高考化学与技术模块的感悟_高考论文

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      2015年全国高考理综新课程卷Ⅰ(陕西、江西、山西、河南、河北、湖南、湖北等省采用)第36题是考查化学选修2模块——化学与技术的一道选考题,本文对该题作一解析。

      题目 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如图1所示:

      

      回答下列问题:

      (1)步骤①中得到的氧化产物是________。溶解温度应控制在60℃~70℃,原因是________。

      (2)写出步骤③中主要反应的离子方程式________。

      (3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是________(写名称)。

      (4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是________。

      (5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有________。

      A.分馏塔 B.离心机

      C.反应釜 D.框式压滤机

      

      解题思路 题干简介了氯化亚铜(CuCl)的用途、性质、工业制法。解题时要着重分析CuCl的性质,看懂生产工艺流程图,尤其要清楚工艺图中哪些步骤发生了化学反应,哪些步骤属于分离、净化操作。

      工艺分析 (1)原料海绵铜用硝酸铵、水、硫酸溶解,即步骤①发生的反应:

      

      

      (6)由于水洗后的CuCl在空气中易水解氧化,可再用乙醇洗CuCl,以加快除去CuCl表面的水分,进而防止其水解、氧化。

      (7)醇洗后的CuCl滤饼,再经过烘干步骤,可得到CuCl产品。

      回答问题 (1)从上面的分析知海绵铜溶解过程中Cu被氧化,其氧化产物为

。而由于硝酸铵(铵盐)受热易分解,因而溶解时的反应温度不宜过高;但反应温度又不宜太低,太低了反应速率慢,即海绵铜溶解速度慢。故海绵铜溶解应控制在一个合适的温度范围内。

      (2)见上面的离子方程式。

      (3)从反应流程中可以看出,步骤⑤水洗时包括用pH=2的酸洗,其酸洗的目的是防止

的水解。便于除杂及水洗液的循环利用,酸洗应选用溶解海锦铜的硫酸。

      (4)醇洗的目的上面已分析。

      (5)对固液分离,题中给出了四个选项,可逐一分析。分馏塔用于液相的分离;反应釜是反应发生装置;离心机、框式压滤机用于固液分离。

      

      

      (3)硫酸

      (4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化

      (5)B、D

      

      本题感悟 本题体现了化学与技术模块的教学要求,即从化工产品出发,让学生来认识基本化工生产过程中的一些问题,了解化学、技术与化工生产的关系。生产工艺的设计,依据的是物质的性质和化学反应原理,而解题的思路就是充分理解物质的性质,看懂工艺过程的每一个环节。

      

      本题化学与技术模块特征明显,虽难度不太大,但有一定的区分度。

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