无机化工流程题复习策略与解题方法指导

1、无机化工流程题复习策略无机化工流程题复习策略与解题方法指导与解题方法指导潮阳一中黄佩藩潮阳一中黄佩藩2021届二轮复习专题资料届二轮复习专题资料1一、一、2021年年“化学工艺流程题化学工艺流程题”的命题情况的命题情况21、想考什么？、想考什么？1、呈现形呈现形式式：流程图、表格、图像：流程图、表格、图像2、设问方式：措施、成分、物质、原因设问方式：措施、成分、物质、原因3、能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力表达能力4、知识落点：基本理论、元素化合物、实验、知识落点：基本理论、元素化合物、实验 综上所述，无机工业流程图题能够以综上所述，

2、无机工业流程图题能够以真实真实的工业的工业生产过程为背景，体现生产过程为背景，体现能力立意能力立意的命题指导思想，的命题指导思想，能够能够综合综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以近年在生产实际中解决问题的能力。所以近年来广东高考该类型题持续出现。来广东高考该类型题持续出现。二、二、 解题方法解题方法32、无机化工流程试题常常在哪些地方设问？无机化工流程试题常常在哪些地方设问？ 反应速率与平衡理论的运用；反应速率与平衡理论的运用；氧化还原反应的判断、方程式书写；氧化还原反应的判断、方程式书写；利用控制利用控制

3、pH分离除杂；分离除杂；利用溶解度分离；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；绿色化学评价； 4 3、工业生产流程主线与核心、工业生产流程主线与核心 原料预处理原料预处理除杂、净化除杂、净化产品分离提纯产品分离提纯反应条件反应条件控制控制原料循环利用原料循环利用排放物的无排放物的无害化处理害化处理规律规律: 主线主产品、分支副产品、回头为循环。主线主产品、分支副产品、回头为循环。核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、 生产条件的控制生产条件的控制54、解答一

4、道、解答一道无机化工流程试题无机化工流程试题的程序是什的程序是什么？么？ 此类试题的题干通常包括文字说明、工艺（实验）流此类试题的题干通常包括文字说明、工艺（实验）流程以及供参考的数据（以表格、图像等呈现）。程以及供参考的数据（以表格、图像等呈现）。首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的是什还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的是什么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？从用途能看出什么性质？）；从用途能看出什么性质？）；然后整体浏览一下流

5、程，基本辨别出然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、预处理、反应、提纯、分离等阶段提纯、分离等阶段；接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更明确；明确；然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必要时才使用参考数据），组织语言回答设问。要时才使用参考数据），组织语言回答设问。 6解题思路：解题思路：明确整个流程及每一部分的目的明确整个流程及每一部分的目的 仔细分析每步发生的反应及得到的产物仔细分析每步发生的反应及得到的产物 结合基础理论与实际问题思考结合基础理论与实际问题思考 注意答题有

6、模式与要点注意答题有模式与要点 7【例【例1】（】（09广东，广东，22）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和和Fe2O3等，回等，回收其中镁的工艺流程如下：收其中镁的工艺流程如下： 分离提纯分离提纯预处理预处理分离提纯分离提纯还原还原8原料：原料：预处理：预处理：除杂：除杂：核心化学反应是：核心化学反应是： 矿石（固体）矿石（固体）研磨、酸溶解（表述：研磨、酸溶解（表述：“浸出浸出”）控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀控制条件，调节控制条件，调节PH，

7、使，使Mg2+全部沉淀全部沉淀9固体废料固体废料MgCO3、M g S i O3、C a M g ( C O3)2、Al2O3、Fe2O3等等H2SO4过滤滤液：滤液：滤渣：滤渣：气体：气体：NaOH pH5.5 过 滤滤渣滤渣：滤液：滤液：N a O H pH12.5 过滤过滤滤液滤液： MgCl2 CO2CaSO4、H2SiO3未反应完未反应完固体杂质固体杂质Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、过量、过量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+104. 熟悉工业流程常见的操作与名词熟悉工业流程常见的操作

8、与名词（1）原料的预处理：）原料的预处理：溶解：溶解：灼烧灼烧煅烧煅烧 通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等浓硫酸等如从海带中提取碘如从海带中提取碘如煅烧高岭土如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解并使一些杂质高温下氧化、分解11（2）控制反应条件的方法）控制反应条件的方法控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀化物沉淀pH值的控制值的控制。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示如下表所示若要除去若要除去M

