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2020届高三化学三轮冲刺专题特训:控温在工艺流程大题中的考查

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进行操作 3 时,并不是直接加热蒸发溶液,而是选择在 40℃下缓慢蒸发溶液, 试解释其原因___________________________________________。 (2)反应物或生成物中含有醛类、酚类、含 Fe(Ⅱ)的化合物、Na2S、 Na2SO3、KI 以及信息中给出的易被氧化物质,温度过高可能更容易被氧化,所 以控温的目的是防止其被氧化;

12.(2015 江苏)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相 关物质的沸点见附表)。 附表:相关物质的沸点(101KPa)

其实验步骤为:

步骤 1:将三颈瓶中的一定配比的无水 AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合 后,升温至 60℃,缓慢滴加经 H2SO4干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却; 步骤 2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相 用 10%NaHCO3溶液洗涤;

步骤 3:经洗涤的有机相加入适量无水 MgSO4固体,放置一段时间后过滤; 步骤 4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。

步骤 4 中采用减压蒸馏技术,是为了防止_________________________。 (3)高温灼烧、煅烧的目的:原料在空气中灼烧,焙烧的目的主要有使不 易转化的物质转化为易提取的物质;使某些元素转化为氧化物;除去有机质(CO2

+H2O);除去热稳定性差的杂质;使含硫、碳物质转化为 SO2、CO2而除去。 13.(2015 福建)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。工业上用铝土矿(主要 成分 Al2O3,含有 Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如 下:

其中步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是___________ _______________________________________________________。

说明:预处理的目的是使原料中待提取元素的状态,由难浸出的化合物或单 质转变成易浸出的化合物。

2、从物质的溶解度出发,考虑温度对晶体析出的影响以及对溶解在溶液中 气体(如 O2)的影响

14.(2018 长郡中学最后一卷)软锰矿的主要成分是 MnO2,其悬浊液可吸收烟 气中的 SO2,所得酸性浸出液又可用于制备高纯硫酸锰,其一种工艺流程如图 1 所示。已知金属单质的活动性顺序为 Al>Mn>Fe>Ni。回答下列问题:

“结晶分离”中的部分物质的溶解度曲线如图 2 所示。结晶与过滤中。体系温 度均应维持在_____℃。(填“27”、“60”或“70”) 第三部分:温度选择对化学反应原理的影响 1、温度对反应速率或固体溶解速率的影响

(1)如制备物质,常使用加热的方法加快反应速率; (2)如原料的预处理阶段,升温可以提高浸取速率;

2、温度对反应平衡移动、反应物转化率的影响或生成物产率的影响 (1)对于一个吸热的可逆反应,升温使平衡正向移动,有利于提高反应物 的转化率(即原料的利用率),从而提高产物的产率;反之,对于一个放热的可 逆反应,升高温度则不利于反应物转化率的提高,不利于提高产物的产率; (2)制取乙酸乙酯的实验中,升温至合适的温度,及时分离乙酸乙酯,有 利于乙酸乙酯产率的提高。

第四部分:温度选择对化学反应机理的影响 1、考虑温度对催化剂活性的影响

如工业合成氨或工业 SO2氧化为 SO3时,选择的温度是 500℃左右,原因之 一就是使催化剂的活性达到最高。 2、考虑温度对副反应发生的影响

很多有机反应过程一般较为复杂,对温度的控制尤为关键,如实验室制取乙 烯、硝基苯等,控制温度都是为了防止副反应的发生。

15.(2018 江苏)以 Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和 SO2为原料可制备 N2H4·H2O(水合肼)和无水 Na2SO3,其主要实验流程如下:

已知:①Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 是放热反应。

②N2H4·H2O 沸点约 118℃,具有强还原性,能与 NaClO 剧烈反应生成 N2。 步骤Ⅰ制备 NaClO溶液时,若温度超过 40℃,Cl2与 NaOH溶液反应生成 NaClO3 和 NaCl,其离子方程式为_________________________;实验中控制温度除用冰 水浴外,还需采取的措施是______________________。 第五部分:控温操作 1、升温 (1)作答情境

①在原料预处理阶段加快反应速率;

②加快反应速率或促进平衡向某个反应方向移动。 (2)解答策略

直接升温:①酒精(喷)灯加热;②水浴、煮沸、油浴、砂浴等;③通入水 蒸气;④热水洗涤,趁热过滤;⑤热风吹干,恒温烘干等。 间接升温:加压升温。

16.锶(Sr)为第五周期ⅡA 族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具 有很高的经济价值,61℃时晶体开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。用 工业碳酸锶粉末(含少量 Ba、Fe 的化合物)制备高纯六水氯化锶的过程如图:

请回答:

工业上用 50~60℃热风吹干六水氯化锶,选择该温度的原因是______ __________________________________________________;

17.以硼镁矿(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量 Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为 原料生产硼酸(H3BO3)的工艺流程如下: 已知:不同温度下 H3BO3的溶解度:

“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图, 且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收 MgSO4·H2O, 应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,________________。 2、降温 (1)作答情境

①防止某物质在高温时会溶解(或分解)或使化学平衡向着题目要求的方向 移动。

②适当地选择冰水或热水洗去晶体表面的杂质离子,以减少晶体在洗涤过程 中溶解损耗;

③根据物质溶解度差异选择正确的方法,如蒸发浓缩、冷却结晶或蒸发结晶、 趁热过滤; (2)解答策略

直接降温:①冰水浴;②冰水洗涤;③淬火等; 间接升温:①减压蒸馏;②减压蒸发等。 第六部分:答题策略与技巧

在设问中如果出现回答选择某温度或某一温度区间的原因时,应从低于该温 度下限和高于该温度上限两个方面回答。 1、温度过高

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