高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件

单击此处编辑母版文本样式,返回导航,第三章金属及其化合物,高考总复习,化学,金属及其化合物,第三章,综合课,2,无机化工流程题的解题指导,金属及其化合物第三章综合课2无机化工流程题的解题指导,化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。这类试题具有较强的实用性和综合性，是近几年高考化学命题的常考题型。,高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件,1,流程图模式,规律：,箭头指出是原料，箭头指向是产物。主线主产品、分支副产品、回头为循环。,1流程图模式规律：箭头指出是原料，箭头指向是产物。主线主产,2,常见设问角度,(1),化学方程式或离子方程式的书写。,(2),物质成分的判断。,(3),除杂试剂的选择。,(4),物质分离提纯操作。,(5),反应条件的控制。,(6),产率的计算、纯度的计算。,高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件,一、操作方法解读,类型一物质制备类化工流程题,1,对原料进行预处理的常用方法及其作用,(1),研磨,减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。,(2),水浸,与水接触反应或溶解。,(3),酸浸,与酸接触反应或溶解，使可溶性金属进入溶液，不溶物通过过滤除去。,一、操作方法解读,(4),灼烧,除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。,(5),煅烧,改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。,高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件,2,常用的控制反应条件的方法,(1),调节溶液的,pH,。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节,pH,所需的物质一般应满足两点：,能与,H,反应，使溶液,pH,增大；,不引入新杂质。,例如：若要除去,Cu,2,中混有的,Fe,3,，可加入,CuO,、,Cu(OH),2,、,Cu,2,(OH),2,CO,3,等物质来调节溶液的,pH,，不可加入,NaOH,溶液、氨水等。,(2),控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。,(3),趁热过滤。防止某物质降温时会析出。,(4),冰水洗涤。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。,2常用的控制反应条件的方法,类型二提纯类化工流程题,1,明确常用的提纯方法,(1),水溶法：除去可溶性杂质。,(2),酸溶法：除去碱性杂质。,(3),碱溶法：除去酸性杂质。,(4),氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。,(5),加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。,(6),调节溶液的,pH,法：如除去酸性溶液中的,Fe,3,等。,类型二提纯类化工流程题,2,明确常用的分离方法,(1),过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。,(2),萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用,CCl,4,或苯萃取溴水中的溴。,(3),蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如,NaCl,。,(4),冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如,KNO,3,、,FeCl,3,、,CuCl,2,、,CuSO,4,5H,2,O,、,FeSO,4,7H,2,O,等。,(5),蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。,(6),冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。,2明确常用的分离方法,二、答题模板,1,除杂：除去,中的,2,干燥：除去,气体中的水蒸气，防止,3,增大原料浸出率,(,离子在溶液中的含量多少,),的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速,(,浓度、压强,),，增大气液或固液接触面积。,4,加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向,(,一般是有利于生成物生成的方向,),移动。,5,温度不高于,的原因，适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发,(,如浓硝酸,),、分解,(,如,H,2,O,2,、,NH,4,HCO,3,),、氧化,(,如,Na,2,SO,3,),或促进水解,(,如,AlCl,3,),等，影响产品的生成。,二、答题模板,6,从滤液中提取一般晶体,(,溶解度随温度升高而增大,),的方法：蒸发浓缩,(,至少有晶膜出现,),、冷却结晶、过滤、洗涤,(,冰水洗、热水洗、乙醇洗,),、干燥。,7,从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤，如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来、洗涤、干燥。,8,控制某反应的,pH,使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节,pH,所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；,pH,分离时的范围确定：范围过小导致某离子沉淀不完全，范围过大导致主要离子开始沉淀。,9,减压蒸馏,(,减压蒸发,),的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止,(,如,H,2,O,2,、浓硝酸、,NH,4,HCO,3,),受热分解、挥发。,6从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大)的方法：蒸,10,检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全。,11,洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作,2,3,次。,12,检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。