無機(jī)化工流程題解題策略課件

1無機(jī)化工流程題復(fù)習(xí)策略

與解題方法指導(dǎo)2一、工藝流程題的題型特點(diǎn)1、工藝流程題的結(jié)構(gòu)：分題頭、流程圖和問題三部分。2、試題背景：以某種重要化工產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)為背景設(shè)計(jì)

流程圖。3、考查的知識(shí)面廣，綜合性較強(qiáng)。?？嫉闹R(shí)點(diǎn)包括：①元素化合物的性質(zhì):物質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件和反應(yīng)②基本理論和原理：a：化學(xué)反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)b：電化學(xué)：原電池和電解池的電極反應(yīng)c：化學(xué)平衡、水解平衡、電離平衡、沉淀溶解平衡③常見的實(shí)驗(yàn)基本操作；物質(zhì)的分離提純等④母液的循環(huán)利用：環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)知識(shí)等。

3二、無機(jī)化工流程試題常常在哪些地方設(shè)問？

反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的判斷、方程式書寫；化學(xué)反應(yīng)條件的控制?？刂苝H、溫度；利用溶解度分離；實(shí)驗(yàn)基本操作（除雜、分離、檢驗(yàn)、洗滌、干燥等）流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和資源的循環(huán)利用；綠色化學(xué)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等4三.[規(guī)律方法]：1、認(rèn)真讀題：將題目從頭到尾瀏覽全題2、仔細(xì)分析：理清下列關(guān)系：①原料與產(chǎn)品：從某原料出發(fā)，原料含有哪些雜質(zhì)？

最終產(chǎn)品是什么？要得到最終產(chǎn)品，必須除去什么

物質(zhì)、引進(jìn)什么物質(zhì)？從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行了什

么反應(yīng)？

③感覺與結(jié)果：有的步驟不能讀懂，這時(shí)主要看這

一步的結(jié)果，“跟著感覺走”、用已學(xué)過的知識(shí)

來“圓”這個(gè)結(jié)果，“難得糊涂”。④信息與遷移：所給信息一定有用，而且一定用到，

有時(shí)還需分解、重組、遷移到本題中來。②步驟與目的：加入某種試劑，采取這樣的方法，

其目的是什么？一般只考慮后面提問有關(guān)的步驟其他不必清楚。54、關(guān)注流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問等從中獲取信息，并在下一步分析和解題中隨時(shí)進(jìn)行

聯(lián)系和調(diào)用。5、閱讀題目提出的問題，帶著問題分析流程圖，從問題

中獲取信息幫助解題3、大膽回答：大多數(shù)提問用所學(xué)知識(shí)便可直接回答

，但個(gè)別地方往往有悖所學(xué)知識(shí)，這時(shí)就要考慮產(chǎn)

物、環(huán)保、產(chǎn)量、成本等等。61、化學(xué)工藝流程一般分3個(gè)階段：前期的原料預(yù)處理→→中期的核心反應(yīng)→→后期

的產(chǎn)品分離提純，

四、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心規(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71、原料處理階段的一些常見措施的作用：（1）粉碎或研磨：增大接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）

速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率。（2）溶解：通常用酸溶（如硫酸、鹽酸等）

、堿溶、

水溶把固體轉(zhuǎn)化為離子酸浸：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。水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。堿溶：①在堿溶液中反應(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。②可以用NaOH和Na2CO3去油污，去鋁片氧化

膜，溶解鋁、二氧化硅、調(diào)節(jié)pH

（3）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、分解如從海帶中提取碘可以灼燒82、控制反應(yīng)條件的方法①pH值的控制：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：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.8調(diào)節(jié)pH的目的：使….雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為….沉淀而除去，同時(shí)…目標(biāo)離子

未轉(zhuǎn)化為沉淀9調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：

a、能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大；

b、不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。

10②溫度控制：

加熱（升溫）的目的：

A：加速溶解、加快反應(yīng)速率、促進(jìn)平衡向某方向移動(dòng)B：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(duì)溫度的控制。要防止某些物質(zhì)高溫分解

如NaHCO3、H2O2、NH4HCO3、KMnO4、HNO3等C：催化劑的催化活性有一定的適宜溫度

冰水中或降溫目的：防止某些物質(zhì)高溫分解③濃度控制：加快反應(yīng)速率113、獲得產(chǎn)品階段分離與提純的?？键c(diǎn)（1）過濾：分離難溶物和易溶物

趁熱過濾的目的：防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出，

減少結(jié)晶損失；提高純度（2）萃取和分液：

（3）結(jié)晶：結(jié)晶有幾種方法：A：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶：

適用于帶結(jié)晶水物質(zhì)的析出（CuSO4.5H2O）、

溶解度隨溫度變化大的（KNO3）B:蒸發(fā)結(jié)晶

適用于溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)（NaCl）C：重結(jié)晶（重復(fù)冷卻結(jié)晶）12由溶液得到晶體的方法（操作）（1）由NaCl溶液得到NaCl晶體：蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥（2）由CuSO4溶液得到CuSO4.5H2O晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、

