2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題11 條件控制（溫度、壓強(qiáng)、濃度、調(diào)pH值）導(dǎo)學(xué)案

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1、2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題11 條件控制（溫度、壓強(qiáng)、濃度、調(diào)pH值）導(dǎo)學(xué)案 在工藝流程圖題目中，我們發(fā)現(xiàn)不同生產(chǎn)工藝，物質(zhì)間反應(yīng)對(duì)于溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑等有不同要求，它們所起的作用也不一樣，但都是達(dá)到目的的關(guān)鍵所在。反應(yīng)條件的控制成為命題?？键c(diǎn)?？疾榈姆绞酱篌w有兩種情況：其一是要求學(xué)生能根據(jù)已學(xué)知識(shí)，結(jié)合節(jié)能減排、提高生產(chǎn)效益等生產(chǎn)實(shí)際，為核心反應(yīng)選取適宜的反應(yīng)條件；二是根據(jù)圖表信息，總結(jié)變化規(guī)律，或說明工藝流程中某反應(yīng)條件的選擇理由。 例題：xx年廣州一模第32題節(jié)選 某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量鈣鎂的化合物

2、等，一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下： （2）“酸浸”時(shí)鋁浸出率的影響因素可能有 、 。（寫出兩個(gè)） （4）已知Fe3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2，Al3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4。為了獲得產(chǎn)品Al(OH) 3，從煤矸石的鹽酸浸取液開始，若只用CaCO3一種試劑，后續(xù)操作過程是 。 （5）以煤矸石為原料還可以開發(fā)其他產(chǎn)品，例如在煤矸石的鹽酸浸取液除鐵后，常溫下向AlCl3溶液中不斷通入HCl氣體，可析出大量Al

3、Cl3·6H2O晶體，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋析出晶體的原因： 。 【解題思路】 （2）將“酸浸時(shí)鋁浸出率的影響因素”轉(zhuǎn)化為考點(diǎn)“固、液反應(yīng)物充分反應(yīng)的因素”。 （3）利用控制CaCO3用量調(diào)節(jié)溶液的pH值分級(jí)沉淀，先調(diào)節(jié)pH到3.2，沉淀Fe3+，過濾除雜后，再先調(diào)節(jié)pH到5.4，沉淀Al3+過濾得到產(chǎn)品Al(OH) 3 。 （4）濃度對(duì)化學(xué)平衡（沉淀溶解平衡）的影響的具體應(yīng)用。關(guān)鍵找準(zhǔn)平衡。 【參考答案】 （2）鹽酸的濃度、反應(yīng)溫度、煤矸石顆粒大小、是否充分?jǐn)嚢?、反?yīng)時(shí)間（任寫兩個(gè)）（4分，每個(gè)2分

4、） （4）加入CaCO3調(diào)節(jié)pH到3.2，過濾除去Fe(OH) 3后，再加入CaCO3調(diào)節(jié)pH到5.4，過濾得到Al(OH) 3 （2分） （5）AlCl3飽和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O(s)Al3+(aq) +3Cl—(aq) +6H2O(l)，通入HCl氣體使溶液中c(Cl—)增大，平衡向析出固體的方向移動(dòng)從而析出AlCl3晶體。（2分） 【方法歸納】 一、 夯實(shí)基礎(chǔ)，以不變應(yīng)萬變 核心理論：化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑）；綠色化學(xué)；節(jié)能減排這里補(bǔ)充說明接觸面積和催化劑兩因素影響。 接觸面積的問題：增大反應(yīng)物間的接觸， 固體可

5、以用粉碎的方法 ，液體可以用噴灑的方法 ，氣體可以用多孔分散器（多孔球泡等），攪拌、混溶、逆流投料（沸騰爐）等措施。 催化劑：催化劑同等程度改變正、逆反應(yīng)的速率；催化劑的催化效率與溫度有關(guān)。如合成氨反應(yīng)或SO2催化氧化反應(yīng)，兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，高溫不利于平衡正向移動(dòng)，工業(yè)生產(chǎn)選擇溫度為500℃左右，原因之一是使催化劑的活性達(dá)到最高，反應(yīng)速率更快。 二、 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)將“問題” 轉(zhuǎn)化為“考點(diǎn)”，再調(diào)用所學(xué)理論知識(shí)加以解決。 仔細(xì)審題，分析清楚問題考查的是反應(yīng)速率問題，還是平衡移動(dòng)問題；是加快還是減緩反應(yīng)速率；對(duì)于多個(gè)化學(xué)平衡共存的反應(yīng)體系，找準(zhǔn)考查的平衡，是促進(jìn)還是抑制平衡；結(jié)合溫度、濃

