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综合课时8　章末整合 重点突破
一、金属冶炼方法与金属活泼性关系
金属冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法
活泼性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pd Cu Hg Ag Pt Au
方法 选择 原因 单质 还原性 强弱
阳离子 氧化性 弱强
还原剂或 特殊措施 直流电 强制提 供电子 H2、CO、 C、Al等 (△或高温) 加热 物理富集(或化学方法)
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列金属的冶炼用热还原法来冶炼的是 (　　)
A.银 B.铝
C.钠 D.铁
2.下列关于金属冶炼的说法正确的是 (　　)
A.WO3受热能分解,W可用热分解法制得
B.火法炼铜(Cu2S+O22Cu+SO2)中,得到1 mol Cu转移3 mol电子
C.由于Al的活泼性强,故工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产Al
D.以海水、石灰乳等为原料,经一系列过程制得氧化镁,用H2还原氧化镁制得镁
3.金属元素的原子结构决定了金属元素的性质、在自然界中的存在形式及冶炼方法。
(1)金属的冶炼一般有下列方法:
a.焦炭法
b.水煤气(氢气和一氧化碳)法
c.活泼金属置换法
d.电解法
请从上述四种方法中选择相应的字母填入表中空格:
高炉炼铁 湿法炼铜 铝热法炼铬 工业上冶炼铝
写出Al与Cr2O3反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(2)铜在地壳中的含量远低于铝,但人类利用铜的历史远早于铝,这与古代发生的森林大火有一定的关系,因为人类在大火之后的灰烬中会发现红色发亮的物质。现在人们认识到,这种物质就是孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3,热稳定性差]在大火中转化而生成的铜,写出大火中与铜元素有关的三个反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
二、化学中的“三馏”和“两裂”
1.化学中“三馏”的比较
名称 干馏 蒸馏 分馏
原理 隔绝空气加强热使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同
产物 混合物 单一组分的纯净物 沸点相近的各组分组成的混合物
类型 化学变化 物理变化 物理变化
2.化学中“两裂”的比较
名称 定义 目的
裂化 在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量
裂解 在高温下,使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链烃
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列说法正确的是 (　　)
A.石油的分馏、裂化、裂解均属于化学变化
B.煤的干馏、气化、液化均属于物理变化
C.汽油、煤油、柴油、聚乙烯均是纯净物
D.石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物
2.下列有关石油化工的说法不正确的是 (　　)
A.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
B.将重油经过裂化可以得到汽油
C.石油分馏是物理变化,分馏得到的各馏分仍是多种烃的混合物
D.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量
3.从石油和煤中可以得到有机化工生产中需要的众多原料,如由石油裂解得到的乙烯和由煤干馏得到的苯制聚苯乙烯。生产过程中涉及的反应如下:
①CH2==CH2+—→
②—→+H2↑
③
下列说法不正确的是 (　　)
A.通过裂解可以从石油中获得很多重要的化工原料
B.将煤干馏不能直接得到纯净的苯
C.制聚苯乙烯的反应①为加成反应,反应②为取代反应
D.反应①③的原子利用率都达到了100%
三、以资源开发利用为背景的化工微流程
1.无机工艺微流程试题结构
规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
2.对原料预处理的常用方法
(1)研磨——减小固体颗粒的体积,增大固体与液体或气体的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
3.解题思路
(1)首尾对比:对比分析原料与目标产物之间的关系,确定原料中需保留的元素(主元素)和需去除的元素(杂质),同时比较物质变化和主要元素化合价的变化。
(2)主元素跟踪:跟踪主要物质(元素)的转化形式和转化方法,即原料→中间物质→目标产物。
