專題講座四無(wú)機(jī)化工流程題復(fù)習(xí)策略與解題方法指導(dǎo)

1、專題講座四無(wú)機(jī)化工流程題復(fù)習(xí)策略與解題方法指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)流程主線規(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 的控制熱點(diǎn)題型探究熱點(diǎn)1堿金屬及其礦物的開(kāi)發(fā)利用【例1】 碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原丄業(yè)Na:COj * H；0一|刖菇脫水I試劑綣Na 0,|檢驗(yàn)(1) 濾渣的主要成分為 (2) “趁熱過(guò)濾”的原因是 (3) 若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“趁熱過(guò)濾”，可采取的措施是料。工業(yè)碳酸鈉(純度約98%)中含有Ca2S Mg2+> Fe3*、C和SO4等雜質(zhì)，提純工藝流程如下： 已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示：盹閒 Na

2、:C07H2OQL « h a h I hl273 293 313 333353373(寫(xiě)出一種)。' K(4) 若“母液”循環(huán)使用，可能出現(xiàn)的問(wèn)題及其原因是 。-1已知：Na2CO3 1OH2O (s)=Na2CO3(s) + 10H2O(g)AH1 = + 532.36 kJ mol-1Na2CO3 10H2O(s)=Na2CO3 H2O(s) + 9H 2O(g)AH2=+ 473.63 kJ mol寫(xiě)出Na2CO3 H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。遷移應(yīng)用1鋰被譽(yù)為“金屬味精”，以LiCoO 2為正極材料的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。工業(yè)上常以B鋰輝礦(主要成分

3、為L(zhǎng)iAlSi 2O6,還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì))為原料來(lái)制取金屬鋰。其中一種工藝流程如下:殖廉宀幌琉酸(過(guò)址碳魅鈣水DCa(OH),NliCO.,幗和NiiCOi辭港J II 1 妊應(yīng)1壓應(yīng)II(pH=5)4反應(yīng) (pl 1=11L)1*"IV才泥水洗) 肌淀人已知：部分金屬氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH :氫氧化物Fe(OH)3Al(OH) 3Mg(OH) 2開(kāi)始沉淀pH2. 73. 79. 6完全沉淀pH3. 74. 711Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表:溫度/c010205075100Li2CO3 的溶解度/g1 . 5391 . 4061. 3291.

4、 1810. 8660. 728請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1) 用氧化物形式表示 LiAISi2O6的組成： 。(2) 反應(yīng)H加入碳酸鈣的作用是 (3) 寫(xiě)出反應(yīng)出中生成沉淀 A的離子方程式： 。(4) 反應(yīng)W生成Li2CO3沉淀，寫(xiě)出在實(shí)驗(yàn)室中得到Li2CO3沉淀的操作名稱 ，洗滌所得Li 2CO3沉淀要使用 (選填"熱水”或"冷水”)，你選擇的理由是(5) 電解熔融氯化鋰生產(chǎn)鋰時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣中會(huì)混有少量氧氣，原因是 熱點(diǎn)2鎂、鋁及其礦物的開(kāi)發(fā)利用【例2】 高純氧化鋁可用于制高壓鈉燈的陶瓷管。實(shí)驗(yàn)室制取高純氧化鋁的流程如下:過(guò)氧化氫/氨水硫酸鋁溶液溶液濾渣(1) “除雜”操作

5、是加入適量過(guò)氧化氫, J檢驗(yàn)Fe2+是否除盡的實(shí)驗(yàn)操作是用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH約為8.0,以除去硫酸銨溶液中的少量Fe2通常條件下 KspFe(OH) 3 = 4.0X1038，除雜后溶液中c(Fe3+)約為(3) 配制硫酸鋁溶液時(shí)，需用硫酸酸化，酸化的目的是 。(4) “結(jié)晶”操作中，母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層的結(jié)晶為止，冷卻結(jié)晶，得到銨明磯(含結(jié)晶水)。母液不能蒸干的原因是 。(5) “分離”操作名稱是 (填字母代號(hào))。A 蒸餾B 分液 C.過(guò)濾(6)測(cè)定銨明磯組成的方法是：a.稱取0.453 0 g銨明磯樣品，高溫灼燒，得AI2O3固體0.102 0 g；b稱取0.453 0 g銨

