无机化工流程题的解题方法

1、无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，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。要求同学们既要熟知工业生产的基本原理，又要对流程图中所给出的信息进行提取、筛选，所以这类题成为近年来高考的必考题型。,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（结合信息和特定环境） 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,1、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

2、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,（2012汕头一模 32）（16分）铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：,原料预处理 除杂、净化,主反应,（16分）随着社会的发展，铅的冶炼、加工、废铅蓄电池量急剧增加等引起的铅污染应当得到重视与关注。废铅蓄电池回收铅和含铅废水的处理工艺流程如下: 已知：Ksp(PbSO4)=1.610-5 ； Ksp(PbCO3)=3.310-14,原料预处理 除杂、净化,主反应,解题思路： 结合问题，明确整个流程及每一部分的目的 分析每步的反应及产物（特别是与问题相关

3、） 结合基础理论与实际问题思考 注意答题有模式与要点,2、解答无机化工流程试题的程序,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）。 每道试题都是由题干和问题构成，题干服务于问题，问题离不开题干。,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？）； 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； 接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更明确； 然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必要时使用参考数据），组织语

4、言回答设问。,基本步骤,宏观把握，理清思路；,善用信息，按需答题，规范作答！,二遍读题，注意关联问题。一般只考虑后面提问有关的步骤，其他不必清楚，“难得糊涂”。 读取信息要客观评价、筛选 把问题再放入题中前后比对 有的步骤不能读懂，这时主要看这一步的结果，“跟着感觉走”、“顺藤摸瓜”，用已学过的知识来“圆”这个结果。 所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。 大多数提问用所学知识便可直接回答，但个别地方往往有悖所学知识，这时就要考虑产物、环保、产量、成本 等等。 最后要看清楚问什么，不要答非所问,3、工业流程的常见考点（平时要注意积累，再补充）,原料预处理,主反应,

5、分离提纯,获得产品,3、工业流程的常见考点（平时要注意积累，再补充）,热点1碱金属及其矿物的开发利用,加入Ca(OH)2溶液，Mg2与OH结合生成Mg(OH)2沉淀，Mg2浓,Mg(OH)2,CaSO4,H2SO4,K2CO3,度减小，平衡正向移动，K增多,K的溶浸速率增大,溶浸平衡向右移动,方法技巧,要求用理论回答的试题，应采用“四段论法”：改变了什么条件(或是什么条件)根据什么理论有什么变化得出什么结论。,加快化学反应速率，分离NH4Cl与K2SO4,加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中,防止KNO3结晶，提高KNO3的产率,滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2

6、SO4中混有KCl,(4)整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有_(填化学式)。,CaSO4、KNO3,热点2镁、铝及其矿物的开发利用,例2铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体NH4Al(SO4)212H2O的工艺流程如图所示：,请回答下列问题： (1)固体a的化学式为_，中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_。 (2)由制取铵明矾溶液的化学方程式为_ 从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)_、冷却结晶、过滤洗涤。,Si

7、O2,蒸发浓缩,Al2O34H2SO42NH3=2NH4Al(SO4)23H2O,(3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3，需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 gcm3)_ L(保留一位小数)。 (4)若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为11，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为_。,310,575.4,(2)Al(OH)3分解生成Al2O3，Al2O3与稀硫酸、氨气反应生成铵明矾溶液。,方法技巧,MgCl2,石灰乳原料丰富，成本低,过滤,洗涤,制备干燥的HCl气体

8、,例3：(2012高考题组合改编)工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：,(1)步骤是在反射炉中进行的。把黄铜矿和石英砂混合加热到1 000 左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是_ 、_ 。 (2)步骤是在转炉中发生的。冰铜含Cu量为20%50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)，在1 200 左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O。生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的泡铜，该过程发生反应的化学方程式分别是_、_。气体A中的大气污染物可选用下列试剂

9、中的_吸收(填字母)。 a浓硫酸 b稀硝酸 cNaOH溶液 d氨水,(3)步骤是由泡铜冶炼粗铜的反应，反应方程式为_。 (4)用稀硝酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈血红色，说明溶液中存在 (填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是 (注明试剂、现象)。,ACD,。,31.1%,铁粉,蒸发皿、玻璃棒,C,促进Fe3的水解,热点4锰、钼、钛等金属化合物的综合应用,H2SO4、Na2SO3或Na2SO4、(NH4)2SO4等,Na2MoO4,烧杯、漏斗、玻璃棒,4.11a g,（2011江门二模）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl22H2

10、O的工艺流程如下：,1、粉碎的目的： 。 2、焙烧的目的： 。 3、酸浸的目的： 。 4、调节pH=3-4的原因： 。,已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时的pH值分别为：9.7、3.2、6.4。,增大反应物的接触面积，加快反应速率,使CuS转化为CuO,Fe2+转化为Fe3+,使CuO、Fe的化合物溶解,使Fe3+沉淀完全, 反应原理:化学平衡、水解原理、电化学,计算,提取信息点,基本理论:离子反应、氧化还原反应,（2）、主反应的常见考点,（ 09江苏）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

11、,（4）反应常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为 。,（1）反应的离子方程式：,Fe2+ + 2HCO3 = FeCO3+ H2O + CO2,2SO42- 2e- = S2O82-,“趁热过滤”的原因是 ；,（2012吉林调研）实验室制备甲酸铜晶体Cu(HCOO)24H2O的流程如下：,防止降温甲酸铜结晶而损失,用无水乙醇洗涤晶体的目的 。,除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失,（2011江门二模）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl22H2O的工艺流程如下：,为了获得CuCl22H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓

12、缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线（如图），“趁热过滤”得到的固体是 。,Na2SO4,（从题中可以看出溶液中CuCl2 、Na2SO4 的含量相差不大）,温度的影响归纳： 、趁热过滤（或冰水洗涤）的目的：防止某物质降温时会析出（或升温时会溶解）而带入新的杂质 、冰水中反应或降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使平衡向着题目要求的方向移动 、反应中采取加热措施的作用：一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解,、如题目中要求温度控制在某温度范围内（可用水浴或油浴来控制）：一般有以下几个目的： A、防止某种物质温度过高时会分解或挥发，也可能是为了使某物质达

13、到沸点挥发出来，具体问题要具体分析。如侯德榜制碱中，将CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的温度为（30+2），可得NaHCO3晶体，温度控制在这个范围，目的就是防止NaHCO3晶体分解。而在Br2的制取过程中，出溴口的温度控制在8090，目的就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。 B、使催化剂的活性达到最好：如合成氨或工业SO2氧化为SO3时，选择的温度是500左右，原因之一就是使催化剂的活性达到最高。 C、防止副反应的发生：如乙醇的消去反应温度要控制在170，原因是就是在140时会有乙醚产生。 D、对于一些工艺来说，降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的

14、要求。以上有关温度的总结只能说是有这种可能来考，具体问题要具体分析。,环保：绿色化学 成本：原料价格、能耗控制、循环利用,练习: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Al2(OH)nCl6-n。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、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：,已知：Fe3、Al3以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为 3.2、 5.2。,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： （1）“煅烧”的目的是_。 （2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_。 （3）“浸出”选用的酸为_。配制质量分数15的A酸需要200mL30的A酸（密度约为1.15g/cm3）和_g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 _ （要求写出三条）。 （5）“调节溶液pH在4245”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的