無(wú)機(jī)化工流程題的解題方法

練習(xí)冊(cè)P79無(wú)機(jī)工業(yè)流程題能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問(wèn)題的能力。要求同學(xué)們既要熟知工業(yè)生產(chǎn)的基本原理，又要對(duì)流程圖中所給出的信息進(jìn)行提取、篩選，所以這類題成為近年來(lái)高考的必考題型。練習(xí)冊(cè)P79無(wú)機(jī)化工流程試題常常在哪些地方設(shè)問(wèn)？

反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的判斷、方程式書寫（結(jié)合信息和特定環(huán)境）利用控制pH分離除雜利用溶解度分離常用的分離方法、實(shí)驗(yàn)操作流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)綠色化學(xué)評(píng)價(jià)1、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(wú)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(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制（2012汕頭一模32）（16分）鐵氧體可用于隱形飛機(jī)上吸收雷達(dá)波涂料。一種以廢舊鋅錳電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如下：原料預(yù)處理除雜、凈化主反應(yīng)32.（16分）隨著社會(huì)的發(fā)展，鉛的冶煉、加工、廢鉛蓄電池量急劇增加等引起的鉛污染應(yīng)當(dāng)?shù)玫街匾暸c關(guān)注。廢鉛蓄電池回收鉛和含鉛廢水的處理工藝流程如下:

已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-5；Ksp(PbCO3)=3.3×10-14原料預(yù)處理除雜、凈化2012汕頭二模主反應(yīng)解題思路：結(jié)合問(wèn)題，明確整個(gè)流程及每一部分的目的→分析每步的反應(yīng)及產(chǎn)物（特別是與問(wèn)題相關(guān)）

→

結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問(wèn)題思考→注意答題有模式與要點(diǎn)2、解答無(wú)機(jī)化工流程試題的程序此類試題的題干通常包括文字說(shuō)明、工藝（實(shí)驗(yàn)）流程以及供參考的數(shù)據(jù)（以表格、圖像等呈現(xiàn)）。每道試題都是由題干和問(wèn)題構(gòu)成，題干服務(wù)于問(wèn)題，問(wèn)題離不開題干。①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(lái)可以先看看設(shè)問(wèn)，使下一步的深入分析重點(diǎn)更明確；④然后再帶著質(zhì)與量的意識(shí)具體分析各個(gè)化學(xué)過(guò)程（必要時(shí)使用參考數(shù)據(jù)），組織語(yǔ)言回答設(shè)問(wèn)?；静襟E宏觀把握，理清思路；善用信息，按需答題，規(guī)范作答！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，“難得糊涂”。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)有的步驟不能讀懂，這時(shí)主要看這一步的結(jié)果，“跟著感覺(jué)走”、“順藤摸瓜”，用已學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)“圓”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、重組、遷移到本題中來(lái)。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、成本等等。最后要看清楚問(wèn)什么，不要答非所問(wèn)3、工業(yè)流程的常見考點(diǎn)（平時(shí)要注意積累，再補(bǔ)充）原料預(yù)處理主反應(yīng)分離提純獲得產(chǎn)品3、工業(yè)流程的常見考點(diǎn)（平時(shí)要注意積累，再補(bǔ)充）（2011江門二模）某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O的工藝流程如下：預(yù)處理1、粉碎的目的：

。2、焙燒的目的：

。3、酸浸的目的：

。4、調(diào)節(jié)pH=3-4的原因：

。

已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全時(shí)的pH值分別為：9.7、3.2、6.4。增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率使CuS轉(zhuǎn)化為CuO,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+使CuO、Fe的化合物溶解使Fe3+沉淀完全②

反應(yīng)原理:化學(xué)平衡、水解原理、電化學(xué)

③計(jì)算

④提取信息點(diǎn)

①基本理論:離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)（2）、主反應(yīng)的常見考點(diǎn)（09江蘇）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、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：反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)Ⅲ反應(yīng)Ⅱ反應(yīng)Ⅳ空氣中煅燒FeSO4溶液NH4HCO3溶液CO2(g)FeCO3(s)稀H2SO4KCl過(guò)濾NH4Cl溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4）反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(過(guò)二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為