6、明磯樣品，用適量蒸餾水溶解，再加入稍過(guò)量的 BaCl2溶液，經(jīng)陳化、過(guò)濾、灰化,得BaSO4 0.465 9 g。c.稱取0.453 0 g銨明磯樣品，加入足量的NaOH溶液，加熱，將產(chǎn)生的氣體依0.017 0 go次通過(guò)堿石灰和濃硫酸，濃硫酸增重 則銨明磯的化學(xué)式為遷移應(yīng)用2鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料， 課外興趣小組從海水曬鹽后的鹽鹵 (主要含Na：Mg2*、C、Br等)中模擬工業(yè)生產(chǎn)來(lái)提取鎂，主要過(guò)程如下：回答下列問(wèn)題：(1) 工業(yè)上從鹽鹵中獲取 Mg(OH) 2用石灰乳而不用(2) 從過(guò)程得到的 Mg(OH)2沉淀中混有少量的'到盛有溶液的燒杯中，充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng) 目前世界上

7、60%的鎂是從海水中提取的。某學(xué)校ONaOH溶液的原因是Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入、(填操作方法)可得純凈的 Mg(OH) 20(3) 下圖是該興趣小組設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置圖：其中裝置A的作用是o(4) 寫(xiě)出過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 o熱點(diǎn)3鐵、銅及其礦物的開(kāi)發(fā)利用【例3】(2011江蘇，16)以硫鐵礦(主要成分為FeS?)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3 6H2O)的工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1) 在一定條件下，S02轉(zhuǎn)化為S03的反應(yīng)為2SO2(g) + 02型2803(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 K=;過(guò)量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

8、為空氣 30%鹽酸J *硫鐵礦一屬闕一|酸溶|一庖頑-IISOz濾渣氯氣氧化fFed 6H2O(晶體粗品)(2) 酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持鹽酸過(guò)量，其 目的是(3) 通氯氣氧化時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 ；該過(guò)程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為。(寫(xiě)化學(xué)式)。遷移應(yīng)用3工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅(CuCI)，其工藝流程如下圖所示：試根據(jù)上圖轉(zhuǎn)化回答下列問(wèn)題：(1) 工業(yè)生產(chǎn)Cl2時(shí)，尾氣常用石灰乳吸收，而不用燒堿溶液吸收的原因是 。還原過(guò)程中的產(chǎn)物為NaCuCl2，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。制備中當(dāng)氯化完成后必須經(jīng)還原過(guò)程再制得CuCI，為什么不用一

9、步法制得CuCI ？(已知 Cu2 + + Cu + 2CI -=2CuCI J )。(3) 還原過(guò)程中加入少量鹽酸的作用是 ,加入NaCI且過(guò)量的原因是。(4) 合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是 。(5) 實(shí)驗(yàn)室中在 CuCI2熱溶液中通入 S02氣體也可制備白色的CuCI沉淀，試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式無(wú)機(jī)化工流程題練濾済一|煨燒卜產(chǎn)晶1.活性氧化鋅用作橡膠硫化的活性劑、補(bǔ)強(qiáng)劑。以氧化鋅粗品為原料制備活性氧化鋅的生產(chǎn)工藝流程 如下：一些陽(yáng)離子以氫氧化物勿形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：沉淀物Fe(OH) 3Cu(OH) 2Zn(OH) 2Fe(OH)2pH3.26.78.09.72.以下

10、是用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵的生產(chǎn)流程示 意圖：回答下列問(wèn)題：(1)酸浸、過(guò)濾后濾液A中的金屬陽(yáng)離子是閔節(jié)pl=lit鐵粉步軟IIO煅燒FeCO3生成產(chǎn)品I的化學(xué)反應(yīng)方程式為已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示，產(chǎn)品n的化學(xué)式為，為了獲得產(chǎn)品n,向(NH4)2SO4溶液中加入 kci溶液后，還需要進(jìn)行的操作是、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥。(4)檢驗(yàn)產(chǎn)品n晶體中是否含有少量的氯化物雜質(zhì)需用到的試劑是,進(jìn)一步提純產(chǎn)品n的方法是(5)步驟川中可選用 (填序號(hào))試劑調(diào)節(jié)溶液的pH。A 稀硝酸B 雙氧水C.氨水 D 高錳酸鉀溶液分子式溶度積K

