無機(jī)化工流程專題

1、無機(jī)化學(xué)工藝流程專題無機(jī)化學(xué)工藝流程專題1、是無機(jī)框圖題型的創(chuàng)新2、有較強(qiáng)的實(shí)用性和綜合性3、是高考?？碱}型【方法】【方法】 1、全：有悖所學(xué)知識，把問題再放入題中、全：有悖所學(xué)知識，把問題再放入題中前后比對，全面分析；前后比對，全面分析； 2、聯(lián)：與教材中的重點(diǎn)知識關(guān)聯(lián)，遷移應(yīng)、聯(lián)：與教材中的重點(diǎn)知識關(guān)聯(lián)，遷移應(yīng)用。用。 3、活：不要犯經(jīng)驗(yàn)性錯誤，需具體情況具、活：不要犯經(jīng)驗(yàn)性錯誤，需具體情況具體分析，靈活應(yīng)變。體分析，靈活應(yīng)變。 4、棄：不懂的知識要大膽跳過，不要過多、棄：不懂的知識要大膽跳過，不要過多的糾纏；的糾纏；【知識知識】 1、核心化學(xué)反應(yīng)：、核心化學(xué)反應(yīng)：預(yù)處理預(yù)處理（研磨、水浸

2、、（研磨、水浸、酸浸、灼燒、煅燒、調(diào)節(jié)溶液的酸浸、灼燒、煅燒、調(diào)節(jié)溶液的pH等）；等）；主反應(yīng)主反應(yīng)（化學(xué)反應(yīng)、離子反應(yīng)、電極反（化學(xué)反應(yīng)、離子反應(yīng)、電極反應(yīng)等）；應(yīng)等）；基本理論（化學(xué)反應(yīng)速率、平基本理論（化學(xué)反應(yīng)速率、平衡的移動、氧化還原等）。衡的移動、氧化還原等）。 2、物質(zhì)的分離和提純：物質(zhì)的分離和提純： 過濾（趁熱過濾過濾（趁熱過濾或者抽濾，洗滌或檢查洗滌是否干凈）；或者抽濾，洗滌或檢查洗滌是否干凈）； 萃取和分液或反萃??；萃取和分液或反萃??；蒸發(fā)結(jié)晶或冷蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶；卻結(jié)晶；蒸餾或分餾；蒸餾或分餾；冷卻法冷卻法 一、工業(yè)生產(chǎn)流程主線一、工業(yè)生產(chǎn)流程主線 第一課時第一課時原料預(yù)

3、處理原料預(yù)處理除雜、凈化除雜、凈化產(chǎn)品分離提純產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件反應(yīng)條件控制控制原料循環(huán)利用原料循環(huán)利用排放物的無排放物的無害化處理害化處理原料預(yù)原料預(yù)處理處理主反主反應(yīng)應(yīng)分離分離提純提純獲得獲得產(chǎn)品產(chǎn)品例例1、某煉鐵廢渣中含有大量某煉鐵廢渣中含有大量CuSCuS及少量鐵的化合物，工及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuClCuCl2 22H2H2 2O O的工藝流程如下：的工藝流程如下：廢渣廢氣粉碎焙燒酸浸空氣鹽酸試劑F過濾濾渣濾液BNaCl調(diào)節(jié)pH至34CuCl2 2H2O預(yù)處理預(yù)處理1 1、粉碎的目的：、粉碎的目的： 。2 2、焙燒的目的：、焙燒的目的： 。3

4、 3、酸浸的目的：、酸浸的目的： 。4 4、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)pH=3-4pH=3-4的原因：的原因： 。 已知：已知：Fe(OH)Fe(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3、Cu(OH)Cu(OH)2 2沉淀完全時的沉淀完全時的pHpH值分別為：值分別為：9.79.7、3.23.2、6.46.4。增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率使使CuSCuS轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CuOCuO使使CuOCuO、FeFe的化合物溶解的化合物溶解使使FeFe3+3+沉淀完全沉淀完全例例2 2、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、以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫

