[高考理综]高考专题复习----无机化工生产流程图

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,*,*,*,无机化工生产流程图,1,,高考想考什么？,呈现形式：流程图、表格、图像,,设问方式：措施、成分、物质、原因,,能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力,,知识落点：根本理论、元素化合物、实验,,综上所述，无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，表达能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的根底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。所以近年来广东高考该类型题持续出现。,2,,〔一〕反响速率理论在实际生产中的运用,,将反响速率理论运用于实际生产中工艺条件

2、的选择在近年试题中出现过屡次，应从反响物接触面积、接触时机、温度、反响物浓度、催化剂等方面思考，思考时应充分结合试题的实际情景和物质的性质。,,1.接触面积的问题，增大接触面积的具体措施有不同，如固体可以用粉碎的方法，液体可以用喷洒的方法，气体可以用多孔分散器等。接触时机一般受混合是否充分影响，如搅拌、混溶等措施。,,2.温度、浓度等措施在运用时须确保反响物或生成物的性质保持稳定。也有一些反响因为过快而要适当降低速率，常常从温度和浓度角度采取措施。,,3.加压一般是提高气体反响物浓度的措施，但在气体和固体、液体反响的体系中并不适宜。,,4.一般情况下，水溶液中发生的常见的离子反响除了控制适宜的

3、pH外较少考虑催化剂的条件，而在有机反响、混合气体反响的情况下，催化剂常常是十分重要的影响因素。,,5.此外，在实际生产中反响速率问题往往放在生产效益的大背景下考虑，因此通过加快反响速率来提高原料转化率和产品产量是很普遍的，这一点与化学平衡中转化率的讨论不应混淆。,3,,相应的热化学方程式如下：,,N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+ O2(g) △H1=+765.2 kJ·mol-1,,与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反响速率慢。请提出可提高其反响速率且增大NH3生成量的建议：,1、传统合成氨工业中，提高化学反响速率的措施有________________

4、__________。,,2、科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮〞的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)外表与水发生反响，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，局部实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反响时间3 h)：,T／K,303,313,323,353,NH,3,生成量／(10,－6,mol),4.8,5.9,6.0,2.0,3、（自2010江苏）,钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO,3,、BaSiO,3,、BaSO,3,、Ba(FeO,2,),2,等。某化工厂利用钡泥制取B

5、a(NO,3,),2,，其部分工艺流程如下：,酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是______________、__________________________________。,4,,〔二〕陌生氧化复原反响方程式的书写步骤,,①结合物质的类别、化合价情况确认反响发生的本质；②确定最关键的反响物和生成物；③配平关键反响物和生成物；④再根据守恒配平或补充其他辅助反响物和产物；⑤依据题目信息写好反响条件；⑥结合反响条件和反响体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正。,1、氯气与Na2S2O3溶液：___________________________________

6、___；,,,2、酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液：________________________________；,,,3、NaClO与尿素 反响，生成物除盐外，都是能参与大气,,,循环的物质： ________________________________,5,,〔三〕物质转化分析中注意量的意识,,根据问题提示分析以下工艺流程，体会关注量的重要性。,氯化钠,硫酸铵,混合,,溶解,蒸发,,浓缩,趁热,,过滤,Na,2,SO,4,滤液,冷却,,结晶,过滤,滤液,NH,4,Cl,洗涤,干燥,NH,4,Cl产品,20,30,40,50,60,70,80

7、,20,30,40,50,60,70,80,90,100,氯化铵,溶解度/g,硫酸钠,温度/℃,例：以氯化钠〔混有少量KCl〕和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：,,6,,〔09广东，22〕,,某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：,Ⅱ别离提纯,Ⅰ预处理,Ⅱ别离提纯,Ⅲ复原,7,,原料：,,,预处理：,,除杂：,,,核心化学反响是,矿石〔固体〕,酸溶解〔表述：“浸出〞〕,控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀,控制条件，调节PH，使Mg,2+,全部沉淀,8,,固体废料[MgCO

8、,3,、MgSiO,3,、CaMg(CO,3,),2,、Al,2,O,3,、Fe,2,O,3,等],H,2,SO,4,,过滤,滤液：,滤渣：,气体：,NaOH,,过 滤,滤渣Ⅰ：,,滤液：,NaOH,,过滤,,滤液Ⅱ：,,MgCl,2,,CO,2,CaSO4、H2SiO3未反响完固体杂质,Mg,2+,、Al,3+,、Fe,3+,、Ca,2+,、SO,4,2-,、过量H,+,Fe(OH),3,、Al(OH),3,Mg,2+,、Ca,2+,、SO,4,2-,、Na,+,Mg(OH),2,Ca,2+,、SO,4,2-,、Na,+,9,,【例题】2021年广东卷32．碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域