11、sp沉淀完全時(shí)的pH氯化鈷晶體的性質(zhì)Co(OH) 2-155.9 X 109.4CoCl 2 6H 2O呈紅色，常溫下穩(wěn)定。110120 C時(shí)脫水變成藍(lán)色無(wú)水氯 化鈷。Fe(OH)2-141.6 X 109.6Fe(OH)3361.1 X 103.73有關(guān)鈷和鐵化合物的性質(zhì)見(jiàn)下表用含鈷廢料(含少量鐵)可制備氯化鈷：Co+ 2HCl=CoCl 2+出仁 工藝流程如下: 含鉆鹽酸廢料已6牡戰(zhàn)試回答:(1) “凈化除鐵”中，寫(xiě)出加入H2O2時(shí)反應(yīng)的離子方程式(3) 某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl 2 2H2O的工藝流一粉I-調(diào)節(jié)pH碑至3-斗NhCI空氣

12、鹽醸試劑F專濾幡CuC13*2H3OR謔潰程如下：已知：Fe(0H)2、Fe(0H)3、Cu(OH)2 沉淀完全時(shí)的pH值分別為9.7、3.2、6.4。試回答下列問(wèn)題： 試劑F應(yīng)選用。(填編號(hào))A . Cl2 B. NaClO C. HNO 3 D .濃硫酸理由是5 .我國(guó)某大型電解銅生產(chǎn)企業(yè)，其冶煉工藝中銅、硫回收率達(dá)到97%、87%。下圖表示其冶煉加工的流程： 為了獲得CuCl2-2H2O晶體，對(duì)濾液B進(jìn)行的操作是：蒸發(fā)濃縮，趁熱過(guò)濾，濾液經(jīng)冷卻結(jié)晶，過(guò)濾 得到產(chǎn)品。分析有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線(如下圖)，“趁熱過(guò)濾”得到的固體是 。冶煉中的主要反應(yīng)：Cu2S+O22(1) 煙氣中的主要廢氣是

13、 ，從提高資源利用率和減排考慮，其綜合利用方式是 。(2) 電解法精煉銅時(shí)，陽(yáng)極是 (填“純銅板”或“粗銅板”)；粗銅中含有的金、銀以單質(zhì)的形式沉淀在電解槽(填“陽(yáng)極”或“陰極”)的槽底，陰極的電極反應(yīng)式是 在精煉銅的過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解。幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Zn (OH)2Cu(OH)2Ksp8. 0 x 10-164. 0 x 10-383. 0X 10-172. 2X 10-20 調(diào)節(jié)電解液的pH是除去雜質(zhì)離子的常用方法。根據(jù)上表中溶度積數(shù)據(jù)判斷，含有等物質(zhì)的量濃度的Fe2+、Zn2+、Fe

14、3+、Cu2+的溶液，隨pH升高最先沉淀下來(lái)的離子是 。 一種方案是先加入過(guò)量的H2O2，再調(diào)節(jié)pH到4左右，加入H2O2的目的是 。力口入 H2O2 后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。6. 某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山，它們的組成如下：軟錳礦：MnO2含量65%, SiO2含量約20%, Al 2O3含量約4%,其余為水分;閃鋅礦：ZnS含量80%, FeS、CuS、SQ2含量約7%，其余為水分?？蒲腥藛T開(kāi)發(fā)了綜合利用這兩種資源的同槽酸浸工藝，工藝流程如右圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 反應(yīng)I的濾液中含有 MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al 2(SO4) 3等。試完成反應(yīng)

