高考化学一轮复习热点题型突破系列3无机化工流程题的解题策略课件新人教版综述

1、第三章金属及其化合物热点题型突破系列热点题型突破系列( (三三) ) (2015新课标全国卷新课标全国卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿矿(主要成分为主要成分为Mg2B2O5H2O和和Fe3O4，还有少量，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和和SiO2等等)为原料制备硼酸为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：的工艺流程如图所示：无机化工流程题的解题策略无机化工流程题的解题策略真题示例真题示例Mg2B2O5H2O 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 Fe3O4SiO2和和CaSO4 将将Fe2氧化成氧

2、化成Fe3 使使Fe3与与Al3形成氢氧化物沉淀形成氢氧化物沉淀而除去而除去(七水七水)硫酸镁硫酸镁 【精讲精析】【精讲精析】(1)根据强酸制弱酸的原理以及题目中硼酸的化学式，根据强酸制弱酸的原理以及题目中硼酸的化学式，可完成方程式的书写；提高反应速率除增大溶液浓度外，还可以考虑温可完成方程式的书写；提高反应速率除增大溶液浓度外，还可以考虑温度、接触面积等。度、接触面积等。(2)Fe3O4有磁性，碱性氧化物被硫酸溶解，二氧化硅则不溶。有磁性，碱性氧化物被硫酸溶解，二氧化硅则不溶。(3)由于由于Al3和和Fe3在在pH约为约为5时均可沉淀析出，所以要将时均可沉淀析出，所以要将Fe2氧化氧化成成F

3、e3与与Al3一并除去。一并除去。(4)“酸浸酸浸”过程中生成大量硫酸镁，所以在后续的蒸发浓缩、冷却过程中生成大量硫酸镁，所以在后续的蒸发浓缩、冷却结晶过程中会析出少量的硫酸镁。结晶过程中会析出少量的硫酸镁。(5)电子式的书写应注意阴离子应用电子式的书写应注意阴离子应用“”括起来。括起来。(6)硼酸高温易分解，镁具有还原性，作还原剂，将硼置换出来。硼酸高温易分解，镁具有还原性，作还原剂，将硼置换出来。知识延伸知识延伸2化工生产流程中常见考点及常见名词化工生产流程中常见考点及常见名词(1)化工生产流程中的常见名词。化工生产流程中的常见名词。浸出：溶剂选择性地溶解固体中某组分的工艺过程。矿物原料浸

4、浸出：溶剂选择性地溶解固体中某组分的工艺过程。矿物原料浸出的任务是选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择出的任务是选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。依据所选择的溶剂不同，通常分为酸浸和碱浸。分离的目的。依据所选择的溶剂不同，通常分为酸浸和碱浸。粉碎：增大表面积，加快反应速率。粉碎：增大表面积，加快反应速率。灼烧、焙烧、煅烧：使物质在高温下氧化、分解。灼烧、焙烧、煅烧：使物质在高温下氧化、分解。(2)化工生产中分离、提纯阶段的常用

5、反应条件。化工生产中分离、提纯阶段的常用反应条件。调调pH除杂：除杂：a控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。b调节调节pH所需的物质一般应满足两点：能与所需的物质一般应满足两点：能与H反应，使溶液反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。增大；不引入新杂质。控温：防止温度过高，使物质分解或挥发；防止温度过低，使物控温：防止温度过高，使物质分解或挥发；防止温度过低，使物质无法挥发或者反应不能进行。质无法挥发或者反应不能进行。加热：加快反应速率；加速固体溶解；使平衡向吸热方向移动。加热：加快反应速率；加速固体溶解；使平衡向吸热方向移动。(3)获

6、得产品阶段的常用方法。获得产品阶段的常用方法。洗涤：用冰水、热水、乙醇、乙醚等溶剂洗涤：用冰水、热水、乙醇、乙醚等溶剂(主要考虑溶解度主要考虑溶解度)洗去洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。的气流中加热，以防其水解。蒸发浓缩、冷却结晶：如除去蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量中的少量NaCl。蒸发结晶、趁热过滤：如除去蒸发结晶、

7、趁热过滤：如除去NaCl中的少量中的少量KNO3。1解答工艺流程类题目的三个步骤解答工艺流程类题目的三个步骤(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。从题干中获取有用信息，了解生产的产品。(2)分析流程中的每一步骤。分析流程中的每一步骤。(3)从问题中获取信息，帮助解题。对反应条件的分析可从以下几个从问题中获取信息，帮助解题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产方面着手：对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响效益有何影响(如可从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，也可如可从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再

8、生，也可从对设备的要求，环境保护等方面作答从对设备的要求，环境保护等方面作答)。解题策略解题策略 2解答工艺流程题需考虑的六个方面解答工艺流程题需考虑的六个方面(1)浏览题中的工艺流程图，提取有用的信息，分析流程中将原料转浏览题中的工艺流程图，提取有用的信息，分析流程中将原料转化为产品的主要生产原理，推断并写出相关化学反应方程式。化为产品的主要生产原理，推断并写出相关化学反应方程式。(2)设计分离提纯产品的步骤，选择分离提纯的实验方法设计分离提纯产品的步骤，选择分离提纯的实验方法(如过滤、蒸如过滤、蒸发、分液、蒸馏等发、分液、蒸馏等)，掌握主要仪器和主要操作。，掌握主要仪器和主要操作。(3)根