,13,洗涤沉淀的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。,14,冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。,10检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后,15,乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。,16,蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发,AlCl,3,溶液时为获得,AlCl,3,需在,HCl,气流中进行。,17,事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的,(,如氧气,),防止某物质被氧化。,高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件,1,(2017,全国卷,，,27),重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为,FeO,Cr,2,O,3,，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：,1(2017全国卷，27)重铬酸钾是一种重要的化工原料,27,陶瓷在高温下会与,Na,2,CO,3,反应,Fe,Al(OH),3,小,27 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 Fe Al(,(5),某工厂用,m,1,kg,铬铁矿粉,(,含,Cr,2,O,3,40%),制备,K,2,Cr,2,O,7,，最终得到产品,m,2,kg,，产率为,_,。,(4),有关物质的溶解度如图所示。向,“,滤液,3,”,中加入适量,KCl,，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到,K,2,Cr,2,O,7,固体。冷却到,_(,填标号,),得到的,K,2,Cr,2,O,7,固体产品最多。,a,80,b,60,c,40,d,10,步骤,的反应类型是,_,。,d,复分解反应,(5)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备,高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件,高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件,高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件,(1),氯化过程：,TiO,2,与,Cl,2,难以直接反应，加碳生成,CO,和,CO,2,可使反应得以进行。,已知：,TiO,2,(s),2Cl,2,(g)=TiCl,4,(g),O,2,(g),H,1,175.4 kJ,mol,1,2C(s),O,2,(g)=2CO(g),H,2,220.9 kJ,mol,1,沸腾炉中加碳氯化生成,TiCl,4,(g),和,CO(g),的热化学方程式：,_,。,氯化过程中,CO,和,CO,2,可以相互转化，根据如图判断：,CO,2,生成,CO,反应的,H,_0(,填,“,”“,”“,”,),，判断依据：,_,。,TiO,2,(s),2Cl,2,(g),2C(s)=TiCl,4,(g),2CO(g),H,45.5 kJmol,1,随温度升高，,CO,含量增大，说明生成,CO,的反应是吸热反应,(1)氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和,氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的,HCl,和,Cl,2,经吸收可得粗盐酸、,FeCl,3,溶液，则尾气的吸收液依次是,_,。,氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗,TiCl,4,混合液，则滤渣中含有,_,。,(2),精制过程：粗,TiCl,4,经两步蒸馏得纯,TiCl,4,。示意图如下：,物质,a,是,_,，,T,2,应控制在,_,。,H,2,O,、,FeCl,2,溶液、,NaOH,溶液,MgCl,2,、,AlCl,3,、,FeCl,3,SiCl,4,高于,136,，低于,181,氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可,高考化学大一轮复习-第三章-金属及其化合物-综合课2-无机化工流程题的解题指导ppt课件,氯化反应的尾气中含有,HCl,和,Cl,2,，经吸收得到粗盐酸、,FeCl,3,溶液，可用水吸收,HCl,得到粗盐酸，用,FeCl,2,溶液吸收,Cl,2,得到,FeCl,3,溶液，最后用,NaOH,溶液吸收未被吸收的,HCl,和,Cl,2,，防止污染环境，故尾气吸收液依次为水、,FeCl,2,溶液、,NaOH,溶液。,由,TiCl,4,及所含杂质氯化物的性质表格数据可知，氯化产物冷却至室温，,AlCl,3,、,FeCl,3,和,MgCl,2,均变成固体，,SiCl,4,和,TiCl,4,为液体，故过滤所得滤渣中含有,AlCl,3,、,FeCl,3,和,MgCl,2,。,(2),粗,TiCl,4,中含有,SiCl,4,，由于,TiCl,4,的沸点高于,SiCl,4,，故经过蒸馏塔一进行蒸馏后可除去,SiCl,4,，物质,a,为,SiCl,4,。经蒸馏塔二进行蒸馏后得到纯,TiCl,4,，而使其他杂质留在物质,b,中，故,T,2,应控制在,136,181,。,氯化反应的尾气中含有HCl和Cl2，经吸收得到粗盐酸、Fe,3,(2017,江苏卷，,19),某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量,Ag(,金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略,),。,水浴加热,3(2017江苏卷，19)某科研小组采用如下方案回收一种,(2)NaClO,溶液与,Ag,反应的产物为,AgCl,、,NaOH,和,O,2,，该反应的化学方程式为,_,。,HNO,3,也能氧化,Ag,，从反应产物的角度分析，以,HNO,3,代替,NaClO,的缺点是,_,。,(3),为提高,Ag,的回收率，需对,“,过滤,”,的滤渣进行洗涤，并,_,。,(4),若省略,“,过滤,”,，直接向冷却后的反应容器中滴加,10%,氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量,NaClO,与,NH,3,H,2,O,反应外,(,该条件下,NaClO,3,与,NH,3,H,2,O,不反应,),，还因为,_,。,4Ag,4NaClO,2H,2,O=4AgCl,4NaOH,O,2,会释放出氮氧化物,(,或,NO,、,NO,2,),，造成环境污染,将洗涤后的滤液合并入过滤,的