无机化工流程题复习策略与解题方法指导

无机化工流程题复习策略

与解题方法指导潮阳一中黄佩藩cyhpf@126.com2011届二轮复习专题资料1一、2010年“化学工艺流程题”的命题情况21、想考什么？1、呈现形式：流程图、表格、图像2、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、表达能力4、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真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用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。二、解题方法32、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；氧化还原反应的判断、方程式书写；利用控制pH分离除杂；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；43、工业生产流程主线与核心原料预处理除杂、净化产品分离提纯反应条件控制原料循环利用排放物的无害化处理规律: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、生产条件的控制54、解答一道无机化工流程试题的程序是什么？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）。①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？）；②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段；③接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更明确；④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。6解题思路：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→

结合基础理论与实际问题思考→注意答题有模式与要点7【例1】（09广东，22）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Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：Ⅱ分离提纯Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯Ⅲ还原8原料：预处理：除杂：核心化学反应是：矿石（固体）研磨、酸溶解（表述：“浸出”）控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀9固体废料[MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3、Fe2O3等]H2SO4过滤滤液：滤渣：气体：NaOHpH5.5过滤滤渣Ⅰ：滤液：NaOHpH12.5过滤滤液Ⅱ：

MgCl2

CO2CaSO4、H2SiO3未反应完固体杂质Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、过量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+104.熟熟悉工业业流程常常见的操操作与名名词（1）原原料的预预处理：：①溶解：②灼烧③煅烧通常用酸酸溶。如如用硫酸酸、盐酸酸、浓硫硫酸等如从海带带中提取取碘如煅烧高高岭土改变结构构，使一一些物质质能溶解解。并使使一些杂杂质高温温下氧化化、分解解11（2）控控制反应应条件的的方法①控制溶液液的酸碱碱性使其其某些金金属离子子形成氢氢氧化物物沉淀pH值的的控制。例如：已已知下列列物质开开始沉淀淀和沉淀淀完全时时的pH如下表所所示若要除去去Mn2＋溶液中含含有的Fe2＋，应该怎怎样做？？物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.812调节pH所需的的物质调节pH所需的的物质一一般应满满足两点点：a、能能与H＋反应，使使溶液pH值增增大；b、不引引入新杂杂质。例如：若要除去去Cu2＋溶液中混混有的Fe3＋，可加入入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来来调节溶溶液的pH值。。