15、I中生成CuSO4和MnSO4的化學(xué)方程式：MnO 2 + CuS+=J +軟鋌囚鋅Zn礦礦(適圧MnOz1 M nCOnNOi1 廠反應(yīng) IV -*Na2SO證一反和一反劇T反凱“ss . SiOj Cu 氏(OH)3 CO; q 反應(yīng) ¥匕霽6+ CuSO4+。反應(yīng)n加入適量鋅的作用是 ；如果鋅過(guò)量，還會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。反應(yīng)川要調(diào)節(jié)pH生成Fe(0H)3、AI(OH) 3,中和過(guò)量的H+所使用的物質(zhì)是，調(diào)節(jié)的pH范圍是(pH數(shù)據(jù)見(jiàn)下表)。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Zn (OH)2開(kāi)始沉淀pH2. 34. 05. 4完全沉淀pH4. 15. 28. 0本工藝

16、可以循環(huán)利用的物質(zhì)有 ZnCO 3、MnCO 3和金屬及其化合物的綜合推斷題練1. A、B、C、X均為中學(xué)常見(jiàn)的純凈物，它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)+X一定條件+X一定條件(副產(chǎn)物已略去)。反應(yīng)於(1)若X是強(qiáng)氧化性氣體單質(zhì)，則 A可能是 (填序號(hào))。a. Cb. Alc. Nad. Mg若X是金屬單質(zhì)，向 C的水溶液中滴加 AgNO3溶液，產(chǎn)生不溶于稀 HNO3的白色沉淀，X在A中 燃燒產(chǎn)生棕黃色的煙。B的化學(xué)式為 ; C溶液在貯存時(shí)應(yīng)加入少量 X，理由是(用必要的文字禾口離子方程式表示 ) ；檢驗(yàn)此C溶液中金屬元素的操作方法是 ；向C的溶液中加入氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象是 ；請(qǐng)寫(xiě)出此過(guò)程中屬于氧化

17、還原反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(3)若A、B、C均為含有同種金屬元素的化合物，X是強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，則 B的化學(xué)式為，反應(yīng)的離子方程式為或。2.現(xiàn)有一份由C、Al、Fe、FezO3、CuO中的幾種物質(zhì)組成的混合物粉末，某?；瘜W(xué)課外小組取樣品進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(其中部分產(chǎn)物已略去):(1)取少量溶液X，加入過(guò)量的NaOH溶液， 有沉淀生成。取上層清液，通入 CO2,無(wú) 明顯變化，說(shuō)明樣品中不含有的物質(zhì)是 (填 寫(xiě)化學(xué)式)。(2)Z為一種或兩種氣體:樣品過(guò)量某濃酸反應(yīng)I若Z只為一種氣體，試劑 a為飽和NaHCO3溶液，則反應(yīng)I中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式為若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量H20,則Z中兩種

18、氣體的化學(xué)式是 。(3)向Y中通入過(guò)量Cl2,并不斷攪拌，充分反應(yīng)后，溶液中的陽(yáng)離子是(填寫(xiě)離子符號(hào))3.北京時(shí)間2011年3月11日13時(shí)46分，日本本州島東部發(fā)生里氏9.0級(jí)大地震，地震帶來(lái)兇猛的海嘯，造成大量人員傷亡，部分城市供水中斷，公路、鐵路交通癱瘓。飲水安全在災(zāi)后重建中具有極其重要 的地位，某研究小組提取三處被污染的水源進(jìn)行了如下分析，給出了如下實(shí)驗(yàn)信息：其中一處被污染的水源含有 A、B兩種物質(zhì)，一處含有C、D兩種物質(zhì)，一處含有 E物質(zhì)，A、B、C、D、E為五種常見(jiàn)化合物，均由下表中的離子形成：為了鑒別上述化合物，分別完成以下實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是將它們?nèi)苡谒?，D為藍(lán)色溶液，其他均為無(wú)色