5、酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主過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：要流程如下：反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)空氣中煅燒空氣中煅燒FeSO4溶液溶液NH4HCO3溶液溶液CO2(g)FeCO3(s)稀稀H2SO4KCl過濾過濾NH4Cl溶液溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4 4）反應(yīng)）反應(yīng)常被用于電解生產(chǎn)常被用于電解生產(chǎn)( (過二硫酸銨過二硫酸銨) )。電解時。電解時均用惰性電極，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示均用惰性電極，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為為 。（1）反應(yīng)）反應(yīng)的離子方程式：的離

6、子方程式：Fe2+ + 2HCO3 = FeCO3+ H2O + CO2 2SO42- 2e- = S2O82-主反應(yīng)主反應(yīng)主反應(yīng)主反應(yīng)“趁熱過濾趁熱過濾”的原因是的原因是 ； 例例3 3、實(shí)驗(yàn)室制備甲酸銅晶體、實(shí)驗(yàn)室制備甲酸銅晶體Cu(HCOO)Cu(HCOO)2 24H4H2 2O O的流程如下：的流程如下： Cu2(OH)2CO3固固 體體7080的熱水的熱水Cu(HCOO)24H2O1mol膽礬膽礬2mol小蘇打小蘇打甲酸甲酸約約50的熱水的熱水研研磨磨冷卻、冷卻、操作操作a洗滌洗滌攪攪拌拌趁熱過濾趁熱過濾冷卻、過濾、無水冷卻、過濾、無水乙醇洗滌、晾干乙醇洗滌、晾干攪拌攪拌CO2防止降

7、溫甲酸銅結(jié)晶而損失防止降溫甲酸銅結(jié)晶而損失 用無水乙醇洗滌晶體的目的用無水乙醇洗滌晶體的目的 。 除去甲酸并減少甲酸銅晶體損失除去甲酸并減少甲酸銅晶體損失 分離提純分離提純【規(guī)律】【規(guī)律】 1、信息是必考點(diǎn)；、信息是必考點(diǎn)； 2、分、提、檢有模板分、提、檢有模板：（：（調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)(增大增大)pH所需的所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)要求；物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)要求；冰水或有機(jī)溶劑洗冰水或有機(jī)溶劑洗滌沉淀的兩個目的；滌沉淀的兩個目的；趁熱過濾是防止？趁熱過濾是防止？溫度溫度控制的情況？控制的情況？沉淀的洗滌及檢驗(yàn)沉淀是否洗滌沉淀的洗滌及檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法？干凈的方法？銨離子、鐵離子、硫酸根離子等銨離子

8、、鐵離子、硫酸根離子等的檢驗(yàn)方法；的檢驗(yàn)方法；從溶液中提取結(jié)晶水合物的步驟從溶液中提取結(jié)晶水合物的步驟等）；等）； 3、化學(xué)用語的書寫要大膽。、化學(xué)用語的書寫要大膽。二、課堂訓(xùn)練：二、課堂訓(xùn)練：【例【例1】難溶性（難溶性（K2SO4MgSO42CaSO42H2O）屬）屬于于“呆礦呆礦”，在水中存在如下平衡：，在水中存在如下平衡：K2SO4MgSO42CaSO42H2O(S) 2Ca22KMg24SO422H2O 為能充分利用鉀資源，用飽和為能充分利用鉀資源，用飽和Ca(OH)2溶液溶浸溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：（1）濾渣主要成分有）濾渣主要成分有

9、和和 以及未溶雜鹵石。以及未溶雜鹵石。（2）用化學(xué)平衡移動原理解釋）用化學(xué)平衡移動原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵溶液能溶解雜鹵石浸出石浸出K的原因：的原因： Mg(OH)2 CaSO4加入加入Ca(OH)2溶液，氫氧根與鎂離子結(jié)合成溶液，氫氧根與鎂離子結(jié)合成Mg(OH)2，Ca2與與SO42結(jié)合成結(jié)合成CaSO4而析出，使平衡向右移動，而析出，使平衡向右移動，雜鹵石溶解浸出雜鹵石溶解浸出K（留在濾液中）。（留在濾液中）。 （3）“除雜除雜”環(huán)節(jié)中，先加入環(huán)節(jié)中，先加入 溶液，經(jīng)攪拌等溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過濾，再加入操作后，過濾，再加入 溶液調(diào)濾液溶液調(diào)濾液pH至中性。至中性。K2CO3

