专题复习无机化工流程题复习策略与解题方法指导

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1、 专题讲座　无机化工流程题复习策略与解题方法指导 1．无机化工流程题的特点 这类题常呈现的形式：流程图、表格、图像 这类题常围绕以下几个知识点进行设问： (1)反应速率与平衡理论的运用； 反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等 温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等 (2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写； (3)利用控制pH分离除杂； (4)化学反应的能量变化； (5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等； (6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用； (7)环境保护与绿色化学评价。 2．工业生产流程主线 规律：主线主产品、

2、分支副产品、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 3．解答无机化工流程试题的程序 基本步骤： ①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。②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。③分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用；抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。④从问题中获取信息，帮助解题。 解题思路： 明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式

3、与要点 4．熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程： →→ (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率 ②溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ③灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解 ④控制反应条件的方法 (2)分离提纯阶段的常见考点 ①调pH值除杂 a．控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2

4、8.3 9.8 思考：若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？ b．调节pH所需的物质一般应满足两点： 能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。 例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入 ， 、 、 等物质来调节溶液的pH值。 ②试剂除杂 ③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 ④降温：防止

5、某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤萃取 (3)获得产品阶段的常见考点： ①洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在 的气流中加热，目的是 (4)其他常见考点 ①化学方程式　②实验仪器　③计算　④信息 5．注重答案的文字叙述规范 (1)洗涤沉淀的方法：

6、 。 (2)从溶液中得到晶体的操作： 。 (3)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”， (4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。 6．热点题型探究 热点1　碱金属及其矿物的开发利用 【例题1】、 锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi

7、2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下： 已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH： 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 开始沉淀pH 2．7 3．7 9．6 完全沉淀pH 3．7 4．7 11 ②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表： 温度/℃ 0 10 20 50 75 100 Li2CO3的溶解度/g 1．539 1．406 1．329 1．181 0．866 0．728 请回答下列问题： (1)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_______

8、_________________________________________。 (3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：____________________________________。 (4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称　　　　　，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用　　　　　(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是_____________________________________________________________________。 热点2　镁、铝及其矿物的开发利用 【例2】、镁及其合金是一种用途很广的金属

9、材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下： 回答下列问题： (1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_______________。 (2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有　　　　溶液的烧杯中，充分搅拌后经　　　　、　　　(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。 (3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图： 其中装置A的作用__________

10、_______________________________________________。 写出过程④中发生反应的化学方程_________________________________________ 【例题3】、从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下： 请回答下列问题： (1) 流程甲加入盐酸后生成Al3＋的方程式为_____ 。 (2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_________ __。 (3)验证

11、滤液B含Fe3＋，可取少量滤液并加入_____ (填试剂名称)。 (4)滤液E、K中溶质的主要成份是_____ ___(填化学式)，写出该溶液的一种用途___ _________。 (5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝___ 。 热点3　铁、铜及其矿物的开发利用 黄铜矿粉 反应Ⅰ 过量稀H2SO4 不断通入O2 反应Ⅱ CuO SiO2 反应Ⅲ

12、 Fe(OH)3 反应Ⅳ 试剂b 反应Ⅴ 滤液 试剂a 过滤 绿矾 操作X 细菌 过滤 过滤 过滤 调pH为3.7～4 试剂b 过滤 Cu 试剂a 【例4】、．以黄铜矿（主要成份为CuFeS2，含少量杂质SiO2等）为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾（FeSO4·7H2O）。其主要流程如下： 细菌 已知：① 4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2＝4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O ② 部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表 沉淀物 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Fe

13、(OH)2 开始沉淀pH 4.7 2.7 7.6 完全沉淀pH 6.7 3.7 9.6 （1）试剂a是 ，试剂b是 。 （2）操作X应为蒸发浓缩、 、 。 （3）反应Ⅱ中加CuO调pH为3.7～4的目的是 ； （4）反应Ⅴ的离子方程式为 。 【巩固练习】 1、海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中

14、提取NaCl、Mg（以MgCl2形式存在）和Br2（以NaBr的形式存在）及综合利用的生产流程简图： 请回答： （1）在粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等杂质，精制时所用的试剂为： A．盐酸 B．氯化钡溶液 C．氢氧化钠溶液 D．碳酸钠溶液。 则加入试剂的顺序是（填编号） 。 （2）目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是 。 A．精制饱和食盐水进入阳极室 B．纯水（加少量NaOH）进入阴极室 C．阴极产物为氢氧

15、化钠和氢气 D．电解槽的阳极用金属铁网制成 （3）写出电解饱和NaCl溶液的离子反应方程式： 。 （4）此工业煅烧贝壳得到氧化钙。石灰石和贝壳的主要成份相同，事实上，石灰石在许多化学工业生产都发挥了极大的作用，请写出一条化工生产中碳酸钙参与的化学反应方程式（此工业涉及的方程式除外） 。 （5）利用MgCl2· 6H2O可制得无水氯化镁，应

16、采取的措施是 。 （6）用热空气吹出的溴蒸气可以用亚硫酸钠溶液吸收，写出反应的化学方程式： 。 2、孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图： (1)孔雀石研磨的目的是 。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸，则产生的气体a是 (填化学式)、固体a是

17、 (填化学式)。 (2)使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，试剂B宜选用 (填选项序号)。 A．酸性KMnO4溶液 B．双氧水 C．浓硝酸 D．氯水 相应的离子反应方程式： 。 (3)试剂C的使用目的是调节溶液pH，使Fe3+转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用 (填选项序号)。 A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．氨水 D．CuO 相应的离子方程式 。 (4)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39，若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3 mol／L，必需将溶液pH调节至 。 6