。（1）反應(yīng)Ⅰ的離子方程式：Fe2++2HCO3￣=FeCO3↓+H2O+CO2↑

2SO42-—2e-=S2O82-“趁熱桶過(guò)濾”胡的原因氧是；（20影12吉坑林調(diào)研歲）實(shí)驗(yàn)室口制備甲車酸銅晶縣體［C蔥u(H需COO撐)2·4H2O］的陰流程如述下：Cu2(OH)2CO3固體70℃～80℃的熱水Cu(HCOO)2·4H2O1mol膽礬2mol小蘇打甲酸約50℃的熱水研磨冷卻、操作a洗滌攪拌Ⅱ趁熱過(guò)濾冷卻、過(guò)濾、無(wú)水乙醇洗滌、晾干攪拌ⅠCO2防止降溫估甲酸銅結(jié)該晶而損失用無(wú)水乙旱醇洗滌晶磨體的目的。除去甲渾酸并減很少甲酸刃銅晶體忘損失分離提純預(yù)處理主反應(yīng)（201迅1江門役二模）某煉鐵致廢渣中這含有大冬量Cu周S及少傷量鐵的俱化合物蹤蝶，工業(yè)棟以該廢糊渣為原謠料生產(chǎn)食CuC沈l2·2H2O的工頸藝流程堂如下：②為了獲偽得CuCl2·2H2O晶體，對(duì)撫濾液B進(jìn)行的操啊作是：蒸受發(fā)濃縮，皮趁熱過(guò)濾估，濾液經(jīng)宵冷卻結(jié)晶鉆，過(guò)濾得鄰到產(chǎn)品。海分析有關(guān)乳物質(zhì)的溶散解度曲線魔（如圖）贏，“趁熱過(guò)祥濾”得到尚的固體是。Na2SO4（從題限中可以煉看出溶供液中CuCl2、Na2SO4的含量宮相差不腦大）溫度的檔影響歸極納：①、趁輛熱過(guò)濾撈（或冰湯水洗滌義）的目江的：防鴨止某物葛質(zhì)降溫響時(shí)會(huì)析虧出（或坦升溫時(shí)滔會(huì)溶解塑）而帶餓入新的襲雜質(zhì)②、冰水躺中反應(yīng)或硬降溫反應(yīng)的目的洞：防止誤某物質(zhì)匠在高溫昆時(shí)會(huì)溶正解或?yàn)槠剖蛊胶鈩傁蛑}蜜目要求煌的方向返移動(dòng)③、反應(yīng)中采取加鞋熱措施諸的作用燭：一般共是為了并加快反虛應(yīng)速率開或加速躲某固體紙的溶解④、如題吳目中要求蠟溫度控制促在某溫度捷范圍內(nèi)（陽(yáng)可用水浴跡或油浴來(lái)久控制）：墨一般有以炎下幾個(gè)目蔥的：A、防止某撞種物質(zhì)筋溫度過(guò)春高時(shí)會(huì)用分解或油揮發(fā)，觀也可能教是為了鄉(xiāng)豐使某物臘質(zhì)達(dá)到供沸點(diǎn)揮遲發(fā)出來(lái)，具體詳問(wèn)題要款具體分宿析。如絞侯德榜陪制堿中撇，將C泥O2通入Na跨Cl的氨宜溶液中，浴保持溶液光的溫度為拔（30+2）℃岸，可得Na側(cè)HCO3晶體，溫度控制蹦在這個(gè)范扔圍，目的寄就是防止富NaHC掌O3晶體分解。牧而在B炭r2的制取婚過(guò)程中灘，出溴撕口的溫軟度控制梳在80跌—90聰℃，目箱的就是竟要使B浩r2揮發(fā)出來(lái)朱而又減少柄水蒸氣混份入Br2中。B、使催化步劑的活切性達(dá)到箏最好：如合成氨局或工業(yè)S解O2氧化為傭SO3時(shí)，選擇句的溫度是隨500℃詢左右，原紹因之一就肺是使催化雪劑的活性逮達(dá)到最高悄。C、防止副舞反應(yīng)的碰發(fā)生：如乙謙醇的消亞去反應(yīng)栗溫度要譜控制在頸170騙℃，原哪因是就甚是在1濁40℃師時(shí)會(huì)有度乙醚產(chǎn)千生。D、對(duì)于祝一些工藝尾來(lái)說(shuō)，降雹溫或減壓慕可以減少矮能源成本拌，降低對(duì)笨設(shè)備的要宣求，達(dá)到綠蠻色化學(xué)數(shù)的要求。以上霜有關(guān)溫箭度的總森結(jié)只能珍說(shuō)是有霜這種可寒能來(lái)考料，具體他問(wèn)題要盆具體分燈析。