10、 稀稀H2SO4 （4）不同溫度下，）不同溫度下，K的浸出濃的浸出濃度與溶浸時間的關(guān)系如右圖，度與溶浸時間的關(guān)系如右圖，由圖可得，隨著溫度升高，由圖可得，隨著溫度升高， 在同一時間在同一時間K的浸出濃度大的浸出濃度大 K的溶浸速率加快，達(dá)的溶浸速率加快，達(dá)到溶浸平衡的時間短。到溶浸平衡的時間短。 （5）有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過程中會）有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過程中會發(fā)生：發(fā)生：CaSO4(S)CO32 CaCO3(S)SO42已知已知298K時，時，Ksp(CaCO3)2.80109，Ksp(CaSO4)4.90105，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常

11、數(shù)K。二遍讀題，注意關(guān)聯(lián)問題。一般只考慮后面提問有關(guān)二遍讀題，注意關(guān)聯(lián)問題。一般只考慮后面提問有關(guān)的步驟，其他不必清楚，的步驟，其他不必清楚，“難得糊涂難得糊涂”。讀取信息要客觀評價、篩選讀取信息要客觀評價、篩選把問題再放入題中前后比對把問題再放入題中前后比對有的步驟不能讀懂，這時主要看這一步的結(jié)果，有的步驟不能讀懂，這時主要看這一步的結(jié)果，“跟跟著感覺走著感覺走”、“順藤摸瓜順藤摸瓜”，用已學(xué)過的知識來，用已學(xué)過的知識來“圓圓”這個結(jié)果。這個結(jié)果。所給信息一定有用，而且一定用到，有時還需分解、所給信息一定有用，而且一定用到，有時還需分解、重組、遷移到本題中來。重組、遷移到本題中來。大多數(shù)提問

12、用所學(xué)知識便可直接回答，但個別地方往大多數(shù)提問用所學(xué)知識便可直接回答，但個別地方往往有悖所學(xué)知識，這時就要考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)量、成往有悖所學(xué)知識，這時就要考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)量、成本等等。本等等。最后要看清楚問什么，不要答非所問最后要看清楚問什么，不要答非所問總結(jié)：解無機(jī)工藝流程題注意事項(xiàng)總結(jié)：解無機(jī)工藝流程題注意事項(xiàng)謝謝指導(dǎo)！謝謝指導(dǎo)！【第【第2課時】課時】三、反饋練習(xí)三、反饋練習(xí)1、(2014日照模擬日照模擬)美日科學(xué)家因研發(fā)美日科學(xué)家因研發(fā)“有機(jī)有機(jī)合成中的鈀催化的交叉偶聯(lián)合成中的鈀催化的交叉偶聯(lián)”而獲得諾貝爾化而獲得諾貝爾化學(xué)獎。有機(jī)合成常用的鈀學(xué)獎。有機(jī)合成常用的鈀/活性炭催化劑長期使

13、活性炭催化劑長期使用，催化劑會被雜質(zhì)用，催化劑會被雜質(zhì)(如鐵、有機(jī)物等如鐵、有機(jī)物等)污染而污染而失去活性，成為廢催化劑，故需對其回收再利失去活性，成為廢催化劑，故需對其回收再利用。一種由廢催化劑制取氯化鈀用。一種由廢催化劑制取氯化鈀(PdCl2)的工藝的工藝流程如下：流程如下：首先要通過閱讀文字說明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)首先要通過閱讀文字說明，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)）的還是實(shí)驗(yàn)室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實(shí)驗(yàn)）的目的目的是什是什么，還提供了哪些么，還提供了哪些信息信息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？從用途能看出什么性質(zhì)？）；從用途能看出什么性質(zhì)？）；然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)