高中化学专题之教材中十大工艺流程汇总.docx
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1、#01从铝土矿中提炼铝流程:(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)Al2O3HCl=2AlCl33H2OFe2O3HCl=2FeCl33H2OAlCl3NaOH=NaAlO23NaCl2H2OFeCl3NaOH=Fe(OH)33NaClHClNaOH=NaClH2ONaAlO2H2OCO2=Al(OH)3NaHCO3NaOHCO2=NaHCO3Al(OH)3Al2O33H2OAl2O3(熔融)电解4Al3O2(2)问题探讨(思考并回答问题)步骤加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。步骤能否用氨水代替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Al
2、3、Fe3的目的。步骤中若将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:(1)涉及反应Al2O3NaOH=2NaAlO2H2OSiO2NaOH=Na2SiO3H2ONa2SiO3HCl=H2SiO32NaClNaAlO2HCl=NaClAlCl32H2ONaOHHCl=NaClH2OAlCl3NH3H2O=Al(OH)3NH4ClHClNH3H2O=NH4ClH2O(2)问题探讨步骤中将盐酸改为“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A
3、lO的目的。步骤中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗?提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。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。#02硅的制备石英砂 焦炭高温 粗硅 Cl2加热 四氯化硅 H2高温 纯硅(1)涉及反应SiO2C高温SiCOSiCl2加热SiCl4SiCl4H2高温Si4HCl(2)问题探讨步骤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。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。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Si
4、HCl3(沸点33 ),提纯SiCl4采用的方法是什么?提示:蒸馏。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。#03氯碱工业(1)涉及反应2NaClH2O电解,2NaOHH2Cl2Cl2NaOH=NaClNaClOH2OCl2Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2OH2Cl2点燃,2HCl(2)问题探讨食盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质离子,如何设计实验方案除去这些杂质离子?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
5、解槽中的隔膜,造成电解失败。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。步骤制取漂白粉时是将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。#04工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸(1)涉及反应FeS2O2高温Fe2O3SO2SO2O2催化剂SO3SO3H2O=H2SO4(2)问题探讨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
6、,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。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。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。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%的浓硫酸而不用水吸收?提示:用水吸收SO3易形成硫酸的酸雾,影响吸收效率。硫酸工厂的尾气中含有大量的SO2,写出
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