高考化学二轮复习专题——无机工艺流程分析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2021/2/4,#,2021届高考,化学,二轮复习,无机工艺流程分析,命题角度分析,命题点,课标全国卷,新高考卷,考题示例,命题角度,考题示例,命题角度,工艺流程图分析,2020,全国,26,由黏土钒矿制备,NH,4,VO,3,2020,山东,16,用软锰矿和,BaS,制备高纯,MnCO,3,2019,全国,26,由天然二氧化锰粉与硫化锰矿制备高纯硫酸锰,无机工艺流程题的结构,核心化学反应,分离提纯,原料,目标产物,示例：,NaClO,2,是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：,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）氧化还原反应规律的应用、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：制备、除杂、分离、提纯、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。,常用的化工术语,研磨、雾化 ,将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大,反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分,灼烧（煅烧）,使固体在高温下分解、氧化或改变结构和组成；使一,些物质能溶解；使一些杂质在高温下氧化、分解,酸 浸 ,通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，使可溶性,金属离子进入溶液，不溶物通过过滤操作除去,蒸发浓缩,蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度,蒸发结晶,蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的,溶质就会以晶体形式析出,水 洗,用水（冷水、冰水、热水）洗去可溶性杂质，类似的还有,酸洗、醇洗等,常考的操作,（,1,）加氧化剂：氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子,（,2,）在空气中或在其它气体中进行的反应或操作：要考虑氧气、二氧,化碳或其它气体是否参与反应或能否达到隔绝空气、防氧化、防,水解、防潮解等目的,（3）分离、提纯：,蒸发(反应时的气体氛围抑制水解)：如从溶液中析出FeCl,3,、AlCl,3,、,MgCl,2,等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防止其水解。,蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO,3,中的少量NaCl。,蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO,3,。,溶解法：利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如Fe（Al）可用过量的,NaOH溶液而除去Al，CO,2,（HCl、H,2,O）先通过饱和食盐水，再通,过浓H,2,SO,4,。,沉淀法：,a.加合适的沉淀剂（要使杂质离子充分沉淀，加入的沉淀剂必须过,量，且在后续步骤中容易除去）；,b.调节溶液的pH值。,（4）控制溶液的pH：,调节溶液的酸碱性，使金属离子（Fe,2+,、Fe,3+,、,Cu,2+,、Al,3+,、Mg,2+,等）形成氢氧化物沉淀析出,（或抑制水解）,“酸作用”还可除去氧化物（膜）,“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶,解铝、溶解二氧化硅等,特定的氧化还原反应需要的酸性条件（或碱性,条件）,（2）滤渣I为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2;检验Fe3+,可选用的化学试剂为KSCN；,对线型流程工艺试题，首先对比分析流程图中的第一种物质与最后一种物质，找出它们的关系，弄清原料转化的基本原理和分离，提纯的化工工艺，然后结合问题，逐一解答。,三控制固体的溶解与结晶,（1）沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中,测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。,FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.,（2）滤渣I为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2;检验Fe3+,可选用的化学试剂为KSCN；,（2）由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为_ 。,若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。,分析40 时TiO2xH2O转化率最高的原因_。,是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是。,加入过氧化氢氧化亚铁离子，为绿色氧化剂，不产生有害物质及杂质离子，故D正确。,其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_（填化学式）。,（4）因为Na2S2O5具有_ 性，导致商品Na2S2O5中不可避免地存在。,3、(2020新高考卷，9)以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2/Fe2O3和Al2O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：,硫化钡与硫酸锌 可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可电离，写出离子方程式：S2-+Ba2+Zn2+SO42-=BaSO4+ZnS；,(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为4，其中过氧键的数目为_。,适当加快反应速率，但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H2O2、,过浓H2SO4。