(3)除杂分析:分析原料中的“杂质”转化除去过程,分析每一步骤的目的以及反应产物、反应过程。
(4)综合判断:根据题干信息、流程信息、题中设问信息审题、解题(读完全题再做题)。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.以铝土矿为原料,提取氧化铝,冶炼铝的工艺流程如图,已知滤渣2主要成分是氢氧化铁、氢氧化镁,试剂B为氢氧化钠溶液。下列说法错误的是 (　　)
A.试剂A可以是稀硫酸或盐酸
B.加入试剂B除去Mg2+、Fe3+
C.滤渣1的主要成分是SiO2
D.试剂C为过量盐酸
2.从海带中提取I2的实验方案如下。下列说法中不正确的是 (　　)
A.实验方案中2次使用到过滤操作
B.向滤液中加入双氧水的作用是将I-氧化为I2
C.I-和I+2H+===I2+H2O
D.含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是富集碘元素
3.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量的Fe2O3等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)Ⅰ和Ⅱ步骤中分离溶液和沉淀的操作为　　　　　　,所用到的玻璃仪器是　　　　　　　　　　　　。
(2)沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有　　　　　　,固体N是　　　　　　。
(3)滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为　　　　　　,它属于　　　　　　(填“酸”“碱”或“盐”)类物质。
(4)实验室里常往AlCl3溶液中加入　　　　　　　　　　　
(填“氨水”或“NaOH溶液”)来制取Al(OH)3。
:课后完成　学考真题体验(八)
章末测评验收卷(八)
模块测评验收卷(一)(二)(共28张PPT)
第三节　环境保护与绿色化学
综合课时 　章末整合
重点突破
8
第八章
化学与可持续发展
一、金属冶炼方法与金属活泼性关系
二、化学中的“三馏”和“两裂”
目
录
CONTENTS
三、以资源开发利用为背景的化工微流程
一、金属冶炼方法与金属活泼性关系
对点训练
金属冶 炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法
活泼性 顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pd Cu Hg Ag Pt Au
方法 选择 原因 单质 还原性 强 弱
阳离子 氧化性 弱 强
还原剂或 特殊措施 直流电 强制提 供电子 H2、CO、 C、Al等 (△或高温) 加热 物理富集(或化学方法)
1.下列金属的冶炼用热还原法来冶炼的是 (　　)
A.银 B.铝
C.钠 D.铁
解析　银是不活泼的金属,一般用热分解法冶炼,A错误;铝是活泼的金属,一般用电解法冶炼,B错误;钠是活泼的金属,一般用电解法冶炼,C错误;铁可以用热还原法来冶炼,D正确。
D
2.下列关于金属冶炼的说法正确的是 (　　)
A.WO3受热能分解,W可用热分解法制得
B.火法炼铜(Cu2S+O2 2Cu+SO2)中,得到1 mol Cu转移3 mol电子
C.由于Al的活泼性强,故工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产Al
D.以海水、石灰乳等为原料,经一系列过程制得氧化镁,用H2还原氧化镁制得镁
解析　WO3受热不能分解生成对应金属单质,应该用热还原法制得,A错误;Cu2S+O2 2Cu+SO2中,得到1 mol Cu时被氧化的硫是0.5 mol,转移0.5 mol×6=3 mol电子,B正确;AlCl3是共价化合物,工业上采用电解熔融氧化铝的方法生产Al,C错误;通过电解熔融氯化镁来制备镁,D错误。
B
3.金属元素的原子结构决定了金属元素的性质、在自然界中的存在形式及冶炼方法。
(1)金属的冶炼一般有下列方法:
a.焦炭法 b.水煤气(氢气和一氧化碳)法 c.活泼金属置换法 d.电解法
请从上述四种方法中选择相应的字母填入表中空格:
a
高炉炼铁 湿法炼铜 铝热法炼铬 工业上冶炼铝

c
c
d
写出Al与Cr2O3反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　 　　。
(2)铜在地壳中的含量远低于铝,但人类利用铜的历史远早于铝,这与古代发生的森林大火有一定的关系,因为人类在大火之后的灰烬中会发现红色发亮的物质。现在人们认识到,这种物质就是孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3,热稳定性差]在大火中转化而生成的铜,写出大火中与铜元素有关的三个反应的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　。
