浆液
答案石灰石的溶解度减小,与
解析由脱硫效率与石灰石浆液pH的关系图知,在pH为5.6时脱硫效果最佳,pH增大,石灰石的溶解度减小,与
练习2以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾,实验测得反应条件对产品回收率的影响如下:
表1 反应温度对产品回收率的影响
反应温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
产品回收率(%)
75.6
78.4
80.6
82.6
83.1
82.1
73.7
②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在____________℃~____________℃,由表1可知反应温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是___________________________________________。
答案温度过高,甲酸挥发 ?
解析从表1可看出,温度控制在50℃~60℃二甲酸钾的产率较高,温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是:甲酸易挥发,温度太高甲酸挥发了。
练习3实验室中用FeSO4溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2,装置如图,请回答下列问题:
配制NaOH溶液时使用的蒸馏水通常要煮沸,其目的是__________________________________。
答案除去水中溶解的氧气 ?
解析硫酸亚铁易被氧化而变质,因此配制NaOH溶液时,应排除溶液中的氧气,可用加热溶液的方法除去溶解的氧气。
练习4四氯化锡用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂,实验室制备四氯化锡的反应、装置示意图和有关信息数据如下:
②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点-33℃,沸点114.1℃。
实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显**,提纯SnCl4的方法是________________。
答案加热蒸馏
解析由于SnCl4的沸点114.1℃,因此如果实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显**,提纯SnCl4的方法是加热蒸馏。
练习5白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3,在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应,化学方程式如下:Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2
碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应,原因是__________________、__________________。温度偏低也不利于碳化反应,原因是___________________________。
答案二氧化碳的溶解度小;碳酸氢镁分解,反应速率较小。
解析该反应为放热反应,而且是可逆的,当温度过高时,平衡逆反应方向移动,二氧化碳的溶解度减小,导致钙镁离子的分离减弱,Mg(HCO3)2是易分解,温度过高就分解了,温度过低,反应速率太小,导致得到产物消耗的时间太长,不利于碳化反应,故答案为:二氧化碳的溶解度小、碳酸氢镁分解;反应速率较小。
?
5.除去热不稳定的杂质,如NH 4 HCO 3 、NH4(CO 3 ) 2 、 KMnO 4 、NH 4 C1等物质
练习1物质的分离与提纯是化学的重点,请根据下列实验目的,分别选择相应的操作和实验装置。下列为操作:
a.蒸馏 ?b.结晶法 ?c.加适量水,过滤 ?d.加热(或灼烧) ?e.加适量盐酸,蒸发 ?f.萃取分液 ?g.分液 h.升华
下列为实验装置:
(1)除去氯化钠晶体中的碳酸钠:______、______(分别填操作序号及实验装置图编号,下同)。
(2)除去碳酸钙中的氯化钠:_______、______。
(3)分离乙酸(沸点118℃)和乙酸乙酯(沸点77.1℃)的混合液(两者互溶):______、______。
(4)从溴水中提取溴:_______、_______。
(5)除去氧化钙中的碳酸钙:_______、_______。
(6)分离固体食盐和碘的方法:_______、_______。
答案e 2 c 1 a 5 f 4 d 3 h 6
解析
(1)碳酸钠与盐酸反应生成NaCl,则加适量盐酸,蒸发可分离,对应于装置2,故答案为e;2;
(2)碳酸钙不溶于水,氯化钠晶体溶于水,则选择过滤法可分离,对应于装置1,故答案为c;1;
(3)二者互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,对应于装置5,故答案为a;5;
(4)溴不易溶于水,易溶于有机溶剂,则选择萃取、分液法分离,对应于装置4,故答案为f;4;
(5)碳酸钙高温分解生成氧化钙,则选择加热分解法除杂,对应于装置3,故答案为d;3;
(6)碘容易升华,则选择升华法分离固体食盐和碘,对应于装置6,故答案为h;6。
?
二.降低温度
1.防止某物质在高温时会分解(或溶解)
练习1电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图:
铜阳极泥氧化时,采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_____________________。
答案低温焙烧时,Ag与氧气转化为Ag2O,高温时,氧化银分解又生成Ag和氧气;故答案为:高温焙烧时,生成的Ag2O又分解为Ag和O2(或2Ag2O
练习22018北京卷磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
(1)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:____________________。
答案图示是相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率,80℃前温度升高反应速率加快,相同
练习3一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下:
“分铜”时,如果反应温度过高,会有明显的放出气体现象,原因是____________________________。
答案温度过高,H2O2分解放出氧气。
练习5钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质),Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿来制备,工艺流程如下:
过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示,反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是___________________________________________________。
答案温度过高,双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降。
练习6工业上以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如右图所示,为减少 MnS2O6 的生成,“浸锰”的适宜温度是___________________________。
(2)向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3 溶液时温度控制在30-35℃,温度不宜太高的原因是___________________________________________________________________。
答案(1)90℃。(2)铵盐受热分解,向过滤所得的滤液中加入碳酸氢铵溶液,温度控制在30-35℃的原因是防止NH4HCO3受热分解,提高原料的利用率;
?
