高中化学十大工艺流程汇总.docx

高中化学十大工艺流程汇总 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＋HCl?=?2AlCl3＋3H2O Fe2O3＋HCl?=?2FeCl3＋3H2O ②AlCl3＋NaOH?=?NaAlO2＋3NaCl＋2H2O FeCl3＋NaOH?=?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＋NaOH?=?2NaAlO2＋H2O SiO2＋NaOH?=?Na2SiO3＋H2O ②Na2SiO3＋HCl?=?H2SiO3↓＋2NaCl NaAlO2＋HCl?=?NaCl＋AlCl3＋2H2O NaOH＋HCl?=?NaCl＋H2O ③AlCl3＋NH3·H2O?=?Al(OH)3↓＋NH4Cl 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＋H2?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＋H2O?电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ②Cl2＋NaOH?=?NaCl＋NaClO＋H2O ③Cl2＋Ca(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?=?H2SO4 (2)问题探讨 ①煅烧黄铁矿要在沸腾炉中进行，其中矿石要粉碎，从炉底鼓入空气，炉中的粉末状固体就像沸腾的液体一样，煅烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状？ 提示：增大矿石和氧气的接触面积，提高燃烧效率。 ②在接触室中通入过量的氧气，能否将SO2全部转化成SO3? 提示：不能；原因是SO2催化氧化成SO3的反应是可逆反应。 ③依据化学反应速率和化学平衡原理，增大压强对SO2催化氧化成SO3的反应是十分有利的，而工业生产上为什么不采用高压而采用常压下进行反应？ 提示：常压下，SO2催化氧化成SO3的转化率已经很高，增大压强，即增加了设备的投资，得不偿失。 ④吸收塔中发生的是SO3与水的反应，为什么吸收SO3气体时用98%的浓硫