高三化学高考备考一轮复习专题无机化工流程解题模板讲义

无机化工流程解题模板热点题空1：原料预处理的常用方法1.粉碎、研磨、雾化:将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分（1）目的：提高原料转化率、利用率、浸取率,提高产品的产率等（2）增大接触面积的方法：固体—粉碎、研磨；液体—喷洒：气体一用多孔分散器等2.浸取:向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸、酸浸、碱浸、盐浸、醇浸等(1)浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少（工业上往往为了追求更多转化)(2)提高浸出率的措施：①将固体研成粉末，提高接触面积；②适当升温（加热）③增大反应物（酸或碱）的浓度④搅拌，使反应更加充分3.酸浸：与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去；酸还能溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等；还有调节pH、促进水解(沉淀)4.碱浸：去油污，在碱性溶液中使两性化合物（如Al2O3、ZnO等）溶解。溶解铝、二氧化硅等，不溶物通过过滤除去的过程5.醇浸：提取有机物，常采用有机溶剂（如乙醚、二氯甲烷等）浸取的方法提取有机物6.灼烧(焙烧、煅烧)：使固体在高温下分解或改变结构，使杂质；高温氧化、分解、物质能溶解等。如：金属（多）硫化物，使硫元素→SO2↑（再钙基固硫除）煅烧高岭土和石灰石如：从海带中提出碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐(1)煅烧：物质受热分解或发生晶形转变，温度低于熔点高于1200℃；如：锻炼石灰石、生产玻璃、打铁等，设备如回转窑等(2)焙烧：物质与空气，氧气或添加剂发生化学反应，以固一气反应为主，温度低于增点，在500~1500℃之间，如沸腾炉、培烧炉等。可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流培烧。适当升温等来提高焙烧效率(3)灼烧：物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。1000℃左右，如煤气灯、电炉等；如：灼烧海带、颜色反应、灼烧失重、灼烧残渣等灼烧所需要的仪器：坩埚、泥三角、酒精灯、三脚架、坩埚钳蒸发所需要的仪器：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、铁架台、坩埚钳热点题空2：转化过程中pH条件的控制1.控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性(增强MnO4、NO3的氧化性)，调节离子的水解程度。2.调PH除杂:控制溶液的PH使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去（1）原理：加入的物质能使溶液中的H+反应，降低了H+浓度，使溶液PH增大。（2）PH控制的范围：杂质离子沉淀完全沉淀时PH值～主要离子开始沉淀时PH（注意端值取）。（3）需要的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，既能与氢离子反应，是PH增大的物质，如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型物质（4）实例：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。（原因：加CuO等消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀析出）补充：若除去若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe2＋，一般先加H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。3.抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相应的无水盐时。由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解（水解反应为吸热反应）导致产品不纯。如：有MgCl2·6H2O制无水氯化镁要在HCl气流中加热，否则MgCl2·6H2O≜Mg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O4.控制PH的目的的答题思路（1）PH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀（2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等热点题空3转化过程中温度条件的控制升高温度（加热）①加快反应速率或溶解速率；②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀③除去受热不稳定的杂质，如H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。降低温度①防止某物质在高温时会挥发(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；④降低晶体的溶解度，减少损失。控温(常用水浴、冰浴或油浴)温度过低反应速率过慢或溶解速率过小温度过高①催化剂逐渐失活，化学反应速率急剧下降②物质分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等④物质氧化：如Na2SO3等⑤物质升华：如I2升华答题策略①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气⑤温度范围答题策略a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率热点题空4工艺流程中的分离与提纯1.过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法（1）常压过滤使用范围分离难溶物和易溶物仪器铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯注意事项一贴：滤纸紧贴漏斗；两低：滤纸边沿低于漏斗边沿，液体低于滤纸。三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处，烧杯紧靠玻璃棒，漏斗下端紧靠烧杯内壁。过滤后所得的滤液仍然浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止原因可能是：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等（2）减压过滤（抽滤）加快过滤速度；减少晶体含有的水分。（3）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；①要滤渣（产品）：防止降温时析出××杂质，提高产品纯度；②要滤液（产品）：或防止降温过程中××析出产品而损耗；2.蒸发结晶（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响不大的物质(如NaCl)。（2）实例：①从NaCl溶液中获取NaCl晶体a.方法：蒸发结晶b.具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液a.方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥b.趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度3.