環(huán)保：綠色化學(xué)成本：原料價(jià)筐格、能香耗控制鼠、循環(huán)榴利用（201出2廣東高朝考32）難溶性雜替鹵石（K2SO4·Mg粒SO4·2Ca領(lǐng)SO4·2H2O）屬蓮于“呆礦”，春在水中存皂在如下平哀衡：K2SO4·MgS呼O4·2C端aSO4·2H2O(S備)程2C磚a2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO槐42－＋2H2O騾為凱能充分利乳用鉀資源敞，用飽和鞋Ca(O晴H)2溶液溶懇浸雜鹵泥石制備遺硫酸鉀泳，工藝千流程如沸下：（1）介濾渣主畢要成分雞有和以及未溶兔雜鹵石。（2）眼用化學(xué)悠平衡移壤動(dòng)原理崖解釋C戶a(O黑H)2溶液能約溶解雜啟鹵石浸估出K＋的原因：Mg(暫OH)2CaSO4加入C貼a(O灘H)2溶液，氫俯氧根與鎂傘離子結(jié)合壘成Mg(宅OH)2，Ca2＋與SO42－結(jié)合成C嘆aSO4而析出槐，使平繞衡向右濾移動(dòng)，籌雜鹵石娛溶解浸喬出K＋（留在濾差液中）。（3）“除雜享”環(huán)節(jié)中嗎，先加諷入溶液，兄經(jīng)攪拌駕等操作艦后，過(guò)侍濾，再揭加入溶液調(diào)次濾液p兩H至中浩性。K2CO3稀H2SO4（4）不戲同溫度下壩，K＋的浸出濃驚度與溶浸三時(shí)間的關(guān)撤系如右圖育，由圖可沾得，隨著寶溫度升高義，①②在同一時(shí)錄間K＋的浸出悔濃度大K＋的溶浸狹速率加透快，達(dá)收到溶浸差平衡的絡(luò)時(shí)間短慘。（5）閃有人以覆可溶性雀碳酸鹽領(lǐng)為溶浸浪劑，則疑溶浸過(guò)賀程中會(huì)彩發(fā)生：CaS辦O4(S)＋CO32－CaCO3(S)＋SO42－已知298K廳時(shí)，Ks冶p(Ca顫CO3)＝2導(dǎo).80艦×10－9，Ksp召(CaS年O4)＝4多.90璃×10－5，求此伏溫度下腎該反應(yīng)袋的平衡庭常數(shù)K津（計(jì)算司結(jié)果保霜留三位碌有效數(shù)棒字）。練習(xí):聚針合氯化鋁滑是一種新蟻型、高效躬絮凝劑和睬凈水劑，抗其單體是歌液態(tài)的堿磁式氯化鋁油[Al2(OH)nCl6-n]。本實(shí)聾驗(yàn)采用鋁短鹽溶液水塵解絮凝法哄制備堿式魯氯化鋁。授其制備原脹料為分布響廣、價(jià)格昆廉的高嶺忌土，化學(xué)甜組成為：允Al2O3（25煮%～3勾4%）播、Si糕O2（40邀%～5臟0%）商、Fe2O3（0.5撇%～3.腿0%）以敞及少量雜燭質(zhì)和水分鍋。已知氧艷化鋁有多步種不同的協(xié)結(jié)構(gòu)，化上學(xué)性質(zhì)也梯有差異，習(xí)且一定條野件下可相殼互轉(zhuǎn)化；晉高嶺土中貫的氧化鋁辣難溶于酸帳。制備堿法式氯化鋁夕的實(shí)驗(yàn)流渣程如下：已知：此Fe3＋、Al3＋以氫氧漲化物形芒式完全敬沉淀時(shí)尸，溶液糖的pH想分別為3.2頑、冊(cè)5.2狡。改變高嶺宮土中氧化戲鋁的結(jié)構(gòu)性，使其能孫溶于酸。根據(jù)流程謹(jǐn)圖回答下澆列問(wèn)題：（1）“隙煅燒”的紫目的是_漫____像____潔____合____漂____很____在_。（2）“府浸出”過(guò)祝程中發(fā)生頁(yè)反應(yīng)的離踏子方程式雁為___齊____眨____勤____制____鐮____臉____賢____倡。（3）殊“浸出擇”選用垃的酸為竊___碼___劑_。配技制質(zhì)量歲分?jǐn)?shù)1招5％的悅A酸需腔要20促0mL肺30％愿的A酸糠（密度滋約為1痛.15丑g/c鍛m3）和_奸___蘭g蒸餾闖水，配南制用到誘的儀器著有燒杯創(chuàng)、玻璃漆棒、_慚___肚。（4）判為提高巖鋁的浸易出率，衫可采取證的措施耐有___飯___廳___猜___發(fā)___擴(kuò)_____功___腿___皂__（要求哨寫出三輪條）。（5）“調(diào)節(jié)趕溶液pH陷在4．2堡～4．5坑”的過(guò)程顏中，除添怎加必要的團(tuán)試劑，還大需借助的以實(shí)驗(yàn)用品粱是___昏____誤____玻；“蒸發(fā)遭濃縮”需踏保持溫度語(yǔ)在90～從100℃描，控制溫?cái)D度的實(shí)驗(yàn)匯方法是_解____甘____問(wèn)