13②蒸发、反反应时的的气体氛氛围③加热的目目的④降温反应应的目的的⑤趁热过滤滤⑥冰水洗涤涤加快反应应速率或或促进平衡衡向某个个方向移移动防止某物物质在高高温时会会溶解（（或分解解）、为为使化学学平衡向向着题目目要求的的方向移移动防止某物物质降温温时会析析出洗去晶体体表面的的杂质离离子，并并减少晶晶体在洗洗涤过程程中的溶溶解损耗耗14(3)常常见名词词浸出：浸出率：：酸浸：水洗：水浸：固体加水水（酸））溶解得得到离子子固体溶解解后，离离子在溶溶液中的的含量的的多少(更多转转化)在酸溶液液中反应应使可溶溶性金属属离子进进入溶液液，不溶溶物通过过过滤除除去的溶溶解过程程通常为除除去水溶溶性杂质质与水接触触反应或或溶解15【例2】】有关铝铝的化合合物的制制备，高岭土中中氧化铝铝难溶于于酸。高岭土化化学组成成为：Al2O3（25%~34%）、、SiO2（40%~34%）、、Fe2O3（0.5%~3.0%）以及及少量杂杂质和水水分预处理分离提纯纯还原产物物改变高岭岭土中氯氯化铝的的结构，，使其能能溶于酸酸Al2O3+6H+==2Al3++3H2OFe2O3+6H+==2Fe3++H2O除去溶液液中的铁铁离子16【例3】（（07广东东24）---有有关Mn的的化合物的的制备某软锰矿的的主要成分分为MnO2，还含含有Si(16.27%)、、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等等元素的化化合物MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2OFe3+、Mn2+、SO42-Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3SO42-、Mn2+Zn2+、Cu2+17例4（05广东22）-----有有关Ti的的化合物制制备副产物将Fe3+还原为Fe2+析出（或分分离、或得得到）FeSO4·7H2O产生废液酸性石灰（或碳碳酸钙、废废碱）18工业流程题题目在流程程上一般分分为3个过过程：原料处理分离提纯获得产品三、做好常常见考点的的整理、归归纳1.原料处处理阶段的的常见考点点：①加快反应应速率②②溶解浸浸出③灼灼烧焙烧烧④煅烧⑤反反应条件控控制2.分离提提纯阶段的的常见考点点：①调pH值值除杂②②试剂除除杂③③加热④④降温⑤母液（滤滤液）⑥萃萃取193.获得产产品阶段的的常见考点点：①洗涤（冰冰水热水水）②蒸蒸发、反应应时的气体体氛围抑抑制水解③③蒸蒸发浓缩、、冷却结晶晶④④蒸发发结晶、趁趁热过滤⑤重结晶4.其他常常见考点：：①方程式②②实验验仪器③计计算④④信息点点20做好基础知知识的落实实化工流流程题目涉涉及的知识识点多、综综合性强由由以上的的分析可以以看出工业业流程题目目考查内容容形式多样样，化学实实验与元素素化合物、、化学计算算、化学概概念和原理理等各个板板块中相关关知识综合合在一起进进行考察。。综合能力力要求较高高但所涉及及的知识大大多比较基基础，因此在复习习时要注意意相关知识识点的落实实，避免失失去根基。。1.精选题题目做好好知识点的的覆盖四、注重基基础知识的的落实对自己最了了解，找出出自己的薄薄弱点重点点强化。加加强以练习习。2.了解解情况重重点强化化21如上面提到到的“蒸发发浓缩，冷冷却结晶””实际上是是分离操作作中的部分分；那么完完整的实验验操作是什什么？（完整的是是“蒸发浓浓缩，冷却却结晶，过过滤，洗涤涤，干燥””）除此以外物物质的分离离操作还有有那些?这些操作在在什么情况况下应用？？有何注意事事项？这样逐渐展展开，并且且和一轮的的基础知识识复习联系系起来，既既体现了高高三复习的的整体性和和呼应，又又加强了对对知识的记记忆和应用用！3.由点点及面注注意知识的的拓展、联联系三、注重基基础知识的的落实2223增大固体与与硫酸接触触面积，加加快反应速速率，提高高浸出率。。石灰石Fe2+Mg2+Ca2+2Li++CO32-=Li2CO3↓Na2SO4242、聚合氯氯化铝是一一种新型、、高效絮凝凝剂和净水水剂，其单单体是液态态的碱式氯氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本实验验采用铝盐盐溶液水解解絮凝法制制备碱式氯氯化铝。其其制备原料料为分布广广、价格廉廉的高岭土土，化学组组成为：Al2O3（25%～～34%））、SiO2（40%～～50%））、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及及少量杂质质和水分。。