9、。以-锂辉石〔主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2〕为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：,：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为、、和；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。,预处理,别离提纯,主反响,10,,明确整个流程及每一局部的目的 → 仔细分析每步发生的反响及得到的产物,,→ 结合根底理论与实际问题思考 → 注意答题有模式与要点,1. 解题思路,流程图的呈现特点：主要有以物质名称、操作名称和设备名称三种形式。对工艺流程试题,首先比照分析生产流程示意图中的原材料与产品,从

10、比照分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的根本原理和除杂别离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答.,11,,2.工业生产流程主线与核心,原料预处理,,除杂、净化,产品别离提纯,反响条件控制,原料循环利用,排放物的无害化处理,12,,规律,主线主产品,,分支副产品,,回头为循环,核心考点：物质的别离操作、除杂试剂的选择、,,生产条件的控制,13,,3. 熟悉工业流程常见的操作与名词,〔1〕原料的预处理,,①溶解,,②灼烧,,③煅烧,通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,如从海带中提取碘,,如煅烧高岭土,,改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下

11、氧化、分解,14,,〔2〕控制反响条件的方法,①,控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀,pH值的控制。,,例如：以下物质开始沉淀和沉淀完全时的pH,,如下表所示,,,,,,,,假设要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？,物质,开始沉淀,沉淀完全,Fe(OH),2,,2.7,3.7,Fe(OH),3,,7.6,9.6,Mn(OH),2,,8.3,9.8,15,,调节pH所需的物质,,调节pH所需的物质一般应满足两点：①能与H＋反响，使溶液pH值增大；②不引入新杂质。,,例如：假设要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可参加CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来

12、调节溶液的pH值,16,,②蒸发、反响时的气体气氛,,③加热的目的,,,④降温反响的目的,,,,⑤趁热过滤,,,⑥冰水洗涤,加快反响速率或促进平衡向某个方向移动,,防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动,防止某物质降温时会析出,洗去晶体外表的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗,17,,(3)常见名词,,浸出：,,浸出率：,,,酸浸：,,,,水洗：,,水浸：,固体加水〔酸〕溶解得到离子,固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少,在酸溶液中反响使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程,通常为除去水溶性杂质,与水接触反响或溶解,18,,例1：〔08广州一模23

13、〕 ----有关铝的化合物的制备,高岭土化学组成为：Al2O3〔25%~34%〕、SiO2〔40%~34%〕、Fe2O3〔0.5%~3.0%〕以及少量杂质和水分,预处理,别离提纯,复原产物,改变高岭土中氯化铝的结构，使其能溶于酸,Al,2,O,3,+6H,+,== 2Al,3+,+ 3H,2,O Fe,2,O,3,+6H,+,== 2Fe,3+,+ H,2,O,除去溶液中的铁离子,19,,例2：〔07广东24〕 ---有关Mn的化合物的制备,某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu〔0.86%〕等元素的

14、化合物,MnO,2,＋2FeSO,4,＋2H,2,SO,4,＝MnSO,4,＋Fe,2,(SO,4,),3,＋2H,2,O,Fe,3+,、Mn,2+,、SO,4,2-,Al,3+,、Zn,2+,、Cu,2+,Al(OH),3,、Fe(OH),3,SO,4,2-,,、 Mn,2+,,Zn,2+,、Cu,2+,20,,3.广东省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和Br2以后的盐卤可以用来制备纯洁的MgCl2或MgO。盐卤中含有Mg2+、Cl-，还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+、SO42-和CO(NH2)2等。制备流程如下,〔3〕温度和压强P(HCl)g对MgCl2·6H2O晶体热分解产物的影响如下图。请答复以下问题：,,①写出P(HCl)g，温度从300℃升高到550℃时反响的化学方程式 ；,,②实际生产中，将MgCl2·6H2O晶体加热到600℃的过程中几乎得不到无水MgCl2，其原因,,〔2〕用NaClO除去尿素CO(NH2)2时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，那么该反响的化学方程式为 ；参加NaClO的另一个作用是 。,21,,