二、化学中的“三馏”和“两裂”
对点训练
1.化学中“三馏”的比较
名称 干馏 蒸馏 分馏
原理 隔绝空气加强热使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同
产物 混合物 单一组分的纯净物 沸点相近的各组分组成的混合物
类型 化学变化 物理变化 物理变化
2.化学中“两裂”的比较
名称 定义 目的
裂化 在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量
裂解 在高温下,使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链烃
1.下列说法正确的是 (　　)
A.石油的分馏、裂化、裂解均属于化学变化
B.煤的干馏、气化、液化均属于物理变化
C.汽油、煤油、柴油、聚乙烯均是纯净物
D.石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物
D
解析　裂化、裂解均属于化学变化,石油的分馏是利用石油中各组分沸点的不同,用加热冷凝的方法将各组分分离的过程,没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;煤的干馏、气化、液化均有新物质生成,属于化学变化,故B错误;石油分馏后所得的汽油、煤油和柴油仍属于混合物,聚乙烯是高分子,聚合度不确定,也是混合物,故C错误;石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构调整,使链状烃转化为环状烃,如苯、甲苯等,D正确。
2.下列有关石油化工的说法不正确的是 (　　)
A.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
B.将重油经过裂化可以得到汽油
C.石油分馏是物理变化,分馏得到的各馏分仍是多种烃的混合物
D.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量
解析　石油分馏得到不同沸点范围的烃的混合物,主要产物是石油气、汽油、煤油、柴油及重油等,A不正确;碳原子数较多的烃经裂化可得到C5~C12的烷烃和烯烃的裂化汽油,B正确;分馏石油得到的各馏分为烃类物质的混合物,C正确;裂化的目的就是提高汽油等轻质油的质量和产量,D正确。
A
3.从石油和煤中可以得到有机化工生产中需要的众多原料,如由石油裂解得到的乙烯和由煤干馏得到的苯制聚苯乙烯。生产过程中涉及的反应如下:
下列说法不正确的是 (　　)
A.通过裂解可以从石油中获得很多重要的化工原料
B.将煤干馏不能直接得到纯净的苯
C.制聚苯乙烯的反应①为加成反应,反应②为取代反应
D.反应①③的原子利用率都达到了100%
C
解析　A项,裂解是为了得到更多的有机化工原料,如乙烯、丙烯等;B项,煤干馏得到的是混合物,不能得到纯净的苯;C项,根据反应特点可知反应①为加成反应,反应②不符合取代反应的定义;D项,反应①③的原子利用率都达到了100%,而反应②中除生成目标产物外,还生成了其他产物,原子利用率不为100%。
三、以资源开发利用为背景的化工微流程
对点训练
1.无机工艺微流程试题结构
规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
2.对原料预处理的常用方法
(1)研磨——减小固体颗粒的体积,增大固体与液体或气体的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
3.解题思路
(1)首尾对比:对比分析原料与目标产物之间的关系,确定原料中需保留的元素(主元素)和需去除的元素(杂质),同时比较物质变化和主要元素化合价的变化。
(2)主元素跟踪:跟踪主要物质(元素)的转化形式和转化方法,即原料→中间物质→目标产物。
(3)除杂分析:分析原料中的“杂质”转化除去过程,分析每一步骤的目的以及反应产物、反应过程。
(4)综合判断:根据题干信息、流程信息、题中设问信息审题、解题(读完全题再做题)。
1.以铝土矿为原料,提取氧化铝,冶炼铝的工艺流程如图,已知滤渣2主要成分是氢氧化铁、氢氧化镁,试剂B为氢氧化钠溶液。下列说法错误的是 (　　)
A.试剂A可以是稀硫酸或盐酸
B.加入试剂B除去Mg2+、Fe3+
C.滤渣1的主要成分是SiO2
D.试剂C为过量盐酸
D
解析　由流程可知试剂A的目的是将铝土矿中的金属氧化物溶解,因此试剂A可以是稀硫酸或稀盐酸,二氧化硅不与稀硫酸或稀盐酸反应,则滤渣1为二氧化硅,过滤后加入试剂B为NaOH,可除去溶液中的Mg2+、Fe3+,滤渣2为氢氧化镁、氢氧化铁等,滤液中含有Na[Al(OH)4],可通入二氧化碳气体,生成氢氧化铝沉淀,经过滤、洗涤、灼烧得到氧化铝,电解熔融的氧化铝,得到铝。A项,据分析知,试剂A可以是稀硫酸或盐酸;B项,据分析知,加入试剂B除去Mg2+、Fe3+;C项,据分析知,滤渣1的主要成分是SiO2;D项,据分析知,试剂C为二氧化碳气体。
