無(wú)機(jī)化工流程專題

1、無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程專題無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程專題1、是無(wú)機(jī)框圖題型的創(chuàng)新2、有較強(qiáng)的實(shí)用性和綜合性3、是高考?？碱}型【方法【方法】 1、全：有悖所學(xué)知識(shí)，把問(wèn)題再放入題中、全：有悖所學(xué)知識(shí)，把問(wèn)題再放入題中前后比對(duì)，全面分析；前后比對(duì)，全面分析； 2、聯(lián)：與教材中的重點(diǎn)知識(shí)關(guān)聯(lián)，遷移應(yīng)、聯(lián)：與教材中的重點(diǎn)知識(shí)關(guān)聯(lián)，遷移應(yīng)用。用。 3、活：不要犯經(jīng)驗(yàn)性錯(cuò)誤，需具體情況具、活：不要犯經(jīng)驗(yàn)性錯(cuò)誤，需具體情況具體分析，靈活應(yīng)變。體分析，靈活應(yīng)變。 4、棄：不懂的知識(shí)要大膽跳過(guò)，不要過(guò)多、棄：不懂的知識(shí)要大膽跳過(guò)，不要過(guò)多的糾纏；的糾纏；【知識(shí)知識(shí)】 1、核心化學(xué)反應(yīng)：、核心化學(xué)反應(yīng)：預(yù)處理預(yù)處理（研磨、水浸、

2、（研磨、水浸、酸浸、灼燒、煅燒、調(diào)節(jié)溶液的酸浸、灼燒、煅燒、調(diào)節(jié)溶液的pH等）；等）；主反應(yīng)主反應(yīng)（化學(xué)反應(yīng)、離子反應(yīng)、電極反（化學(xué)反應(yīng)、離子反應(yīng)、電極反應(yīng)等）；應(yīng)等）；基本理論（化學(xué)反應(yīng)速率、平基本理論（化學(xué)反應(yīng)速率、平衡的移動(dòng)、氧化還原等）。衡的移動(dòng)、氧化還原等）。 2、物質(zhì)的分離和提純：物質(zhì)的分離和提純： 過(guò)濾（趁熱過(guò)濾過(guò)濾（趁熱過(guò)濾或者抽濾，洗滌或檢查洗滌是否干凈）；或者抽濾，洗滌或檢查洗滌是否干凈）； 萃取和分液或反萃?。惠腿『头忠夯蚍摧腿。徽舭l(fā)結(jié)晶或冷蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶；卻結(jié)晶；蒸餾或分餾；蒸餾或分餾；冷卻法冷卻法 一、工業(yè)生產(chǎn)流程主線一、工業(yè)生產(chǎn)流程主線 第一課時(shí)第一課時(shí)原料預(yù)處

3、理原料預(yù)處理除雜、凈化除雜、凈化產(chǎn)品分離提純產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件反應(yīng)條件控制控制原料循環(huán)利用原料循環(huán)利用排放物的無(wú)排放物的無(wú)害化處理害化處理原料預(yù)原料預(yù)處理處理主反主反應(yīng)應(yīng)分離分離提純提純獲得獲得產(chǎn)品產(chǎn)品例例1、某某煉鐵廢渣中含有大量煉鐵廢渣中含有大量CuSCuS及少量鐵的化合物，工及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuClCuCl2 22H2H2 2O O的工藝流程如下：的工藝流程如下：廢渣廢氣粉碎焙燒酸浸空氣鹽酸試劑F過(guò)濾濾渣濾液BNaCl調(diào)節(jié)pH至34CuCl2 2H2O預(yù)處理預(yù)處理1 1、粉碎的目的：、粉碎的目的： 。2 2、焙燒的目的：、焙燒的目的： 。3

4、3、酸浸的目的：、酸浸的目的： 。4 4、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)pH=3-4pH=3-4的原因：的原因： 。 已知：已知：Fe(OH)Fe(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3、Cu(OH)Cu(OH)2 2沉淀完全時(shí)的沉淀完全時(shí)的pHpH值分別為：值分別為：9.79.7、3.23.2、6.46.4。增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率使使CuSCuS轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CuOCuO使使CuOCuO、FeFe的化合物溶解的化合物溶解使使FeFe3+3+沉淀完全沉淀完全例例2 2、以氯化、以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫

5、酸鉀、過(guò)二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主過(guò)二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：要流程如下：反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)空氣中煅燒空氣中煅燒FeSO4溶液溶液NH4HCO3溶液溶液CO2(g)FeCO3(s)稀稀H2SO4KCl過(guò)濾過(guò)濾NH4Cl溶液溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4 4）反應(yīng)）反應(yīng)常被用于電解生產(chǎn)常被用于電解生產(chǎn)( (過(guò)二硫酸銨過(guò)二硫酸銨) )。電解時(shí)。電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為為 。（1）反應(yīng)）反應(yīng)的離子方程式的離子

6、方程式：Fe2+ + 2HCO3 = FeCO3+ H2O + CO2 2SO42- 2e- = S2O82-主反應(yīng)主反應(yīng)主反應(yīng)主反應(yīng)“趁熱過(guò)濾趁熱過(guò)濾”的原因是的原因是 ； 例例3 3、實(shí)、實(shí)驗(yàn)室制備甲酸銅晶體驗(yàn)室制備甲酸銅晶體Cu(HCOO)Cu(HCOO)2 24H4H2 2O O的流程如下：的流程如下： Cu2(OH)2CO3固固 體體7080的熱水的熱水Cu(HCOO)24H2O1mol膽礬膽礬2mol小蘇打小蘇打甲酸甲酸約約50的熱水的熱水研研磨磨冷卻、冷卻、操作操作a洗滌洗滌攪攪拌拌趁熱過(guò)濾趁熱過(guò)濾冷卻、過(guò)濾、無(wú)水冷卻、過(guò)濾、無(wú)水乙醇洗滌、晾干乙醇洗滌、晾干攪拌攪拌CO2防止降溫

7、甲酸防止降溫甲酸銅結(jié)晶而損失銅結(jié)晶而損失 用無(wú)水乙醇洗滌晶體的目的用無(wú)水乙醇洗滌晶體的目的 。 除去甲酸并減少甲酸銅晶體損失除去甲酸并減少甲酸銅晶體損失 分離提純分離提純【規(guī)律【規(guī)律】 1、信息是必考點(diǎn)；、信息是必考點(diǎn)； 2、分、提、檢有模板分、提、檢有模板：（：（調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)(增大增大)pH所需的所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)要求；物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)要求；冰水或有機(jī)溶劑洗冰水或有機(jī)溶劑洗滌沉淀的兩個(gè)目的；滌沉淀的兩個(gè)目的；趁熱過(guò)濾是防止？趁熱過(guò)濾是防止？溫度溫度控制的情況？控制的情況？沉淀的洗滌及檢驗(yàn)沉淀是否洗滌沉淀的洗滌及檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法？干凈的方法？銨離子、鐵離子、硫酸根離子等銨離子、鐵

8、離子、硫酸根離子等的檢驗(yàn)方法；的檢驗(yàn)方法；從溶液中提取結(jié)晶水合物的步驟從溶液中提取結(jié)晶水合物的步驟等）；等）； 3、化學(xué)用語(yǔ)的書(shū)寫(xiě)要大膽。、化學(xué)用語(yǔ)的書(shū)寫(xiě)要大膽。二、課堂訓(xùn)練：二、課堂訓(xùn)練：【例【例1】難溶性（難溶性（K2SO4MgSO42CaSO42H2O）屬）屬于于“呆礦呆礦”，在水中存在如下平衡：，在水中存在如下平衡：K2SO4MgSO42CaSO42H2O(S) 2Ca22KMg24SO422H2O 為能充分利用鉀資源，用飽和為能充分利用鉀資源，用飽和Ca(OH)2溶液溶浸溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：（1）濾渣主要成分有）濾渣主要成分有 和和

9、 以及未溶雜鹵石。以及未溶雜鹵石。（2）用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋）用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵溶液能溶解雜鹵石浸出石浸出K的原因：的原因： Mg(OH)2 CaSO4加入加入Ca(OH)2溶液，氫氧根與鎂離子結(jié)合成溶液，氫氧根與鎂離子結(jié)合成Mg(OH)2，Ca2與與SO42結(jié)合成結(jié)合成CaSO4而析出，使平衡向右移動(dòng)，而析出，使平衡向右移動(dòng)，雜鹵石溶解浸出雜鹵石溶解浸出K（留在濾液中）。（留在濾液中）。 （3）“除雜除雜”環(huán)節(jié)中，先加入環(huán)節(jié)中，先加入 溶液，經(jīng)攪拌等溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過(guò)濾，再加入操作后，過(guò)濾，再加入 溶液調(diào)濾液溶液調(diào)濾液pH至中性。至中性。K2CO3 稀