9、n2溶液中含有的溶液中含有的Fe2，应该怎样做？，应该怎样做？物质物质开始沉淀开始沉淀沉淀完全沉淀完全Fe(OH)3 2.73.7Fe(OH)2 7.69.6Mn(OH)2 8.39.812调节调节pH所需的物质所需的物质调节调节pH所需的物质一般应满足两点：所需的物质一般应满足两点： a 、能与、能与H反应，使溶液反应，使溶液pH值增大；值增大； b、不引入新杂质。、不引入新杂质。 例如：例如： 若要除去若要除去Cu2溶液中混有的溶液中混有的Fe3，可加入，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节等物质来调节溶液的溶液的pH值。值。 13蒸发、反应时的气体氛围蒸发、反

10、应时的气体氛围加热的目的加热的目的降温反应的目的降温反应的目的趁热过滤趁热过滤冰水洗涤冰水洗涤 加快反应速率或加快反应速率或促进促进平衡向某个方向移动平衡向某个方向移动 防止某物质在高温防止某物质在高温时会溶解（或分解）、为使化学平衡时会溶解（或分解）、为使化学平衡向着题目要求的方向移动向着题目要求的方向移动防止某物质降温时会析出防止某物质降温时会析出洗去晶体表面的杂质离子，洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗的溶解损耗14(3)常见名词常见名词浸出：浸出：浸出率：浸出率：酸浸：酸浸：水洗：水洗：水浸：水浸： 固体加水（酸）溶解得到离子固体加水（酸）溶

11、解得到离子固体溶解后，离子在溶液中的含量固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少的多少(更多转化更多转化)在酸溶液中反应使可溶性金属离子在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程溶解过程通常为除去水溶性杂质通常为除去水溶性杂质与水接触反应或溶解与水接触反应或溶解15【例【例2】有关铝的化合物的制备，】有关铝的化合物的制备，高岭土中氧化铝难高岭土中氧化铝难溶于酸。溶于酸。高岭土化学组成为：高岭土化学组成为：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%34%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量杂质和水分）以及少量杂质和水分 预处理预

12、处理分离提纯分离提纯还原产物还原产物改变高岭土中氯化铝的改变高岭土中氯化铝的结构，使其能溶于酸结构，使其能溶于酸 Al2O3+6H+ = 2Al3+ + 3H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3+ H2O 除去溶液中的铁离子除去溶液中的铁离子 16【例【例3】（】（07广东广东24） -有关有关Mn的化合物的制的化合物的制备备某软锰矿的主要成分为某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和和Cu（0.86%）等元素的化合物）等元素的化合物 MnO22FeSO42H2SO4MnSO4Fe2(SO4)32H2O F

13、e3+、Mn2+、SO42- Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3 SO42- 、 Mn2+Zn2+、Cu2+17例例4（05广东广东22）- 有关有关Ti的化合物制备的化合物制备副产物副产物将将Fe3+ 还原为还原为Fe2+ 析出（或分离、析出（或分离、或得到）或得到）FeSO47H2O 产生产生废液废液酸性酸性石灰（或碳酸钙、石灰（或碳酸钙、废碱）废碱） 18三、做好常见考点的整理、归纳三、做好常见考点的整理、归纳调调pH值除杂值除杂 试剂除杂试剂除杂 加热降温加热降温母液（滤液）萃取母液（滤液）萃取19洗涤（冰水洗涤（冰水 热水）热水） 蒸发、反应时的气体氛围蒸发、反

14、应时的气体氛围 抑制水抑制水解解 蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶 蒸发结晶、趁热过滤蒸发结晶、趁热过滤重结晶重结晶方程式方程式 实验仪器计算实验仪器计算 信息点信息点 20四、注重基础知识的落实四、注重基础知识的落实 对自己最了解，找出自己的薄弱点重点强化。对自己最了解，找出自己的薄弱点重点强化。加强以练习。加强以练习。 21 如上面提到的如上面提到的“蒸发浓缩，冷却结晶蒸发浓缩，冷却结晶”实际上是分离实际上是分离操作中的部分；那么完整的实验操作是什么？操作中的部分；那么完整的实验操作是什么？（完整的是（完整的是“蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥”