2.从海带中提取I2的实验方案如下。下列说法中不正确的是 (　　)
A.实验方案中2次使用到过滤操作
B.向滤液中加入双氧水的作用是将I-氧化为I2
C.I-和I+2H+===I2+H2O
D.含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是富集碘元素
C
解析　根据流程可知,海带灰加热水后过滤得到滤液,I2的悬浊液过滤,分离得到粗碘,因此实验方案中2次使用到过滤操作,A正确;I-具有还原性,在酸性条件下被H2O2氧化为I2,B正确;I-和I在酸性条件下发生反应,正确的离子方程式为5I-+I+6H+===3I2+3H2O,C错误;含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是提高I2的浓度,达到富集碘元素的目的,D正确。
3.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量的Fe2O3等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)Ⅰ和Ⅱ步骤中分离溶液和沉淀的操作为　　　　　　,所用到的玻璃仪器是　　　　　　　　　　　　。
(2)沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有　　　　　　,固体N是　　　　　　。
(3)滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为　　　　　　,它属于　　　　　　(填“酸”“碱”或“盐”)类物质。
(4)实验室里常往AlCl3溶液中加入　　　　　 (填“氨水”或“NaOH溶液”)来制取Al(OH)3。
过滤
烧杯、漏斗、玻璃棒
Fe2O3
Al2O3
Na[Al(OH)4]
盐
氨水
解析　 铝土矿中加入浓NaOH溶液,Fe2O3和氢氧化钠不反应,氧化铝与NaOH反应生成Na[Al(OH)4],步骤Ⅰ利用过滤除去Fe2O3等不溶物,沉淀M为氧化铁等不溶物,滤液X含有四羟基合铝酸钠;步骤Ⅱ通入二氧化碳将[Al(OH)4]-转化为氢氧化铝沉淀,过滤得氢氧化铝,加热分解氢氧化铝得到氧化铝。(1)Ⅰ和Ⅱ步骤中分离固体与溶液的方法为过滤,所用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)由工艺流程可知,沉淀M中还含有Fe2O3,固体N为Al2O3。(3)由工艺流程可知,滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]属于盐。(4)氢氧化铝溶于强碱,实验室通常用氨水与氯化铝制备氢氧化铝沉淀,反应的化学方程式为AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl。综合课时8　章末整合 重点突破
一、金属冶炼方法与金属活泼性关系
金属冶 炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法
活泼性 顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pd Cu Hg Ag Pt Au
方法 选择 原因 单质 还原性 强弱
阳离子 氧化性 弱强
还原剂或 特殊措施 直流电 强制提 供电子 H2、CO、 C、Al等 (△或高温) 加热 物理富集(或化学方法)
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列金属的冶炼用热还原法来冶炼的是 (　　)
A.银 B.铝
C.钠 D.铁
答案　D
解析　银是不活泼的金属,一般用热分解法冶炼,A错误;铝是活泼的金属,一般用电解法冶炼,B错误;钠是活泼的金属,一般用电解法冶炼,C错误;铁可以用热还原法来冶炼,D正确。
2.下列关于金属冶炼的说法正确的是 (　　)
A.WO3受热能分解,W可用热分解法制得
B.火法炼铜(Cu2S+O22Cu+SO2)中,得到1 mol Cu转移3 mol电子
C.由于Al的活泼性强,故工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产Al
D.以海水、石灰乳等为原料,经一系列过程制得氧化镁,用H2还原氧化镁制得镁
答案　B
解析　WO3受热不能分解生成对应金属单质,应该用热还原法制得,A错误;Cu2S+O22Cu+SO2中,得到1 mol Cu时被氧化的硫是0.5 mol,转移0.5 mol×6=3 mol电子,B正确;AlCl3是共价化合物,工业上采用电解熔融氧化铝的方法生产Al,C错误;通过电解熔融氯化镁来制备镁,D错误。
3.金属元素的原子结构决定了金属元素的性质、在自然界中的存在形式及冶炼方法。
(1)金属的冶炼一般有下列方法:
a.焦炭法
b.水煤气(氢气和一氧化碳)法
c.活泼金属置换法
d.电解法
请从上述四种方法中选择相应的字母填入表中空格:
高炉炼铁 湿法炼铜 铝热法炼铬 工业上冶炼铝
