無機化工流程題復(fù)習策略與解題方法指導

無機化工流程題復(fù)習策略

與解題方法指導潮陽一中黃佩藩cyhpf@126.com2011屆二輪復(fù)習專題資料1一、2010年“化學工藝流程題”的命題情況21、想考什么？1、呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像2、設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因3、能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達能力4、知識落點：基本理論、元素化合物、實驗

綜上所述，無機工業(yè)流程圖題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題指導思想，能夠綜合考查學生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。所以近年來廣東高考該類型題持續(xù)出現(xiàn)。二、解題方法32、無機化工流程試題常常在哪些地方設(shè)問？

反應(yīng)速率與平衡理論的運用；氧化還原反應(yīng)的判斷、方程式書寫；利用控制pH分離除雜；利用溶解度分離；常用的分離方法、實驗操作；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；綠色化學評價；43、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制原料循環(huán)利用排放物的無害化處理規(guī)律:主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制54、解答一道無機化工流程試題的程序是什么？此類試題的題干通常包括文字說明、工藝（實驗）流程以及供參考的數(shù)據(jù)（以表格、圖像等呈現(xiàn)）。①首先要通過閱讀文字說明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)還是實驗室研究，準確抓住工藝（實驗）的目的是什么，還提供了哪些信息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？從用途能看出什么性質(zhì)？）；②然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段；③接下來可以先看看設(shè)問，使下一步的深入分析重點更明確；④然后再帶著質(zhì)與量的意識具體分析各個化學過程（必要時才使用參考數(shù)據(jù)），組織語言回答設(shè)問。6解題思路：明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物→

結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考→注意答題有模式與要點7【例1】（09廣東，22）某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：Ⅱ分離提純Ⅰ預(yù)處理Ⅱ分離提純Ⅲ還原8原料：預(yù)處理：除雜：核心化學反應(yīng)是：礦石（固體）研磨、酸溶解（表述：“浸出”）控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制條件，調(diào)節(jié)PH，使Mg2+全部沉淀9固體廢料[MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3、Fe2O3等]H2SO4過濾濾液：濾渣：氣體：NaOHpH5.5過濾濾渣Ⅰ：濾液：NaOHpH12.5過濾濾液Ⅱ：