10、稀H2SO4 （4）不同溫度下，）不同溫度下，K的浸出濃的浸出濃度與溶浸時(shí)間的關(guān)系如右圖，度與溶浸時(shí)間的關(guān)系如右圖，由圖可得，隨著溫度升高，由圖可得，隨著溫度升高， 在同一時(shí)間在同一時(shí)間K的浸出濃度大的浸出濃度大 K的溶浸速率加快，達(dá)的溶浸速率加快，達(dá)到溶浸平衡的時(shí)間短。到溶浸平衡的時(shí)間短。 （5）有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過(guò)程中會(huì)）有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過(guò)程中會(huì)發(fā)生：發(fā)生：CaSO4(S)CO32 CaCO3(S)SO42已知已知298K時(shí)，時(shí)，Ksp(CaCO3)2.80109，Ksp(CaSO4)4.90105，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K

11、。二遍讀題，注意關(guān)聯(lián)問(wèn)題。一般只考慮后面提問(wèn)有關(guān)二遍讀題，注意關(guān)聯(lián)問(wèn)題。一般只考慮后面提問(wèn)有關(guān)的步驟，其他不必清楚，的步驟，其他不必清楚，“難得糊涂難得糊涂”。讀取信息要客觀評(píng)價(jià)、篩選讀取信息要客觀評(píng)價(jià)、篩選把問(wèn)題再放入題中前后比對(duì)把問(wèn)題再放入題中前后比對(duì)有的步驟不能讀懂，這時(shí)主要看這一步的結(jié)果，有的步驟不能讀懂，這時(shí)主要看這一步的結(jié)果，“跟跟著感覺(jué)走著感覺(jué)走”、“順藤摸瓜順藤摸瓜”，用已學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)，用已學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)“圓圓”這個(gè)結(jié)果。這個(gè)結(jié)果。所給信息一定有用，而且一定用到，有時(shí)還需分解、所給信息一定有用，而且一定用到，有時(shí)還需分解、重組、遷移到本題中來(lái)。重組、遷移到本題中來(lái)。大多數(shù)提問(wèn)用所

12、學(xué)知識(shí)便可直接回答，但個(gè)別地方往大多數(shù)提問(wèn)用所學(xué)知識(shí)便可直接回答，但個(gè)別地方往往有悖所學(xué)知識(shí)，這時(shí)就要考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)量、成往有悖所學(xué)知識(shí)，這時(shí)就要考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)量、成本等等。本等等。最后要看清楚問(wèn)什么，不要答非所問(wèn)最后要看清楚問(wèn)什么，不要答非所問(wèn)總結(jié)：解無(wú)機(jī)工藝流程題注意事項(xiàng)總結(jié)：解無(wú)機(jī)工藝流程題注意事項(xiàng)謝謝指導(dǎo)！謝謝指導(dǎo)！【第【第2課時(shí)課時(shí)】三、反饋練習(xí)三、反饋練習(xí)1、(2014日照模擬日照模擬)美日科學(xué)家因研發(fā)美日科學(xué)家因研發(fā)“有機(jī)有機(jī)合成中的鈀催化的交叉偶聯(lián)合成中的鈀催化的交叉偶聯(lián)”而獲得諾貝爾化而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。有機(jī)合成常用的鈀學(xué)獎(jiǎng)。有機(jī)合成常用的鈀/活性炭催化劑長(zhǎng)期使活性炭

13、催化劑長(zhǎng)期使用，催化劑會(huì)被雜質(zhì)用，催化劑會(huì)被雜質(zhì)(如鐵、有機(jī)物等如鐵、有機(jī)物等)污染而污染而失去活性，成為廢催化劑，故需對(duì)其回收再利失去活性，成為廢催化劑，故需對(duì)其回收再利用。一種由廢催化劑制取氯化鈀用。一種由廢催化劑制取氯化鈀(PdCl2)的工藝的工藝流程如下：流程如下：首先要通過(guò)閱讀文字說(shuō)明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)首先要通過(guò)閱讀文字說(shuō)明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)還是實(shí)驗(yàn)室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實(shí)驗(yàn)）的還是實(shí)驗(yàn)室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實(shí)驗(yàn)）的目的目的是什是什么，還提供了哪些么，還提供了哪些信息信息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？從用途能看出什么性質(zhì)？）；從用途能看出什么性質(zhì)？）；然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)