写出Al与Cr2O3反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(2)铜在地壳中的含量远低于铝,但人类利用铜的历史远早于铝,这与古代发生的森林大火有一定的关系,因为人类在大火之后的灰烬中会发现红色发亮的物质。现在人们认识到,这种物质就是孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3,热稳定性差]在大火中转化而生成的铜,写出大火中与铜元素有关的三个反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)a　c　c　d
2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr
(2)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑、2CuO+C2Cu+CO2↑、CuO+COCu+CO2
解析　(1)高炉炼铁的反应原理为3CO+Fe2O32Fe+3CO2,属于焦炭法;湿法炼铜的反应原理为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,属于活泼金属置换法;铝热法炼铬的反应原理为2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr,属于活泼金属置换法;工业上冶炼铝的反应原理为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,属于电解法。(2)Cu2(OH)2CO3受热分解为CuO、CO2、H2O,树木燃烧时会有CO、C生成,然后C或CO还原CuO生成Cu。
二、化学中的“三馏”和“两裂”
1.化学中“三馏”的比较
名称 干馏 蒸馏 分馏
原理 隔绝空气加强热使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同
产物 混合物 单一组分的纯净物 沸点相近的各组分组成的混合物
类型 化学变化 物理变化 物理变化
2.化学中“两裂”的比较
名称 定义 目的
裂化 在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量
裂解 在高温下,使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 获得短链烃
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列说法正确的是 (　　)
A.石油的分馏、裂化、裂解均属于化学变化
B.煤的干馏、气化、液化均属于物理变化
C.汽油、煤油、柴油、聚乙烯均是纯净物
D.石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物
答案　D
解析　裂化、裂解均属于化学变化,石油的分馏是利用石油中各组分沸点的不同,用加热冷凝的方法将各组分分离的过程,没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;煤的干馏、气化、液化均有新物质生成,属于化学变化,故B错误;石油分馏后所得的汽油、煤油和柴油仍属于混合物,聚乙烯是高分子,聚合度不确定,也是混合物,故C错误;石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构调整,使链状烃转化为环状烃,如苯、甲苯等,D正确。
2.下列有关石油化工的说法不正确的是 (　　)
A.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
B.将重油经过裂化可以得到汽油
C.石油分馏是物理变化,分馏得到的各馏分仍是多种烃的混合物
D.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量
答案　A
解析　石油分馏得到不同沸点范围的烃的混合物,主要产物是石油气、汽油、煤油、柴油及重油等,A不正确;碳原子数较多的烃经裂化可得到C5~C12的烷烃和烯烃的裂化汽油,B正确;分馏石油得到的各馏分为烃类物质的混合物,C正确;裂化的目的就是提高汽油等轻质油的质量和产量,D正确。
3.从石油和煤中可以得到有机化工生产中需要的众多原料,如由石油裂解得到的乙烯和由煤干馏得到的苯制聚苯乙烯。生产过程中涉及的反应如下:
①CH2==CH2+
②+H2↑
③
下列说法不正确的是 (　　)
A.通过裂解可以从石油中获得很多重要的化工原料
B.将煤干馏不能直接得到纯净的苯
C.制聚苯乙烯的反应①为加成反应,反应②为取代反应
D.反应①③的原子利用率都达到了100%
答案　C
解析　A项,裂解是为了得到更多的有机化工原料,如乙烯、丙烯等;B项,煤干馏得到的是混合物,不能得到纯净的苯;C项,根据反应特点可知反应①为加成反应,反应②不符合取代反应的定义;D项,反应①③的原子利用率都达到了100%,而反应②中除生成目标产物外,还生成了其他产物,原子利用率不为100%。