冷却结晶：（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响大的物质(如KNO3)、带结晶水的物质（例CuSO4·5H2O）、受热易分解的物质（如铵盐、KMnO4）、易水解的物质（如FeCl3）。（2）常考的“一系列操作”：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（3）易水解的盐蒸发时的气氛：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解4.重结晶：将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤的过程。5.蒸馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。图1图2图3（1）仪器：铁架台、铁圈、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管（尾接管）、锥形瓶、碎瓷片（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三种（图3），蒸馏只能用直形冷凝管，冷凝回流直形、球形和蛇形冷凝管均可使用，冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸点较高的物质的冷却用空气冷凝即可。（3）冷凝管的作用；图1蒸馏时起冷凝作用图2反应发生器中起冷凝回流作用。（4）步骤及操作注意事项：（5）减压蒸馏：减小压强，使液体沸点降低，防止（如双氧水、硝酸等）受热分解、挥发。6、灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）（1）仪器：研钵、托盘天平、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、干燥器坩埚使用：必须用坩埚钳夹取，不可用手拿；灼烧碱性物质不可用瓷坩埚和石英坩埚；（2）硫酸铜结晶水测定步骤：（四秤、两热两冷、一算）①称量坩埚质量m1②称量坩埚及晶体m2③加热至白色④冷却称量⑤再加热⑥冷却再称量m3研钵研磨有利于晶体失去结晶水；晶体必须放在坩埚内称量，以免造成误差；坩埚要放到干燥器中冷却。硫酸铜晶体质量：m2m1;无水硫酸铜质量：m3m1（3）如何证明晶体完全失去结晶水（已干燥）：或连续两次称量质量不变（4）如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽7.萃取与反萃取①萃取：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法叫萃取。②分液：分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。仪器：铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗萃取剂选择的原则两种溶剂互不混溶；溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大；溶质和萃取剂不发生化学反应。注意事项①分液漏斗使用之前必须检漏②放液时,打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔对齐；使使内外空气相通，保证下层液体顺利流下③下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；热点题空5工艺流程中的答题规范1.沉淀洗涤操作：沿玻璃棒向漏斗（或过滤器）中加入蒸馏水至完全浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。：答题模板：静置，取少量上层清液于试管中，滴加××试剂（沉淀剂），若不再产生沉淀，则××离子已经沉淀完全实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4=的质量分数时，可以再混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO42,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，判断SO42完全沉淀的方法：静置，取少量上层清液于试管中，滴加BaCl2试剂，若无白色沉淀产生，则SO42离子已经沉淀完全3．检验沉淀是否洗涤干净的操作答题模板：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入××试剂，若未出现××现象（特征反应现象），则沉淀洗涤干净。规范解答:以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例：取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则沉淀未洗涤干净，若无白色沉淀生成，则沉淀已经洗涤干净。注意:要选择一种溶液中浓度较大的、比较容易检验的离子检验，不能检验沉淀本身具有的离子。4.洗涤液的选择：冰水洗、热水洗、乙醇洗等洗去晶体表面的可溶性杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。例：FeC2O4用热水洗涤的原因：FeC2O4难溶于水，用热水洗涤有利于除去可溶性杂质5.冰水洗涤的目的:洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。6.乙醇洗涤的目的:降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗,；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥7.判断滴定终点的答题规范答题模板：当滴入最后半滴×××溶液后，溶液由××变成××色（或溶液××色褪去），且半分钟不恢复原色实例：用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，酚酞作指示剂，滴定终点的判断：当加入最后半滴盐酸溶液后，溶液由红色变成无色，且半分钟不恢复原色8.离子检验答题模板（1）答题规范：取试样→加水溶解，加入×××试剂，若×××（现象），则×××（结论）（2）例：SO42检验：取少量溶液于试管中，加入稀盐酸，再加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明有SO42例:检验Fe2+被完全氧化的试剂/操作:取所得溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若没有蓝色沉淀产生，证明Fe2+被完全氧化。9.加H2O2、NaClO3、HNO3等的作用：多为将Fe2+氧化为Fe3+，（若溶液中有其他还原性的离子，也要考虑，例将Cr3+氧化为CrO42等）12O2可用什么替代：一般为O2或空气（氧化剂，不引杂）11.加入试剂除杂：例：含有Cu2+、Cd2+中的溶液中加入Zn注意：在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，不能答“除杂”12.蒸发、反应时的气体氛围:抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行。13.方案的优缺点：考虑原料是否易得，操作是否简单，成本是否低廉，有无环境污染等。热点题空6陌生情境方程式的书写（含氧化还原和非氧化还原反应方程式的考查）第一步：分析流程图的入口和出口，确定反应物和生成物以及反应条件。有些生成物可依据物质类别通性及元素价态规律判断第二步：初步表示出反应过程：反应物I+反应物Ⅱ→生成物I+生成物Ⅱ第三步：①氧化还原反应依据电子守恒（升价=降价）、电荷守恒（补H+或OH），原子守恒配平；②非氧化还原反应主要依据电荷守恒和原子守恒，不起缺失物质，配平方程式热点题空7工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定1.判断加入试剂及分析试剂作用的基本思路（1）看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现