19、溶液;陽(yáng)離子K+ Na+ Cu2+ Al3+陰離子SO亍 hco3 no3 OH 一 將E溶液滴入到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀溶解； 進(jìn)行焰色反應(yīng)，只有 B、C為紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃); 在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加入過(guò)量稀硝酸，A中放出無(wú)色氣體，C、D中產(chǎn)生白色沉淀; 將B、D兩溶液混合，未見(jiàn)沉淀或氣體生成。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)填空：(1) 寫(xiě)出B、D的化學(xué)式：B，D(2) 寫(xiě)出 D、E 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。將含1 mol A的溶液與含1 mol E的溶液反應(yīng)后蒸干，僅得到一種化合物，該化合物為 (4)C 常用作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理： 。4. 已知A、B、C、D、E、

20、F六種物質(zhì)在一定條件下有如圖所示的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，所有反應(yīng)物和生成物均已給出。試回答下列問(wèn)題：(1)若反應(yīng)均為溶液中的置換反應(yīng)， A、D、E為常見(jiàn)金屬 單質(zhì)，則A、D、E的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?請(qǐng)寫(xiě)出滿足以上要求的離子方程式：反應(yīng)反應(yīng)(2) 若反應(yīng)均為復(fù)分解反應(yīng)，且A、E均為常見(jiàn)的堿，溶液中形成的D是白色沉淀，請(qǐng)寫(xiě)出滿足要求的化學(xué)方程式：反應(yīng) ,反應(yīng)。(3) 若B是水，C是一種具有磁性的化合物，E是一種無(wú)色無(wú)味的有毒氣體，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是(1)X的單質(zhì)與A反應(yīng)的化學(xué)方程式是5. A、B、C、D、E是中學(xué)常見(jiàn)的5種化合物，A、B是氧化物，元素 X、Y的單質(zhì)是生活中常見(jiàn)的金屬, 相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)

21、系如下圖所示。(2) 若試劑1是NaOH溶液，X的單質(zhì)與試劑1反 應(yīng)的離子方程式是(3) 若試劑1和試劑2均是稀硫酸。 檢驗(yàn)物質(zhì)D的溶液中金屬離子的方法是 將物質(zhì)C溶于水，其溶液呈酸性，原因是(用離子方程式表示) 某高效凈水劑是由 Y(OH)SO 4聚合得到的。工業(yè)上以E、稀硫酸和亞硝酸鈉為原料來(lái)制備Y(OH)SO4,O(填“相同”或“不反應(yīng)中有NO生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 6圖中的物質(zhì)均是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì)，甲、乙均是離子 化合物，且陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為1 : 1。甲是發(fā)酵粉的主要成分，乙是一種常用的化肥。B、D在常溫常壓下是氣體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)甲的俗名是(2) 向A、D物質(zhì)的水

22、溶液中分別滴入酚酞試液后，溶液均顯紅色，說(shuō)明溶液均顯 (填“酸”或“堿” )性,其原理是否相同?相同”)，請(qǐng)用必要的文字加以解釋并寫(xiě)出離子方程式： 。(3) 向飽和氯化鈉溶液中通入氣體D至飽和后，再通入足量的氣體B可制得物質(zhì)甲，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。用該方法制取物質(zhì)甲時(shí)，不先通B,再通D的原因是 。7. A、B、C、D、E是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的 5種化合物，其中 A、B是氧化物。單質(zhì) X、Y是生活中常見(jiàn)的金 屬，相關(guān)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分反應(yīng)物與產(chǎn)物已略去 ):(1)若試劑1與試劑2不屬于同類物質(zhì)，則X與試劑1反應(yīng)的離子方程式是(2) 若試劑1和試劑2相同，且E溶液加熱蒸干并灼燒后可得到A，則A的化學(xué)式是 。 檢驗(yàn)物質(zhì)D的溶液中金屬離子的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是 。 將物質(zhì)C溶于水，其溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“堿性”)，原因用離子方程式可表示為。(3) 若E溶液隔絕空氣加熱蒸干后可得到該溶液的溶質(zhì)，工業(yè)上以E、稀硫酸和NaN02為原料來(lái)制備高效凈水劑Y(OH)SO 4,反應(yīng)中有NO生成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是8、圖中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化學(xué)物，它們之間存 在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物已略去)。其中，A俗稱磁性 氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1 )