专题复习无机化工流程题复习策略与解题方法指导

专题讲座无机化工流程题复习策略与解题方法指导1无机化工流程题的特点这类题常呈现的形式：流程图、表格、图像这类题常围绕以下几个知识点进行设问：(1)反应速率与平衡理论的运用；反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(3)利用控制pH分离除杂；(4)化学反应的能量变化；(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(7)环境保护与绿色化学评价。2工业生产流程主线规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制3解答无机化工流程试题的程序基本步骤：从题干中获取有用信息，了解生产的产品。然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用；抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。从问题中获取信息，帮助解题。解题思路：明确整个流程及每一部分的目的仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质结合基础理论与实际问题思考注意答题的模式与要点 4熟悉工业流程常见的操作与名词工业流程题目在流程上一般分为3个过程：(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词加快反应速率溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解控制反应条件的方法(2)分离提纯阶段的常见考点调pH值除杂a控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8思考：若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，应该怎样做？b调节pH所需的物质一般应满足两点： 能与H反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入 ， 、 、 等物质来调节溶液的pH值。试剂除杂加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动萃取(3)获得产品阶段的常见考点：洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在 的气流中加热，目的是 (4)其他常见考点化学方程式实验仪器计算信息 5注重答案的文字叙述规范(1)洗涤沉淀的方法： 。(2)从溶液中得到晶体的操作： 。(3)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，(4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。6热点题型探究热点1碱金属及其矿物的开发利用【例题1】、 锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH273796完全沉淀pH374711Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：温度/010 20 50 75 100Li2CO3的溶解度/g153914061329118108660728请回答下列问题：(1)反应加入碳酸钙的作用是_。(3)写出反应中生成沉淀A的离子方程式：_。(4)反应生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是_。热点2镁、铝及其矿物的开发利用【例2】、镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na、Mg2、Cl、Br等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_。(2)从过程得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有溶液的烧杯中，充分搅拌后经、(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。(3)下图是该兴趣小组设计进行过程的实验装置图：其中装置A的作用_。写出过程中发生反应的化学方程_【例题3】、从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下：请回答下列问题：(1) 流程甲加入盐酸后生成Al3的方程式为_ 。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_ _。(3)验证滤液B含Fe3，可取少量滤液并加入_ (填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成份是_ _(填化学式)，写出该溶液的一种用途_ _。(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)_ 。热点3铁、铜及其矿物的开发利用黄铜矿粉反应过量稀H2SO4不断通入O2反应CuOSiO2反应Fe(OH)3反应试剂b反应滤液试剂a过滤绿矾操作X细菌过滤过滤过滤调pH为3.74试剂b过滤Cu试剂a【例4】、以黄铜矿（主要成份为CuFeS2，含少量杂质SiO2等）为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾（FeSO47H2O）。其主要流程如下：细菌已知： 4CuFeS22H2SO417O24CuSO42Fe2(SO4)32H2O 部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH4.72.77.6完全沉淀pH6.73.79.6（1）试剂a是 ，试剂b是 。（2）操作X应为蒸发浓缩、 、 。（3）反应中加CuO调pH为3.74的目的是 ；（4）反应的离子方程式为 。【巩固练习】1、海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg（以MgCl2形式存在）和Br2（以NaBr的形式存在）及综合利用的生产流程简图：请回答：（1）在粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42等杂质，精制时所用的试剂为：A盐酸 B氯化钡溶液 C氢氧化钠溶液 D碳酸钠溶液。则加入试剂的顺序是（填编号） 。（2）目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是 。A精制饱和食盐水进入阳极室 B纯水（加少量NaOH）进入阴极室C阴极产物为氢氧化钠和氢气 D电解槽的阳极用金属铁网制成（3）写出电解饱和NaCl溶液的离子反应方程式： 。（4）此工业煅烧贝壳得到氧化钙。石灰石和贝壳的主要成份相同，事实上，石灰石在许多化学工业生产都发挥了极大的作用，请写出一条化工生产中碳酸钙参与的化学反应方程式（此工业涉及的方程式除外） 。（5）利用MgCl2 6H2O可制得无水氯化镁，应采取的措施是 。（6）用热空气吹出的溴蒸气可以用亚硫酸钠溶液吸收，写出反应的化学方程式： 。2、孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O晶体的流程图： (1)孔雀石研磨的目的是 。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸，则产生的气体a是 (填化学式)、固体a是 (填化学式)。 (2)使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，试剂B宜选用 (填选项序号)。 A酸性KMnO4溶液 B双氧水 C浓硝酸 D氯水 相应的离子反应方程式： 。(3)试剂C的使用目的是调节溶液pH，使Fe3+转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用 (填选项序号)。 A稀硫酸 BNaOH溶液 C氨水 DCuO 相应的离子方程式 。(4)常温下Fe(OH)3的Ksp=110-39，若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3+)降低至1103 molL，必需将溶液pH调节至 。6