无机化工流程题解答策略(2017届)1

1、专题复习专题复习工业流程题工业流程题工艺流程题题型真面目工艺流程题题型真面目核心辅料核心辅料副产物副产物排放物排放物循环利用循环利用前期前期中期中期后期后期用什么？用什么？要什么？要什么？干什么？干什么？控制条件控制条件原原 料料预处理预处理产品分离产品分离与提纯与提纯原原料料预处理预处理分离分离提纯提纯核心核心反应反应产产物物原料原料产品产品 核心反应核心反应以制备物质为目的的以制备物质为目的的以分离提纯为目的的以分离提纯为目的的加热升温加热升温(可用水浴或油浴来控制可用水浴或油浴来控制) a、加快反应速率；加速固体溶解；、加快反应速率；加速固体溶解；（1）控制温度的目的：）控制温度的目的：

2、c、使催化剂的活性达到最大；、使催化剂的活性达到最大；a、防止反应物因温度过高而分解或挥发；、防止反应物因温度过高而分解或挥发；b、促进吸热反应，抑制放热反应；、促进吸热反应，抑制放热反应；控温或降温控温或降温( (可用冰水浴来控制可用冰水浴来控制) ) 二、反应条件的选择与控制问题二、反应条件的选择与控制问题c、抑制水解反应；、抑制水解反应；d、使某物质达到沸点而挥发出来；、使某物质达到沸点而挥发出来；b、保进放热反应的发生；、保进放热反应的发生；d、防止某些副反应的发生；、防止某些副反应的发生；e、降低能耗。、降低能耗。 一、原材料的预处理一、原材料的预处理确定相关转化中的化学反应确定相关

3、转化中的化学反应关注反应物、生成物的性质关注反应物、生成物的性质关注反应的条件关注反应的条件( (催化剂、温度催化剂、温度) )关注反应的热效应关注反应的热效应( (吸热放热？吸热放热？) )(2)pH值的控制值的控制 控制溶液的酸碱性使某些控制溶液的酸碱性使某些金属离子金属离子(如：如：Fe3+)或某些阴离子或某些阴离子(如：如：SiO32- -形成沉淀形成沉淀)。 促进或抑制水解促进或抑制水解 抑制副反应抑制副反应防止与原料反应防止与原料反应防止与产物反应防止与产物反应其它反应其它反应调调PH值应注意事项。值应注意事项。范围确定范围确定试剂选定试剂选定二、工艺流程中反应条件的选择与控制问题

4、二、工艺流程中反应条件的选择与控制问题 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：能与能与H反应，使溶液反应，使溶液pH增大增大或减小或减小；不引入新杂质。；不引入新杂质。 使杂质离子转化为沉淀：用难溶物质除杂；使杂质离子转化为沉淀：用难溶物质除杂； 使主体成份转化为沉淀：用可溶物质除杂。使主体成份转化为沉淀：用可溶物质除杂。杂质完全沉淀杂质完全沉淀pH主体成份形始沉淀主体成份形始沉淀pH 促进或抑制溶解促进或抑制溶解 (2)试剂试剂a是是 , 调节溶液调节溶液pH至至6的目的是的目的是 。防止防止NH4HCO3与酸反应，浪费原料；与酸反应，浪费原料；防止防止FeCO3溶

5、解，降低产率。溶解，降低产率。“转化转化”操作是用操作是用NH4HCO3使使FeSO4溶液沉淀为溶液沉淀为FeCO3。 (1)”转化转化”操作需要控制温度为操作需要控制温度为350C，为什么？，为什么？以下流程是工业上用以下流程是工业上用FeSO4制备还原铁粉的工艺制备还原铁粉的工艺主：主：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3 +(NH4)2SO4+CO2 +H2O副：副：FeSO4+2H2O=Fe(OH)2 +H2SO4H0 适当提高温度，可以加快沉淀反应的速度，但若温适当提高温度，可以加快沉淀反应的速度，但若温度度超过超过350C会引起会引起NH4HCO3分解分解，同时会使，同时会使F

6、e2+的水的水解程度增大，使产品不纯解程度增大，使产品不纯。氨水氨水(4)步骤的蒸馏过程中，温度应控制在步骤的蒸馏过程中，温度应控制在80 90 。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_。(5)步骤中用硫酸酸化可提高步骤中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是的利用率，理由是_。 酸化可抑制酸化可抑制Cl2、Br2与水反应，可提高与水反应，可提高Cl2的利用率和的利用率和Br2的产率的产率 P65-2：空气吹出法是目前空气吹出法是目前“海水提溴海水提溴”的最主的最主要方法之一。其工艺流程如图要方法之一。其工艺流程如图 温度过高，大量水蒸气被蒸出，产

