人教版 (2019)必修 第二册化学与可持续发展单元综合与测试优秀导学案及答案

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eq \(\s\up17(知识网络建构),\s\d15(ZHISHIWANGLUOJIANGOU))




















eq \(\s\up17(热点专题突破),\s\d15(REDIANZHUANTITUPO))











专题 无机化工生产流程综合分析


1．问题设置与考查知识点


有关无机化工生产试题的考查内容归纳起来主要有六个方面：


(1)将原料转化为产品的生产原理：考查“复分解反应、氧化还原反应、水解反应”等原理。


(2)除去所有杂质并分离提纯产品：考查“物质分离与提纯的实验操作”。


(3)提高产量与产率(转化率)：考查“化学反应速率和化学平衡”。


(4)减少污染：考查“绿色化学”生产。


(5)原料的来源：考查物质的来源及成本问题。


(6)生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题：要准确、顺利解答无机化工生产流程题，除了要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂、分离提纯物质的基本技能外，还要具备分析工艺生产流程的能力。


2．解答无机化工生产流程题的程序


(1)基本步骤


①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。


②整体阅读流程图，辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。


③分析流程中的每一个步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果；对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。


④从问题中获取信息，帮助解题。


(2)解题思路


明确整个流程及每一步的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。


3．解题模板








海水是一种丰富的资源，工业生产可以从海水中提取许多有用的物质，这些物质广泛应用于生活、生产、科技等方面。如图是从含碘CCl4溶液中提取碘的实验过程。








请回答下列问题：


(1)向含碘CCl4溶液中加入稍过量的Na2SO3溶液，则发生反应的离子方程式为____________；该操作将I2还原为I－的目的是________________。


(2)操作X的名称为________，所用的主要仪器是________。


(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40 ℃左右反应(实验装置如图所示)。





实验控制在较低温度下进行的原因是____________________________；锥形瓶里盛放的溶液为________。


(4)已知：5SOeq \\al(2－,3)＋2IOeq \\al(－,3)＋2H＋===I2＋5SOeq \\al(2－,4)＋H2O，某含碘溶液(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq \\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘溶液中是否同时含有I－、IOeq \\al(－,3)的实验方案：


____________________________。


实验中可供选择的试剂：CCl4、稀盐酸、淀粉溶液。











[解析] (1)碘能将SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，自身被还原为I－，其发生反应的离子方程式为SOeq \\al(2－,3)＋I2＋H2O===2I－＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋；将碘还原为I－，目的是使四氯化碳中的碘单质转化为I－进入水溶液，以便利用分液法分离出四氯化碳。


(2)分离互不相溶的液体可采用分液法，四氯化碳和水溶液互不相溶，所以操作X为分液；使用的主要仪器是分液漏斗。


(3)碘不稳定，易升华，且温度高时气体难溶解，所以实验控制在较低温度下的原因是防止碘升华、增大氯气溶解度；氯气能和强碱溶液反应，所以锥形瓶中的液体是NaOH溶液。


(4)根据题给反应方程式可知，在酸性环境中，IOeq \\al(－,3)有强氧化性，故可推断，在酸性环境中，IOeq \\al(－,3)能将I－氧化。因此，检验含碘溶液中是否同时含有I－和IOeq \\al(－,3)，可先用四氯化碳多次萃取含碘溶液，然后分液，水层用淀粉溶液检验，当水层不含碘时，取少量水层溶液，加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，如果同时含有I－和IOeq \\al(－,3)，二者发生氧化还原反应生成I2使溶液变蓝色，否则不同时含有I－和IOeq \\al(－,3)。


[答案] (1)SOeq \\al(2－,3)＋I2＋H2O===2I－＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋ 使四氯化碳中的碘单质转化为碘离子进入水溶液


(2)分液 分液漏斗


(3)防止碘升华、增大氯气溶解度 NaOH溶液


(4)取少量含碘溶液用四氯化碳多次萃取、分液；水层用淀粉溶液检验，当水层不含碘单质时，取少量水层溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝，说明溶液中同时含有I－和IOeq \\al(－,3)；如果溶液不变蓝，说明不同时含有I－和IOeq \\al(－,3)