三、以资源开发利用为背景的化工微流程
1.无机工艺微流程试题结构
规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
2.对原料预处理的常用方法
(1)研磨——减小固体颗粒的体积,增大固体与液体或气体的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
3.解题思路
(1)首尾对比:对比分析原料与目标产物之间的关系,确定原料中需保留的元素(主元素)和需去除的元素(杂质),同时比较物质变化和主要元素化合价的变化。
(2)主元素跟踪:跟踪主要物质(元素)的转化形式和转化方法,即原料→中间物质→目标产物。
(3)除杂分析:分析原料中的“杂质”转化除去过程,分析每一步骤的目的以及反应产物、反应过程。
(4)综合判断:根据题干信息、流程信息、题中设问信息审题、解题(读完全题再做题)。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.以铝土矿为原料,提取氧化铝,冶炼铝的工艺流程如图,已知滤渣2主要成分是氢氧化铁、氢氧化镁,试剂B为氢氧化钠溶液。下列说法错误的是 (　　)
A.试剂A可以是稀硫酸或盐酸
B.加入试剂B除去Mg2+、Fe3+
C.滤渣1的主要成分是SiO2
D.试剂C为过量盐酸
答案　D
解析　由流程可知试剂A的目的是将铝土矿中的金属氧化物溶解,因此试剂A可以是稀硫酸或稀盐酸,二氧化硅不与稀硫酸或稀盐酸反应,则滤渣1为二氧化硅,过滤后加入试剂B为NaOH,可除去溶液中的Mg2+、Fe3+,滤渣2为氢氧化镁、氢氧化铁等,滤液中含有Na[Al(OH)4],可通入二氧化碳气体,生成氢氧化铝沉淀,经过滤、洗涤、灼烧得到氧化铝,电解熔融的氧化铝,得到铝。A项,据分析知,试剂A可以是稀硫酸或盐酸;B项,据分析知,加入试剂B除去Mg2+、Fe3+;C项,据分析知,滤渣1的主要成分是SiO2;D项,据分析知,试剂C为二氧化碳气体。
2.从海带中提取I2的实验方案如下。下列说法中不正确的是 (　　)
A.实验方案中2次使用到过滤操作
B.向滤液中加入双氧水的作用是将I-氧化为I2
C.I-和I+2H+===I2+H2O
D.含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是富集碘元素
答案　C
解析　根据流程可知,海带灰加热水后过滤得到滤液,I2的悬浊液过滤,分离得到粗碘,因此实验方案中2次使用到过滤操作,A正确;I-具有还原性,在酸性条件下被H2O2氧化为I2,B正确;I-和I在酸性条件下发生反应,正确的离子方程式为5I-+I+6H+===3I2+3H2O,C错误;含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是提高I2的浓度,达到富集碘元素的目的,D正确。
3.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量的Fe2O3等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)Ⅰ和Ⅱ步骤中分离溶液和沉淀的操作为　　　　　　,所用到的玻璃仪器是　　　　　　　　　　　　。
(2)沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有　　　　　　,固体N是　　　　　　。
(3)滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为　　　　　　,它属于　　　　　　(填“酸”“碱”或“盐”)类物质。
(4)实验室里常往AlCl3溶液中加入　　　　　　　　　　　
(填“氨水”或“NaOH溶液”)来制取Al(OH)3。
答案　 (1)过滤　烧杯、漏斗、玻璃棒　(2)Fe2O3　Al2O3　(3)Na[Al(OH)4]　盐　(4)氨水
解析　 铝土矿中加入浓NaOH溶液,Fe2O3和氢氧化钠不反应,氧化铝与NaOH反应生成Na[Al(OH)4],步骤Ⅰ利用过滤除去Fe2O3等不溶物,沉淀M为氧化铁等不溶物,滤液X含有四羟基合铝酸钠;步骤Ⅱ通入二氧化碳将[Al(OH)4]-转化为氢氧化铝沉淀,过滤得氢氧化铝,加热分解氢氧化铝得到氧化铝。(1)Ⅰ和Ⅱ步骤中分离固体与溶液的方法为过滤,所用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)由工艺流程可知,沉淀M中还含有Fe2O3,固体N为Al2O3。(3)由工艺流程可知,滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]属于盐。(4)氢氧化铝溶于强碱,实验室通常用氨水与氯化铝制备氢氧化铝沉淀,反应的化学方程式为AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl。

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