7、品中水量增加；温度过温度过高，大量水蒸气被蒸出，产品中水量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低低，溴不能完全蒸出，产率低 温度高于温度高于90 ，大量水蒸气被蒸出，产品中中水量增，大量水蒸气被蒸出，产品中中水量增加；温度低于加；温度低于80 ，溴不能完全蒸出，产率低，溴不能完全蒸出，产率低 (1)为提高为提高Cu2Cl2的产率，常在的产率，常在反应的溶液中加入适量稀碱溶反应的溶液中加入适量稀碱溶液，控制液，控制pH为为3.5。这样做的目。这样做的目的是的是 。 (2)保持各反应物的最佳配比，保持各反应物的最佳配比，改变温度，测得改变温度，测得Cu2Cl2产率的变产率的变化如下图所示。则溶液温

8、度控制化如下图所示。则溶液温度控制在在 时，时，Cu2Cl2的产率的产率已达到已达到94%，当温度高于，当温度高于65时时，Cu2Cl2产率会下降，其原因可产率会下降，其原因可能是能是 。 碱性环境碱性环境下，下，OH可中和反应生成的可中和反应生成的H，有利有利于于反应向反应向生成生成Cu2Cl2的方向进行，提高的的方向进行，提高的Cu2Cl2产率。产率。但当但当OH浓度偏大时，浓度偏大时，Cu2+能与能与OH结合，生成沉淀，结合，生成沉淀，反而降低了反而降低了Cu2Cl2的产率，且造成产物不纯。的产率，且造成产物不纯。温度过高，促进了温度过高，促进了Cu2Cl2的水解的水解 (1)2Cu2+

9、SO32-+2Cl+H2O Cu2Cl2+SO42+2H+ 氯化亚铜是一种重要化式原料，其在空气中易被氧化为绿色氯化亚铜是一种重要化式原料，其在空气中易被氧化为绿色的高价铜盐，在热水中易发生水解生成氧化铜水合物而呈红色的高价铜盐，在热水中易发生水解生成氧化铜水合物而呈红色5558 (4) 下图是滤液中下图是滤液中Fe2转化率随温转化率随温度度t的变化示意图：的变化示意图： 向滤液中加入向滤液中加入NH4HCO3反应的反应的化学方程是：化学方程是： 。 t1前前Fe2转化率增大的原因是转化率增大的原因是 。 t1后后Fe2转化率下降的原因是转化率下降的原因是 (用用化学方程式表示化学方程式表示)

10、 。NH4HCO3=NH3+H2O+CO2 FeSO4+2NH4HCO3 FeCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O FeSO4与与NH4HCO3的反应是的反应是吸热反应，升高温度，反应向正反应方向进行，使转化率升高吸热反应，升高温度，反应向正反应方向进行，使转化率升高 若反应为吸热反应若反应为吸热反应若反应为吸热反应若反应为吸热反应 (4) 下图是滤液中下图是滤液中Fe2转化率随温转化率随温度度t的变化示意图：的变化示意图： 向滤液中加入向滤液中加入NH4HCO3反应的反应的化学方程是：化学方程是： 。 t1前前Fe2转化率增大的原因是转化率增大的原因是 。 t1后后Fe2转化率下降的原

11、因是转化率下降的原因是 。FeSO4+2NH4HCO3 FeCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O 升高温度，反应速率增大，升高温度，反应速率增大，使转化率随温度的升高而增大。使转化率随温度的升高而增大。 若反应为放热反应若反应为放热反应若反应为放热反应若反应为放热反应 FeSO4与与NH4HCO3的反应是放热的反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，使反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，使Fe2+转化率随温度的升高转化率随温度的升高而降低，而降低，同时温度升高，由于同时温度升高，由于NH4HCO3分解，也使分解，也使Fe2+的转化率下降。的转化率下降。（1）强化记忆课本的反应）

12、强化记忆课本的反应四、流程中各转化产物判断和化学方程式的书写四、流程中各转化产物判断和化学方程式的书写 （3）注意相关反应的条件）注意相关反应的条件1、流程中各转化产物判断、流程中各转化产物判断 （2）注意反应物及其性质）注意反应物及其性质能否反应？生成什么物质？能否反应？生成什么物质？ P84例例(2015福建福建)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反应的离子方程式为_。 (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

13、有，含有Fe2O3、SiO2等等杂质杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如图：制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如图：Al33H2O=Al(OH)3(胶体胶体)3H物质物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点沸点/57.6180(升华升华) 300 (升华升华)1 023已知已知步骤步骤中焙烧使固体水分挥发、中焙烧使固体水分挥发、气孔数目气孔数目增多，其作增多，其作用是用是_(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质量比硅大的单质是_。铁铁(或或Fe) 防止后续步骤生成的防止后续步骤生成

14、的AlCl3水解水解(或增大反应物的接触或增大反应物的接触面积，加快反应速率面积，加快反应速率)Al2O3，Fe2O3、SiO2已知：已知：Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) H1+1 344.1 kJmol12AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) H2+1 169.2 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_。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，生成的盐主要有冷溶液吸收，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