6、度、壓強(qiáng)、催化劑等影響因素綜合分析，逐一遴選。 解析與平衡移動(dòng)有關(guān)的問題遵循以下步驟：闡明體系中存在的核心平衡→所采取的措施、改變的條件→導(dǎo)致平衡如何移動(dòng)移動(dòng)、產(chǎn)生什么結(jié)果。 鞏固練習(xí)： 32—1（xx年廣東卷） 難溶性雜鹵石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡： K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s） 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42— + 2H2O 為能充分利用鉀資源，用飽和Ca(OH) 2溶液浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下： Ca(OH)2溶液 濾渣

7、 母液 溶浸 過濾 硫酸鉀 過濾 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 除雜 雜鹵石 過濾 （2）用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(OH) 2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因： 。 （3）“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入 溶液，經(jīng)攪拌等操作后， 過濾，再加入 溶液調(diào)濾液PH至

8、中性。 （4）不同溫度下，K+的浸出濃度與溶浸時(shí)間的關(guān)系見圖14， 由圖可得，隨著溫度升高，① ② 。 【答案】 （2）加入Ca(OH)2溶液，OH—與Mg2+結(jié)合成Mg(OH)2、Ca2+與SO42—結(jié)合成CaSO4而析出，使平衡向右移動(dòng)，雜鹵石溶解浸出K+（留在濾液中）。 （3）K2CO3 稀H2SO4 （4）①在同一時(shí)間內(nèi)，K+的浸出濃度增大。②K+的溶浸速率加快，達(dá)到溶浸平衡的時(shí)間短。 32—2（xx年廣州一

9、模）綠礬（FeSO4·7H2O）的一種綜合利用工藝如下： 綠礬 NH4HCO3 FeCO3固體 母液 焙燒 煤粉 還原鐵粉 (NH4)2SO4粗產(chǎn)品 除雜② 轉(zhuǎn)化② 分離② …… （3）“除雜”步驟為：向母液中通入含臭氧的空氣、調(diào)節(jié)pH、過濾，除去的雜質(zhì)離子是____________。 （4）母液“除雜”后，欲得到(NH4)2SO4粗產(chǎn)品，操作步驟依次為真空蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、____________。濃縮時(shí)若溫度過高，產(chǎn)品中將混有NH4HSO4，運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其原因

10、 。 【答案】： （3） Fe2＋（3分） （4） 過濾（2分）?? NH4+＋H2O NH3·H2O＋H+，溫度過高NH3揮發(fā)使平衡向右移動(dòng)，溶液酸性增強(qiáng)生成NH4HSO4。（3分） 32—3（xx年廣東卷）碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。以-鋰輝石（主要成分為Li2OAl2O34SiO2）為原材料制備Li2CO3的工藝流程如下： 已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的PH分別為3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2

11、g、12.7g和1.3g． （1）步驟Ⅰ前，-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是_____________． （2）步驟Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質(zhì)，需在攪拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”)以調(diào)節(jié)溶液的PH到6.0~6.5，沉淀部分雜質(zhì)離子，然后分離得到浸出液。 【答案】 (1)增大固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率 （2）石灰石 32—4（xx年廣州二模）碲（Te）為ⅥA族元素，是當(dāng)今高新技術(shù)新材料的主要成分之一。工業(yè)上可從電解精煉銅的陽極泥中提取

12、碲。 （2）TeO2是兩性氧化物，微溶于水，可溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。從上述陽極泥中提取碲的一種工藝流程如下： ②“沉碲”時(shí)控制溶液的pH為4.5-5.0，生成TeO2沉淀。如果H2SO4過量，溶液酸度過大，將導(dǎo)致碲的沉淀不完全，原因是___________________________；防止局部酸度過大的操作方法是___________________________。 【答案】： ②TeO2是兩性氧化物，H2SO4過量會(huì)導(dǎo)致TeO2繼續(xù)與H2SO4反應(yīng)導(dǎo)致?lián)p失。（3分）緩慢加入H2SO4，并不斷攪拌 （3分） 32—5（xx年廣州一模） 32．（16分）某科研小組以難溶性鉀長石

13、（K2O?Al2O3?6SiO2）為原料，提取Al2O3、K2CO3等物質(zhì)，工藝流程如下： (2)已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下水解反應(yīng)：AlO2—+ 2H2O Al(OH)3 + OH— “浸取”時(shí)應(yīng)保持溶液呈 性（填“酸”或“堿”。 “浸取”時(shí)不斷攪拌的目的是 。 【答案】： （2） 堿 （1分）； 提高浸取速率（2分） 32—6（xx年廣東卷）銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下的： （2）固體混合物B的組成為 ；在生成固體B的過程中，需要控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為 。 【答案】：，