已知氧化化铝有多种种不同的结结构，化学学性质也有有差异，且且一定条件件下可相互互转化；高高岭土中的的氧化铝难难溶于酸。。制备碱式式氯化铝的的实验流程程如下：已知：Fe3＋、Al3＋以氢氧化物物形式完全全沉淀时，，溶液的pH分别为为3.2、5.2。25改变高岭土土中氧化铝铝的结构，，使其能溶溶于酸。根据流程图图回答下列列问题：（1）“煅煅烧”的目目的是__________________________。（2）“浸浸出”过程程中发生反反应的离子子方程式为为_______________________________。。（3）“浸浸出”选用用的酸为_______。配配制质量分分数15％％的A酸需需要200mL30％的A酸酸（密度约约为1.15g/cm3）和____g蒸馏馏水，配制制用到的仪仪器有烧杯杯、玻璃棒棒、____。（4）为提提高铝的浸浸出率，可可采取的措措施有____________________________（要求写出出三条）。。（5）“调节溶溶液pH在在4．2～～4．5””的过程中中，除添加加必要的试试剂，还需需借助的实实验用品是是___________；；“蒸发浓浓缩”需保保持温度在在90～100℃，，控制温度度的实验方方法是_________________。。（6）实验中制制备碱式氯氯化铝反应应的化学方方程式为__________________________________Al2O3+6H+=Fe2O3+6H+=盐酸量筒230加热或提高高反应温度度，将煅烧烧后的块状状固体粉碎碎，适当增大盐盐酸浓度，，充分搅拌拌，延长反反应时间pH计水浴加热26cdCuO的作作用是什么么？加多少少？多余如如何除去？？27冷却结晶引流NH3·H2Ob注视凹页面面的最低处处与刻度线线凹页面的最最低处与刻刻度线相平平酸式滴定终点如如何确定？？28酸式增大反反应物的接接触面，加加快反应速速率ClO-+H2OFeO(OH)298.0≤pH<10.4b蒸发浓缩、、冷却结晶晶125m2/81m130适当提高反反应温度、、增加浸出出时间31Fe(OH)3Al(OH)3Na2SO4反应物混合合后，Na+和Cl-结合生成溶溶解度较小的NaCl，结结晶析出，，从而使反反应进行。。降温前溶液液中NaCl已经饱饱和，NaCl的的溶解度随随温度降低有有所减小，，故冷却时时会析出NaCl。。重结晶32坩埚搅拌、适当当升高温度度取少量反应应后溶液于于试管中，，滴入2~3滴淀粉溶液液，溶液变变蓝色。⑤33Ba(FeO2)2+HNO3==防止反应速速率过快，，浓硝酸易易挥发、易易分解BaCO3Fe3+H+减少废液中中可溶性钡钡盐对环境境的污染34Fe(OH)3Mg(OH)235SiCl4+H2OSiCl4+H2==Mg(OH)2蒸发发浓浓缩缩、、冷冷却却结结晶晶369、、CoCl2·6H2O在在饲饲料料、、医医药药工工业业上上有有广广泛泛的的用用途途。。下下列列是是以以含含钴钴废废料料（（含含少少量量Fe、、Al等等杂杂质质））为为原原料料制制取取CoCl2·6H2O的的一一种种新新工工艺艺流流程程：：已知知：：①钴钴与与盐盐酸酸反反应应的的化化学学方方程程式式为为：：Co＋＋2HCl=CoCl2＋H2↑②CoCl2·6H2O熔熔点点86℃℃，，易易溶溶于于水水；；常常温温下下稳稳定定无无毒毒，，加加热热至至110~120℃℃时时，，失失去去结结晶晶水水变变成成有有毒毒的的无无水水氯氯化化钴钴。。③部部分分阳阳离离子子以以氢氢氧氧化化物物形形式式沉沉淀淀时时溶溶液液的的pH见见下下表表：：37沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀3.8完全沉淀5.2请回回答答下下列列问问题题：：⑴加加入入碳碳酸酸钠钠调调节节pH至至a，a的范范围围是是。⑵操操作作ⅠⅠ包包含含3个个基基本本实实验验操操作作，，它它们们是是和过过滤滤。。⑶制制得得的的CoCl2·6H2O需需减减压压烘烘干干的的原原因因。⑷为为测测定定产产品品中中CoCl2·6H2O含含量量，，某某同同学学将将一一定定量量的的样样品品溶溶于于水水，，再再向向其其中中加加入入足足量量的的AgNO3溶液液，，过过滤滤，，并并将将沉沉淀淀烘烘干干后后称称量量其其质质量量。。通通过过计计算算发发现现产产品品中中CoCl2·6H2O的的质质量量分分数数大大于于100％％，，其其原原因因可可能能是是。5.2～～7.6蒸发发浓浓缩缩、、冷冷却却结结晶晶降低低烘烘干干温温度度，，防防止止产