2.使化学平衡向着放热方向移动
练习1乙酸苯酚酯制备: 将
①用碎冰块代替水可能的原因是:______________________________________ .
答案该反应是放热反应,碎冰温度低有利于酯的生成 ?
解析①碎冰温度低有利于酯的生成,故答案为:该反应是放热反应,碎冰温度低有利于酯的生成。
?
3.使某个沸点高的产物液化,使其与其他物质分离
练习1石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下:
(注:SiCl4的沸点是57.6?C,金属氯化物的沸点均高于150?C)
向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2。高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应氯化物。80℃冷凝的目的是:_____________________。②由活性炭得到气体Ⅱ的化学反应方程式为:_____________________。
答案高温下,Si元素转化成SiCl4,铁元素转化成FeCl3,Mg元素转化成MgCl2,Al元素转化成AlCl3,SiCl4沸点是57.6℃,MgCl2、FeCl3、AlCl3沸点均高于150℃,加热到1500℃,MgCl2、FeCl3、AlCl3、SiCl4全部转化成气体I,80℃冷凝,SiCl4还是气体,而MgCl2、FeCl3、AlCl3状态是固体,便于与SiCl4分开。
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4.降低晶体的溶解度,减少损失。
练习1碳酸锂广泛应用于化工、冶金等行业.工业上利用锂辉石(Li2Al2Si4Ox)制备碳酸锂的流程如图:
已知:碳酸锂的溶解度为(g/L)
温度
0
10
20
30
40
50
60
80
100
Li2CO3
1. 54
1. 43
1. 33
1. 25
1. 17
1. 08
1. 01
0. 85
0. 72
(1)硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间,主要原因是__________________________________;焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右,硫酸加入过多的副作用是_________________________。
(2)“沉锂”需要在95℃以上进行,主要原因是_______________________,过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有_____________和______________。
答案(1)硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间,主要原因是温度低于250℃,反应速率较慢,温度高于300℃,硫酸挥发较多;焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右,硫酸加入过多的副作用是后续中还需要除去过量的硫酸,增加后续杂质的处理量、增加后续中和酸的负担。
(2)温度越高,碳酸锂溶解度降低,减少碳酸锂溶解,可以增加产率;溶液中硫酸钠不反应,使用碳酸钠要过量,少量碳酸锂溶解在溶液中,过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。所以“沉锂”需要在95℃以上进行,主要原因是温度越高,碳酸锂溶解度降低,可以增加产率;过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。
练习2某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2),还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物,其回收工艺如图所示,最终可得到Co2O3和锂盐。
已知:CoC2O4·2H2O微溶于水,它的溶解度随温度升高而逐渐增大,且能与过量的C2O42-离子生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解。
(4)“沉钴”过程中,(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示:
①随n(C2O42-):N(Co2+)比值的增加,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因________________________。
②沉淀反应时间为10 min,温度在50℃以上时,随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是_______________________________________________________________________________________________。
答案①过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解 ②它的溶解度随温度升高而逐渐增大
解析①随n(C2O42-):N(Co2+)比值的增加,过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小;
②沉淀反应时间为10 min,温度在50℃以上时,溶解度随温度升高而逐渐增大。
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5.减少能源成本,降低对设备的要求
练习1目前常用的工业生产纯碱的方法是“联合制碱法(侯氏制碱法)”
世界上最早工业生产碳酸钠的方法是“路布兰法”,其流程如下:
与“路布兰法”相比,“联合制碱法’的优点之一是_________________________。
答案原料利用率高,反应所需温度低,耗能少
解析据流程可知:路布兰法是利用食盐晶体和浓硫酸在600°C到700°C下反应生成硫酸钠和氯化氢,再利用C与石灰石和硫酸钠在1000°C生成碳酸钠;侯德榜研究出联合制碱法为在饱和的氯化钠溶液中直接通入氨气和CO2,得到氯化铵和碳酸氢钠晶体,并利用碳酸氢钠的分解制得纯碱,
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三.控制温度(用水浴或油浴控温)
1 . 防止某种物质温度过高时会分解或挥发
2019江苏实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
(1)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是?;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有?。
答案由于铵盐具有不稳定性,受热易分解,所以温度过高,(NH4)2CO3分解,从而使CaSO4转化率下降;由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应(或发生沉淀的转化),保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高CaSO4转化率即提高反应速率,结合外界条件对化学反应速率的影响,实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率(即增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率)。
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2 . 控制固体的溶解与结晶
习题12017新课标3卷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FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加