過濾、洗滌、干燥（3）由FeCl3、AlCl3型（可水解的氯化物）溶液，得到AlCl3晶體

的方法：在干燥的氯化氫氣流中加熱蒸干。

（注意：通入氯化氫的目的是：抑制Al3+離子的水解，同時(shí)

將加熱過程產(chǎn)生的水蒸汽帶走。）思考：有MgCl2.6H2O到無水MgCl2的操作？混合溶液的分離提純方法：（例：KNO3的溶解度受溫度變化大；NaCl溶解度受溫度變化不大）（1）要得到KNO3晶體：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥（2）要得到NaCl晶體：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥。（4）洗滌：冰水洗滌、乙醇洗滌A：冰水洗滌目的：洗去雜質(zhì)離子，減少晶體洗滌

過程中溶解的損耗B:乙醇（有機(jī)溶劑）洗滌目的：

①洗去雜質(zhì)離子，減少晶體洗滌過程中溶解的損耗②乙醇易揮發(fā)，使產(chǎn)品快速干燥（5）蒸餾或分餾：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物

如：乙醇和甘油（6）加氧化劑：氧化某物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為易于被除去

（沉淀）的離子，如：溶液中有Fe2+時(shí)（5）檢驗(yàn)沉淀是否洗干凈：取最后一次洗滌液，加

入xx試劑，出現(xiàn)什么現(xiàn)象，從而鑒別某一種離子（2011江門二模）某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O的工藝流程如下：預(yù)處理1、粉碎的目的：

。2、焙燒的目的：

。3、酸浸的目的：

。4、調(diào)節(jié)pH=3-4的原因：

。

已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全時(shí)的pH值分別為：9.7、3.2、6.4。增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率使CuS轉(zhuǎn)化為CuO,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+使CuO、Fe的化合物溶解使Fe3+沉淀完全“趁熱過濾”的原因是

；

（2012吉林調(diào)研）實(shí)驗(yàn)室制備甲酸銅晶體［Cu(HCOO)2·4H2O］的流程如下：

Cu2(OH)2CO3固體70℃～80℃的熱水Cu(HCOO)2·4H2O1mol膽礬2mol小蘇打甲酸約50℃的熱水研磨冷卻、操作a洗滌攪拌Ⅱ趁熱過濾冷卻、過濾、無水乙醇洗滌、晾干攪拌ⅠCO2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

。除去甲酸并減少甲酸銅晶體損失

分離提純預(yù)處理主反應(yīng)17（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

（要求寫出兩條）。適當(dāng)增加硫酸濃度，邊加硫酸邊攪拌，多次浸取

適當(dāng)提高反應(yīng)溫度（或其他合理答案）（必修2課本P106，根據(jù)1997年高考試測(cè)題改編）“鹵塊”的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子。若以它為原料按下圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)，可制得輕質(zhì)氧化鎂。若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)，而且成本較低，請(qǐng)根據(jù)表1和表2提供的資料，填寫空白。表1生成氫氧化物沉淀的pH表2原料價(jià)格表物質(zhì)開始沉淀沉淀完全物質(zhì)價(jià)格（元·噸-1

）Fe(OH)32.73.7漂液（含25.2%NaClO）450Fe(OH)27.69.6﹡雙氧水（含30%H2O2）2400Mn(OH)28.39.8燒堿（含98%NaOH）2100Mg(OH)29.611.1純堿（含99.5%Na2CO3）600﹡Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。？？？Mg2+Fe3+Fe2+Mn2+Mg2+Fe3+Mn2+Mg2+Fe(OH)3、Mn(OH)2漂液燒堿純堿（2013福建卷）24．二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。（1）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。②該法工藝原理示意圖如右。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。工藝中可以利用的單質(zhì)有H2、Cl2（填化學(xué)式），發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為______________________。Cl2HClNaClO3+HCl——ClO2↑+H2/Cl2↑(?)+NaCl2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2ONaClNaClO3氧化還原規(guī)律二、熱點(diǎn)題型探究熱點(diǎn)1堿金屬及其礦物的開發(fā)利用加入Ca(OH)2溶液，Mg2＋與OH－結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀，Mg2＋濃Mg(OH)2CaSO4H2SO4K2CO3度減小，平衡正向移動(dòng)，K＋增多

加快化學(xué)反應(yīng)速率，分離NH4Cl與K2SO4

加入Ba(NO3)2溶液至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，向上層清液中防止KNO3結(jié)晶，提高KNO3的產(chǎn)率滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，說明K2SO4中混有KCl(4)整個(gè)流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)除(NH4)2SO4外，還有______________(填化學(xué)式)。CaSO4、KNO3熱點(diǎn)2鎂、鋁及其礦物的開發(fā)利用例2鋁是重要的金屬材料，鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實(shí)驗(yàn)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[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示：請(qǐng)回答下列問題：(1)固體a的化學(xué)式為________，Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。(2)由Ⅴ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(shí)驗(yàn)操作依次為(填操