MgCl2

CO2CaSO4、H2SiO3未反應(yīng)完固體雜質(zhì)Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+104.熟熟悉工業(yè)業(yè)流程常常見的操操作與名名詞（1）原原料的預(yù)預(yù)處理：：①溶解：②灼燒③煅燒通常用酸酸溶。如如用硫酸酸、鹽酸酸、濃硫硫酸等如從海帶帶中提取取碘如煅燒高高嶺土改變結(jié)構(gòu)構(gòu)，使一一些物質(zhì)質(zhì)能溶解解。并使使一些雜雜質(zhì)高溫溫下氧化化、分解解11（2）控控制反應(yīng)應(yīng)條件的的方法①控制溶液液的酸堿堿性使其其某些金金屬離子子形成氫氫氧化物物沉淀pH值的的控制。例如：已已知下列列物質(zhì)開開始沉淀淀和沉淀淀完全時時的pH如下表所所示若要除去去Mn2＋溶液中含含有的Fe2＋，應(yīng)該怎怎樣做？？物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.812調(diào)節(jié)pH所需的的物質(zhì)調(diào)節(jié)pH所需的的物質(zhì)一一般應(yīng)滿滿足兩點點：a、能能與H＋反應(yīng)，使使溶液pH值增增大；b、不引引入新雜雜質(zhì)。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等物質(zhì)來來調(diào)節(jié)溶溶液的pH值。。13②蒸發(fā)、反反應(yīng)時的的氣體氛氛圍③加熱的目目的④降溫反應(yīng)應(yīng)的目的的⑤趁熱過濾濾⑥冰水洗滌滌加快反應(yīng)應(yīng)速率或或促進平衡衡向某個個方向移移動防止某物物質(zhì)在高高溫時會會溶解（（或分解解）、為為使化學學平衡向向著題目目要求的的方向移移動防止某物物質(zhì)降溫溫時會析析出洗去晶體體表面的的雜質(zhì)離離子，并并減少晶晶體在洗洗滌過程程中的溶溶解損耗耗14(3)常常見名詞詞浸出：浸出率：：酸浸：水洗：水浸：固體加水水（酸））溶解得得到離子子固體溶解解后，離離子在溶溶液中的的含量的的多少(更多轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化)在酸溶液液中反應(yīng)應(yīng)使可溶溶性金屬屬離子進進入溶液液，不溶溶物通過過過濾除除去的溶溶解過程程通常為除除去水溶溶性雜質(zhì)質(zhì)與水接觸觸反應(yīng)或或溶解15【例2】】有關(guān)鋁鋁的化合合物的制制備，高嶺土中中氧化鋁鋁難溶于于酸。高嶺土化化學組成成為：Al2O3（25%~34%）、、SiO2（40%~34%）、、Fe2O3（0.5%~3.0%）以及及少量雜雜質(zhì)和水水分預(yù)處理分離提純純還原產(chǎn)物物改變高嶺嶺土中氯氯化鋁的的結(jié)構(gòu)，，使其能能溶于酸酸Al2O3+6H+==2Al3++3H2OFe2O3+6H+==2Fe3++H2O除去溶液液中的鐵鐵離子16【例3】（（07廣東東24）---有有關(guān)Mn的的化合物的的制備某軟錳礦的的主要成分分為MnO2，還含含有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廣東22）-----有有關(guān)Ti的的化合物制制備副產(chǎn)物將Fe3+還原為Fe2+析出（或分分離、或得得到）FeSO4·7H2O產(chǎn)生廢液酸性石灰（或碳碳酸鈣、廢廢堿）18工業(yè)流程題題目在流程程上一般分分為3個過過程：原料處理分離提純獲得產(chǎn)品三、做好常常見考點的的整理、歸歸納1.原料處處理階段的的常見考點點：①加快反應(yīng)應(yīng)速率②②溶解浸浸出③灼灼燒焙燒燒④煅燒⑤反反應(yīng)條件控控制2.分離提提純階段的的常見考點點：①調(diào)pH值值除雜②②試劑除除雜③③加熱④④降溫⑤母液（濾濾液）⑥萃萃取193.獲得產(chǎn)產(chǎn)品階段的的常見考點點：①洗滌（冰冰水熱水水）②蒸蒸發(fā)、反應(yīng)應(yīng)時的氣體體氛圍抑抑制水解③③蒸蒸發(fā)濃縮、、冷卻結(jié)晶晶④④蒸發(fā)發(fā)結(jié)晶、趁趁熱過濾⑤重結(jié)晶4.其他常常見考點：：①方程式②②實驗驗儀器③計計算④④信息點點20做好基礎(chǔ)知知識的落實實化工流流程題目涉涉及的知識識點多、綜綜合性強由由以上的的分析可以以看出工業(yè)業(yè)流程題目目考查內(nèi)容容形式多樣樣，化學實實驗與元素素化合物、、化學計算算、化學概概念和原理理等各個板板塊中相關(guān)關(guān)知識綜合合在一起進進行考察。。綜合能力力要求較高高但所涉及及的知識大大多比較基基礎(chǔ)，因此在復(fù)習習時要注意意相關(guān)知識識點的落實實，避免失失去根基。。1.精選題題目做好好知識點的的覆蓋四、注重基基礎(chǔ)知識的的落實對自己最了了解，找出出自己的薄薄弱點重點點強化。加加強以練習習。2.了解解情況重重點強化化21如上面提到到的“蒸發(fā)發(fā)濃縮，冷冷卻結(jié)晶””實際上是是分離操作作中的部分分；那么完完整的實驗驗操作是什什么？（完整的是是“蒸發(fā)濃濃縮，冷卻卻結(jié)晶，過過濾，洗滌滌，干燥””）除此以外物物質(zhì)的分離離操作還有有那些?這些操作在在什么情況況下應(yīng)用？？有何注意事事項？這樣逐漸展展開，并且且和一輪的的基礎(chǔ)知識識復(fù)習聯(lián)系系起來，既既體現(xiàn)了高高三復(fù)習的的整體性和和呼應(yīng)，又又加強了對對知識的記記憶和應(yīng)用用！3.由點點及面注注意知識的的拓展、聯(lián)聯(lián)系三、注重基基礎(chǔ)知識的的落實2223增大固體與與硫酸接觸觸面積，加加快反應(yīng)速速率，提高高浸出率。。