9、据数据，结合化学平衡移动原理，从温度、压强和浓度等方面根据数据，结合化学平衡移动原理，从温度、压强和浓度等方面分析，找到能使反应正向移动的条件，计算出产品的产率和反应物的转分析，找到能使反应正向移动的条件，计算出产品的产率和反应物的转化率。化率。(4)注意环保，减少污染，发展注意环保，减少污染，发展“绿色化学绿色化学”。以原料循环使用或废。以原料循环使用或废物利用为主线，评价实验方案的优劣。物利用为主线，评价实验方案的优劣。(5)考虑原料的来源和经济成本。通过对原料价位的思考优化实验方考虑原料的来源和经济成本。通过对原料价位的思考优化实验方案。案。(6)设计出简单的生产设备、简便的生产工艺等。

10、以流程中部分实验设计出简单的生产设备、简便的生产工艺等。以流程中部分实验操作的改进和创新来评价实验方案。操作的改进和创新来评价实验方案。步骤步骤1快速浏览，明确实验目的快速浏览，明确实验目的(1)阅读题目的背景材料、找出提供的原料、分析提供的条件和图表。阅读题目的背景材料、找出提供的原料、分析提供的条件和图表。(2)解读操作流程、挖掘重要的操作步骤。解读操作流程、挖掘重要的操作步骤。步骤步骤2仔细审读，关注有效信息仔细审读，关注有效信息(1)关注箭头号：图关注箭头号：图1箭头表示的是反应物同时加入，图箭头表示的是反应物同时加入，图2表示反应物表示反应物分步加入，图分步加入，图3表示循环反应。表

11、示循环反应。(2)关注框内所列内容：根据实验目的，大致弄清从原料到产品的物关注框内所列内容：根据实验目的，大致弄清从原料到产品的物质间的转化关系。质间的转化关系。步骤步骤3对照问题，提炼关键信息对照问题，提炼关键信息根据设问提炼出对解决问题有用的信息。有些题干中不很明了的信根据设问提炼出对解决问题有用的信息。有些题干中不很明了的信息可能会在问题中有所涉及而得以完善。有些信息问题涉及不到，属于息可能会在问题中有所涉及而得以完善。有些信息问题涉及不到，属于无效信息，所以对题干中和流程图中不懂的信息要大胆跳过，如果解决无效信息，所以对题干中和流程图中不懂的信息要大胆跳过，如果解决问题需要再重新梳理。

12、问题需要再重新梳理。1(2015广东理综广东理综)七铝十二钙七铝十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和是新型的超导材料和发光材料。用白云石发光材料。用白云石(主要含主要含CaCO3和和MgCO3)和废和废Al片制备七铝十二钙的片制备七铝十二钙的工艺如下：工艺如下：(1)煅粉主要含煅粉主要含MgO和和_。用适量。用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液镁化合物几乎不溶，若滤液中中c(Mg2)小于小于5106 molL1，则溶液，则溶液pH大于大于_ (Mg(OH)2的的Ksp51012)；该工艺中不能用；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替代替NH4

13、NO3，原因是，原因是_。巩固训练巩固训练 CaO11防止产物中有防止产物中有CaSO4沉淀沉淀 Ca(HCO3)2 2(2015山东理综山东理综)毒重石的主要成分为毒重石的主要成分为BaCO3(含含Ca2、Mg2、Fe3等杂质等杂质)，实验室利用毒重石制备，实验室利用毒重石制备BaCl2 2H2O的流程如下：的流程如下：Ca2Mg2Fe3开始沉淀时的开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的完全沉淀时的pH13.911.13.2(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_ _。实验室用实验室用37%的盐酸配制的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下

14、列仪器的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的中的_。a烧杯烧杯 b容量瓶容量瓶c玻璃棒玻璃棒d滴定管滴定管(2)加入加入NH3H2O调调pH8可除去可除去_(填离子符号填离子符号)，滤渣，滤渣中中含含_(填化学式填化学式)。加入。加入H2C2O4时应避免过量，原因是时应避免过量，原因是_。已知：已知：Ksp(BaC2O4)1.6107，Ksp(CaC2O4)2.3109增大接触面积从而增大接触面积从而 使反应速率加快使反应速率加快a、c Fe3 Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品产量减少沉淀，产品产量减少 上方上方 偏大偏大 3(201

15、5福建理综福建理综)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为方程式为_。(2)工业上用铝土矿工业上用铝土矿(主要成分为主要成分为Al2O3，含有，含有Fe2O3、SiO2等杂质等杂质)制制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知：已知：物质物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点沸点/57.6180(升华升华)300(升华升华)1 023步骤步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是中焙烧使固

16、体水分挥发、气孔数目增多，其作用是_ (只要求写出一种只要求写出一种)。步骤步骤中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是的单质是_。已知：已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g) H11 344.1 kJmol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g) H21 169.2 kJmol1由由Al2O3、C和和Cl2反应生成反应生成AlCl3的热化学方程式为的热化学方程式为_ _。防止后续步骤生成的防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率

17、铁或铁或Fe 3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJmol1 Al2O3(s)3C(s)步骤步骤的尾气经冷却至室温后，气体用足量的的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，冷溶液吸收，生成的盐主要有生成的盐主要有3种，其化学式分别为种，其化学式分别为_、_、_。结合流程及相关数据分析，步骤结合流程及相关数据分析，步骤中加入铝粉的目的是中加入铝粉的目的是_。NaClNaClO除去除去FeCl3，提高，提高AlCl3纯度纯度 解析解析本题主要考查盐类水解、盖斯定律、本题主要考查盐类水解、盖斯定律、Cl2的性质、铝及其化合的性质、铝及其化合物的性质。物的性质。(1)Al3水解生成水解生成Al(OH)3和和H。(2)水分减少可防止水分减少可防止Al3的水解，气孔数目增多，增大了接触面积的水解，气孔数目增多，增大了接触面积可以加快