15、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中加入铝粉的目的是是_。NaCl、NaClO、Na2CO3除去除去FeCl3，提高，提高AlCl3纯度纯度Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) H=+174.9 kJmol1Al2O3，Fe2O3、SiO2 (1)书本有的，必须储备！书本有的，必须储备！ 陌生的，不要怕，陌生的，不要怕，(3) 两条反应规律要熟记活用两条反应规律要熟记活用 阴阳离子相结合，化合价有升必有降阴阳离子相结合，化合价有升必有降(4) (2)箭头指入反应物，箭头指入反应物，箭头箭头指出生成物指出生成物 但有时要看但有时要看

16、前还要看后，两头挤！前还要看后，两头挤！四、流程中各转化产物判断和化学方程式的书写四、流程中各转化产物判断和化学方程式的书写2、化学方程式的书写策略、化学方程式的书写策略氧化还原方程式知识储备氧化还原方程式知识储备 H2SO4MnCO3反应反应I反应反应II反应反应III反应反应IV反应反应VCr(OH)3Na2CrO4K2Cr2O7反应反应VI电解电解Fe(OH)3Na2FeO4K2FeO4NaClO NaOHKClO3 NaOHNaOHKOHKClMnSO4溶液溶液MnO2H2反应反应VII酸酸化化废铬铁催化剂废铬铁催化剂 以提银后含锰废液中获得的碳酸锰、废硫酸及废铬铁催化剂以提银后含锰废

17、液中获得的碳酸锰、废硫酸及废铬铁催化剂等为原料生产二氧化锰、高铁酸钾及重铬酸钾，流程如下：等为原料生产二氧化锰、高铁酸钾及重铬酸钾，流程如下：(l)电解硫酸锰酸性溶液时，阳极的电极反应为：电解硫酸锰酸性溶液时，阳极的电极反应为： 。(2)反应反应的化学方程式的化学方程式 。(3) 反应反应V是复分解反应。用离子反应方程式表示是复分解反应。用离子反应方程式表示Na2CrO4溶液溶液 酸化时化学平衡的移动：酸化时化学平衡的移动： 。(4)反应反应的离子方程式为：的离子方程式为： 。Mn2+ + 2H2O2e = MnO2 + 4H+ 2CrO42 + 2H+Cr2O72+ H2O 3ClO2Fe(

18、OH)3 + 4OH= 2FeO42 3Cl5H2O3KClO2Cr(OH)3 +4NaOH= 2Na2CrO43KCl5H2O P84对点练对点练1、(2016合肥质检合肥质检)亚氯酸钠亚氯酸钠(NaClO2)是一是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程：以下是制取亚氯酸钠的工艺流程：已知：已知：NaClO2的溶解度随着温度升高而增大，适当条的溶解度随着温度升高而增大，适当条件下可结晶析出；件下可结晶析出；ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。回答下列问题：存在

19、。回答下列问题：(1)在无隔膜电解槽中用惰性电极电解一段时间，阳极反在无隔膜电解槽中用惰性电极电解一段时间，阳极反应为应为_；生成；生成ClO2气体的反应中所加气体的反应中所加X(酸酸)为为_。Cl6OH6e=ClO3H2O硫酸硫酸(2)吸收塔内的温度不宜过高的原因为吸收塔内的温度不宜过高的原因为_；ClO2吸收塔内发生反应的离子方程式为吸收塔内发生反应的离子方程式为_。(3)从溶液中得到从溶液中得到NaClO23H2O粗晶体的实验操作名称依粗晶体的实验操作名称依次是次是_，粗晶体进一步提纯的，粗晶体进一步提纯的实验操作名称是实验操作名称是_。(4)a kg 30%的双氧水理论上最多可制得的双

20、氧水理论上最多可制得_kg NaClO23H2O。2ClO2H2O22OH=2ClOO22H2O防止防止H2O2分解分解2.55a蒸发浓缩、冷却结晶、过滤蒸发浓缩、冷却结晶、过滤重结晶重结晶 P84对点练对点练1、(2016合肥质检合肥质检)亚氯酸钠亚氯酸钠(NaClO2)是一是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程：以下是制取亚氯酸钠的工艺流程： 周末周末2、氯化亚铜氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等广泛应用于化工、印染、电镀等行业行业,它不溶于它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶

21、于水，可溶于浓盐和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl。以海绵铜。以海绵铜(主要成分是主要成分是Cu和少量和少量CuO)为原为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：的工艺过程如下： (1)写出溶解过程中发生的氧化还原反应的离子方程式：写出溶解过程中发生的氧化还原反应的离子方程式：_ 。 (2)还原过程中发生的主要反应的离子方程式：还原过程中发生的主要反应的离子方程式：_ 。 (3)析出的析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于干燥机内于70干燥干燥2h