15、）除此以外物质的分离操作还有那些除此以外物质的分离操作还有那些?这些操作在什么情况下应用？这些操作在什么情况下应用？有何注意事项？有何注意事项？这样逐渐展开，并且和一轮的基础知识复习联系起来，既这样逐渐展开，并且和一轮的基础知识复习联系起来，既体现了高三复习的整体性和呼应，又加强了对知识的记忆体现了高三复习的整体性和呼应，又加强了对知识的记忆和应用！和应用！三、注重基础知识的落实三、注重基础知识的落实 2223增大固体与硫酸接触面积，加快反应速率，增大固体与硫酸接触面积，加快反应速率，提高浸出率。提高浸出率。石灰石石灰石Fe2+ Mg2+ Ca2+2Li+CO32-= Li2CO3Na2SO4

16、242、聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单、聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6-n。本实验采用铝盐。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%50%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高

17、岭土中的氧化铝难有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：高岭土 A酸 适量CaCO3煅烧 浸出 搅拌，调节溶液pH在 4.24.5，过滤蒸发浓缩 Al2(OH)nCl6-n 901000C 已知：已知：Fe3、Al3以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为分别为 3.2、 5.2。25改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸。改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸。 根据流程图回答下列问题：根据流程图回答下列问题：（1）“煅烧煅烧”的目的是的目的是_。（2）“浸出浸出”过程中发

18、生反应的离子方程式为过程中发生反应的离子方程式为_。（3）“浸出浸出”选用的酸为选用的酸为_。配制质量分数。配制质量分数15的的A酸需要酸需要200mL30的的A酸（密度约为酸（密度约为1.15g/cm3）和）和_g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_。（4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有）为提高铝的浸出率，可采取的措施有 _ （要求写出三条）。（要求写出三条）。（5）“调节溶液调节溶液pH在在4245”的过程中，除添加的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是必要的试剂，还需借助的实验用品是_；“蒸发浓缩蒸发浓缩”需保持温度在需保持温度在90

19、100，控制温度的实验，控制温度的实验方法是方法是_。（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为_Al2O3+6H+ = Fe2O3+6H+ =盐酸盐酸 量筒量筒230 加热或提高反应温度，将煅烧后的块状固体粉碎，加热或提高反应温度，将煅烧后的块状固体粉碎，适当增大盐酸浓度，充分搅拌，延长反应时间适当增大盐酸浓度，充分搅拌，延长反应时间 pH计计 水浴加热水浴加热 26cdCuO的作用是什么？加多少？多余如何除去？的作用是什么？加多少？多余如何除去？27冷却结晶冷却结晶 引流引流NH3H2Ob注视凹页面的最低处与刻度线注视凹页面的最低处与刻度线 凹页面

20、的最低处与刻度线相平凹页面的最低处与刻度线相平 酸式酸式滴定终点如何确定？滴定终点如何确定？28酸式增大反应物的接触面，加快反应速率酸式增大反应物的接触面，加快反应速率ClO- + H2OFeO(OH)298.0pH10.4b蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶125m2/81m130适当提高反应温度、增加浸出时间适当提高反应温度、增加浸出时间31Fe(OH)3 Al(OH)3Na2SO4 反应物混合后，反应物混合后，Na+和和Cl-结合生成溶解度结合生成溶解度较小的较小的NaCl，结晶析出，从而使反应进行。，结晶析出，从而使反应进行。 降温前溶液中降温前溶液中NaCl已经饱和，已经饱和， N

21、aCl的溶解度随的溶解度随温度降低有所减小，故冷却时会析出温度降低有所减小，故冷却时会析出NaCl。 重结晶重结晶32坩埚坩埚搅拌、适当升高温度搅拌、适当升高温度取少量反应后溶液于试管中，滴入取少量反应后溶液于试管中，滴入23滴淀粉溶液，溶液变蓝色。滴淀粉溶液，溶液变蓝色。33Ba(FeO2)2 +HNO3=防止反应速率过快，浓硝酸易挥发、易分解防止反应速率过快，浓硝酸易挥发、易分解BaCO3Fe3+ H+减少废液中可溶性钡盐对环境的污染减少废液中可溶性钡盐对环境的污染34Fe(OH)3Mg(OH)235SiCl4 + H2OSiCl4 + H2=Mg(OH)2蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却

22、结晶369、CoCl26H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取等杂质）为原料制取CoCl26H2O的一种新工的一种新工艺流程：艺流程：已知：已知：钴与盐酸反应的化学方程式为：钴与盐酸反应的化学方程式为：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点熔点86，易溶于水；常温下稳定无毒，加热，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：见下表：37沉沉淀淀物物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(O