石灰石Fe2+Mg2+Ca2+2Li++CO32-=Li2CO3↓Na2SO4242、聚合氯氯化鋁是一一種新型、、高效絮凝凝劑和凈水水劑，其單單體是液態(tài)態(tài)的堿式氯氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n]。本實驗驗采用鋁鹽鹽溶液水解解絮凝法制制備堿式氯氯化鋁。其其制備原料料為分布廣廣、價格廉廉的高嶺土土，化學組組成為：Al2O3（25%～～34%））、SiO2（40%～～50%））、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及及少量雜質(zhì)質(zhì)和水分。。已知氧化化鋁有多種種不同的結(jié)結(jié)構(gòu)，化學學性質(zhì)也有有差異，且且一定條件件下可相互互轉(zhuǎn)化；高高嶺土中的的氧化鋁難難溶于酸。。制備堿式式氯化鋁的的實驗流程程如下：已知：Fe3＋、Al3＋以氫氧化物物形式完全全沉淀時，，溶液的pH分別為為3.2、5.2。25改變高嶺土土中氧化鋁鋁的結(jié)構(gòu)，，使其能溶溶于酸。根據(jù)流程圖圖回答下列列問題：（1）“煅煅燒”的目目的是__________________________。（2）“浸浸出”過程程中發(fā)生反反應(yīng)的離子子方程式為為_______________________________。。（3）“浸浸出”選用用的酸為_______。配配制質(zhì)量分分數(shù)15％％的A酸需需要200mL30％的A酸酸（密度約約為1.15g/cm3）和____g蒸餾餾水，配制制用到的儀儀器有燒杯杯、玻璃棒棒、____。（4）為提提高鋁的浸浸出率，可可采取的措措施有____________________________（要求寫出出三條）。。（5）“調(diào)節(jié)溶溶液pH在在4．2～～4．5””的過程中中，除添加加必要的試試劑，還需需借助的實實驗用品是是___________；；“蒸發(fā)濃濃縮”需保保持溫度在在90～100℃，，控制溫度度的實驗方方法是_________________。。（6）實驗中制制備堿式氯氯化鋁反應(yīng)應(yīng)的化學方方程式為__________________________________Al2O3+6H+=Fe2O3+6H+=鹽酸量筒230加熱或提高高反應(yīng)溫度度，將煅燒燒后的塊狀狀固體粉碎碎，適當增大鹽鹽酸濃度，，充分攪拌拌，延長反反應(yīng)時間pH計水浴加熱26cdCuO的作作用是什么么？加多少少？多余如如何除去？？27冷卻結(jié)晶引流NH3·H2Ob注視凹頁面面的最低處處與刻度線線凹頁面的最最低處與刻刻度線相平平酸式滴定終點如如何確定？？28酸式增大反反應(yīng)物的接接觸面，加加快反應(yīng)速速率ClO-+H2OFeO(OH)298.0≤pH<10.4b蒸發(fā)濃縮、、冷卻結(jié)晶晶125m2/81m130適當提高反反應(yīng)溫度、、增加浸出出時間31Fe(OH)3Al(OH)3Na2SO4反應(yīng)物混合合后，Na+和Cl-結(jié)合生成溶溶解度較小的NaCl，結(jié)結(jié)晶析出，，從而使反反應(yīng)進行。。降溫前溶液液中NaCl已經(jīng)飽飽和，NaCl的的溶解度隨隨溫度降低有有所減小，，故冷卻時時會析出NaCl。。重結(jié)晶32坩堝攪拌、適當當升高溫度度取少量反應(yīng)應(yīng)后溶液于于試管中，，滴入2~3滴淀粉溶液液，溶液變變藍色。⑤33Ba(FeO2)2+HNO3==防止反應(yīng)速速率過快，，濃硝酸易易揮發(fā)、易易分解BaCO3Fe3+H+減少廢液中中可溶性鋇鋇鹽對環(huán)境境的污染34Fe(OH)3Mg(OH)235SiCl4+H2OSiCl4+H2==Mg(OH)2蒸發(fā)發(fā)濃濃縮縮、、冷冷卻卻結(jié)結(jié)晶晶369、、CoCl2·6H2O在在飼飼料料、、醫(yī)醫(yī)藥藥工工業(yè)業(yè)上上有有廣廣泛泛的的用用途途。。下下列列是是以以含含鈷鈷廢廢料料（（含含少少量量Fe、、Al等等雜雜質(zhì)質(zhì)））為為原原料料制制取取CoCl2·6H2O的的一一種種新新工工藝藝流流程程：：已知知：：①鈷鈷與與鹽鹽酸酸反反應(yīng)應(yīng)的的化化學學方方程程式式為為：：Co＋＋2HCl=CoCl2＋H2↑②CoCl2·6H2O熔熔點點86℃℃，，易易溶溶于于水水；；常常溫溫下下穩(wěn)穩(wěn)定定無無毒毒，，加加熱熱至至110~120℃℃時時，，失失去去結(jié)結(jié)晶晶水水變變成成有有毒毒的的無無水水氯氯化化鈷鈷。。③部部分分陽陽離離子子以以氫氫氧氧化化物物形形式式沉沉淀淀時時溶溶液液的的pH見見下下表表：：37沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開始沉淀3.8完全沉淀5.2請回回答答下下列列問問題題：：⑴加加入入碳碳酸酸鈉鈉調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)pH至至a，a的范范圍圍是是。⑵操操作作ⅠⅠ包包含含3個個基基本本實實驗驗操操作作，，它它們們是是和過過濾濾。。⑶制制得得的的CoCl2·6H2O需需減減壓壓烘烘干干的的原原因因。⑷為為測測定定產(chǎn)產(chǎn)品品中中CoCl2·6H2O含含量量，，某某同同學學將將一一定定量量的的樣樣品品溶溶于于水水，，再再向向其其中中加加入入足足量量的的AgNO3溶液液，，過過濾濾，，并并將將沉沉淀淀烘烘干干后后稱稱量量其其質(zhì)質(zhì)量量。。通通過過計計算算發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)產(chǎn)產(chǎn)品品中中CoCl2·6H2O的的質(zhì)質(zhì)量量分分數(shù)數(shù)大大于于100％％，，其其原原因因可可能能是是。5.2～～7.6蒸發(fā)發(fā)濃濃縮縮、、冷冷卻卻結(jié)結(jié)晶晶降低低烘烘干干溫溫度度，，防防止止產(chǎn)