無機物的制備

1、無機物制備流程題無機物制備流程題 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 一、解題策略一、解題策略 化工流程中常見的操作與名詞化工流程中常見的操作與名詞 化工流程題目在流程上一般分為化工流程題目在流程上一般分為3個過程：個過程： (1)原料處理階段的常見考點與常見名詞原料處理階段的常見考點與常見名詞 加快反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率 溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等 水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解 浸出：固體加水浸出：固體加水(酸酸)溶解得到離子溶解得到離子 浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少浸出率：固體溶解后，離子在溶液

2、中含量的多少(更多轉(zhuǎn)化更多轉(zhuǎn)化) 酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶 物通過過濾除去的溶解過程物通過過濾除去的溶解過程 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并 使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解 控制反應(yīng)條件的方法控制反應(yīng)條件的方法 (2)分離提純階段的常見考點分離提純階段的常見考點 調(diào)調(diào)pH值除雜值除雜 a控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀 例如：已

3、知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示如下表所示 物質(zhì)物質(zhì)開始沉淀開始沉淀沉淀完全沉淀完全 Fe(OH)32.73.7 Fe(OH)27.69.6 Mn(OH)28.39.8 若要除去若要除去Mn2 溶液中含有的 溶液中含有的Fe2 ，應(yīng)該怎樣做？ ，應(yīng)該怎樣做？ 提示：先用氧化劑把提示：先用氧化劑把Fe2 氧化為 氧化為Fe3 ，再調(diào)溶液的 ，再調(diào)溶液的pH到到3.7。 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 b調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點： 能與能與H 反應(yīng)，使溶液 反應(yīng)，使溶液pH值增大；不引入新雜質(zhì)。值

4、增大；不引入新雜質(zhì)。 例如：若要除去例如：若要除去Cu2 溶液中混有的 溶液中混有的Fe3 ，可加入 ，可加入CuO、 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。值。 試劑除雜試劑除雜 加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動 如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要 注意對溫度的控制。如：侯氏制堿中的注意對溫度的控制。如：侯氏制堿中的NaHCO3；還有如；還有如 H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃濃)等物質(zhì)。等物質(zhì)

5、。 降溫：降溫： 防止某物質(zhì)在高溫時會溶解防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解或分解)、為使化學(xué)平衡向著、為使化學(xué)平衡向著 題目要求的方向移動題目要求的方向移動 萃取萃取 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 (3)獲得產(chǎn)品階段的常見考點獲得產(chǎn)品階段的常見考點 洗滌洗滌(冰水、熱水冰水、熱水)洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體 在洗滌過程中的溶解損耗。在洗滌過程中的溶解損耗。 蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、 AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時，應(yīng)在等溶質(zhì)時，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解

6、。的氣流中加熱，以防其水解。 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量中的少量NaCl。 蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如除去蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如除去NaCl中的少量中的少量KNO3。 重結(jié)晶重結(jié)晶 (4)其他常見考點其他常見考點 化學(xué)方程式化學(xué)方程式實驗儀器實驗儀器計算計算信息信息 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 二、熱點題型探究二、熱點題型探究 熱點熱點1堿金屬及其礦物的開發(fā)利用堿金屬及其礦物的開發(fā)利用 加入加入Ca(OH)2溶液，溶液，Mg2 與 與OH 結(jié)合生成 結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀，沉淀，Mg2 濃 濃 Mg(OH)2CaSO4 H2SO4 K2C

7、O3 度減小，平衡正向移動，度減小，平衡正向移動，K 增多 增多 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 K 的溶浸速率增大 的溶浸速率增大 溶浸平衡向右移動溶浸平衡向右移動 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 方法技巧方法技巧 要求用理論回答的試題，應(yīng)采用要求用理論回答的試題，應(yīng)采用“四段論法四段論法”：改變了什么條件：改變了什么條件(或是什么條或是什么條 件件)根據(jù)什么理論根據(jù)什么理論有什么變化有什么變化得出什么結(jié)論。得出什么結(jié)論。 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 加快化學(xué)反應(yīng)速加快化學(xué)反應(yīng)速 率，分離率，分離NH4Cl與與K2SO4 加入加入Ba(NO3)2溶液至不再產(chǎn)

8、生沉淀，靜置，向上層清液中溶液至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，向上層清液中 防止防止KNO3結(jié)晶，提高結(jié)晶，提高KNO3的產(chǎn)率的產(chǎn)率 滴加滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，說明溶液，若有沉淀生成，說明K2SO4中混有中混有KCl (4)整個流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)除整個流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)除(NH4)2SO4外，還有外，還有_(填填 化學(xué)式化學(xué)式)。 CaSO4、KNO3 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 熱點熱點2鎂、鋁及其礦物的開發(fā)利用鎂、鋁及其礦物的開發(fā)利用 例例2鋁是重要的金屬材料，鋁土礦鋁是重要的金屬材料，鋁土礦(主要成分是主要成分是Al2O3和少量的和少量的SiO2、Fe2O3雜

9、雜 質(zhì)質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3 和銨明礬晶體和銨明礬晶體NH4Al(SO4)212H2O的工藝流程如圖所示：的工藝流程如圖所示： 請回答下列問題：請回答下列問題： (1)固體固體a的化學(xué)式為的化學(xué)式為_，中通入足量中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 為為_。 (2)由由制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為_ _，從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為，從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為 (填操作名稱填操作名稱)_、冷卻結(jié)

10、晶、過濾洗滌。、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。 SiO2 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮 Al2O34H2SO42NH3= 2NH4Al(SO4)23H2O 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 (3)以以1 000 kg含氧化鋁含氧化鋁36%的鋁土礦為原料制取的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3，需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)98% 的硫酸的硫酸(密度密度1.84 gcm 3)_ L(保留一位小數(shù) 保留一位小數(shù))。 (4)若同時制取銨明礬和硫酸鋁，通過控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若若同時制取銨明礬和硫酸鋁，通過控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若 欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為欲使制得的銨明礬和

11、硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為1 1，則投料時鋁土礦中的，則投料時鋁土礦中的Al2O3 和和H2SO4的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為_。 3 10 575.4 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 MgCl2 石灰乳原料豐富，成本低石灰乳原料豐富，成本低 過濾過濾 洗滌洗滌 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 制備干燥的制備干燥的HCl氣體氣體 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 熱點熱點3鐵、銅及其礦物的開發(fā)利用鐵、銅及其礦物的開發(fā)利用 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 1.12 L 2.5 Cu2O、Cu2S 污染小，同時得到副產(chǎn)物硫酸亞鐵晶體及硫黃，污染小，同時得到副產(chǎn)

12、物硫酸亞鐵晶體及硫黃， 洗去晶體表面的水和雜質(zhì)離子，洗去晶體表面的水和雜質(zhì)離子， 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 同時減少晶體的損失同時減少晶體的損失 資源得到充分利用資源得到充分利用 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 (4)根據(jù)實驗以及工業(yè)生產(chǎn)的實驗要求，從下表中得出的最佳工藝條件為根據(jù)實驗以及工業(yè)生產(chǎn)的實驗要求，從下表中得出的最佳工藝條件為 _(填序號填序號)。 選項選項反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度/固液比固液比c(Cl )/molL1 反應(yīng)時間反應(yīng)時間/h A10015.50.77 B95150.86 C110160.98 B 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 ACD 。 無機化合物制備流程題無機化合物制備流程題 3