,反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等,（5）控制温度（常用水浴、冰浴或油浴）,一防止副反应的发生,二使化学平衡移动；控制化学反应的方向,三控制固体的溶解与结晶,四控制反应速率；使催化剂达到最大活性,五升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发,六加热煮沸：促进水解，胶体聚沉后利于过滤分离,七趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量,八降温：防止物质高温分解或挥发；降温（或减压）,可以减少能源成本，降低对设备的要求,（6）洗涤晶体,水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质,冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤,过程中的溶解损耗,有机溶剂,洗涤,（如乙醇、CCl,4,等）：洗去晶体表面的杂质，,降低晶体的溶解度，有利于析出，减少损耗等,规范答题模板,一测定溶液pH的操作,将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，待试纸变色后，再与标准比色卡对照。,答题关键词：pH试纸、表面皿、玻璃棒、蘸待测液、比色卡、对照。,四步：取放试纸蘸待测液点滴试纸与比色卡对照。,二.从滤液中提取一般晶体（溶解度随温度升高而增大的晶体）的方法,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,三,.,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、趋热过滤、洗涤、干燥,四,.,温度不高于的原因,适当加快反应速率，但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H,2,O,2,、,NH,4,HCO,3,)分解、(如Na,2,SO,3,)氧化或促进(如AlCl,3,)水解等，影响产,品的生成。,沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量。,例题1：(2019课标全国，26)硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于,重复操作23次。,例题2：(2019课标全国，26)立德粉ZnSBaSO4（也称锌钡白），是,煅烧生成 的化学方程式为：,解析：结合流程图和上述分析可知浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+,加入与沉淀剂反应的试剂：静置，取适量上层清液于另一洁净试,（4）因为Na2S2O5具有_ 性，导致商品Na2S2O5中不可避免地存在。,该工艺中“煅烧”产生的CO2可用于“除杂”步骤以节约生产成本，为完全除去AlO2-，发生的离子反应为：,滤液中含 等离子，B项正确；,金属离子进入溶液，不溶物通过过滤操作除去,过浓H2SO4。,SiO2在“浸出过滤”步骤中和Fe2O3一起除去,写出VO+转化为VO2+反应的离子方程式_。,1000 molL1的I2KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。,(6)写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_ _。,1000 molL1的I2KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。,写出VO+转化为VO2+反应的离子方程式_。,A黄色 B红色 C紫色 D绿色,是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是。,五,沉淀洗涤,（1）沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中,包夹的可溶性离子。,（2）洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，,重复操作2,3次。,（3）误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。,若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。,(4),沉淀剂是否过量的判断方法,加沉淀剂：,静置，向上层清液中继续滴加少量,沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量。,加入与沉淀剂反应的试剂：,静置，取适量上层清液于另一洁净试,管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉,淀，证明沉淀剂已过量。,注意：若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用方法。,（5）判断沉淀是否洗净的操作,取最后一次洗涤液，滴加（试剂），若没有现象，证明沉淀已洗净。,六,.,滴定到终点的现象,滴入最后一滴,标准液，溶液由,色变为,色，且半分钟内溶液颜色不再改变，说明已达到滴定终点,七.萃取分液操作,关闭分液漏斗活塞，将混合液倒入分液漏斗中，充分振荡、静置、分层，在漏斗下面放一个小烧杯，打开分液漏斗活塞，使下层液体从下口沿烧杯壁流下；上层液体从上口倒出。,例题,1,：,(2019,课标全国，,26),硼酸（H,3,BO,3,）是一种重要的化工原料，广泛应用于,璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg,2,B,2,O,5,H,2,O、SiO,2,及少量Fe,2,O,3,、Al,2,O,3,）,为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：,（1）在95“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。,（2）“滤渣1”的主要成分有_。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe,3+,离子，可选用的化学试剂是_。,（3）根据H,3,BO,3,的解离反应：H,3,BO,3,+H,2,O H,+,+B(OH),4,，Ka=5.8110,10,，可判断H,3,BO,3,是_酸；在“过滤2”前，将溶液pH,调节至3.5，目的是_。,（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。,解析（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH,3,+NH,4,HCO,3,=(NH,4,),2,CO,3,;,（2）滤渣I为不与硫酸铵溶液反应的Fe,2,O,3,、Al,2,O,3,、SiO,2,;检验Fe,3+,可选用的化学试剂为KSCN；,（3）由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是将B(OH),4,转化为H,3,BO,3,，并促进,H,3,BO,3,析出；,（4）沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg,2+,反应生成Mg(OH),2,MgCO,3,，沉镁过程的离子反应为：2Mg,2+,+2H,2,O+3CO,3,2-,=Mg(OH),2,MgCO,3,+2HCO,3,-,；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。,例题,2,：(2019课标全国，26)立德粉ZnSBaSO,4,（也称锌钡白），是,一种常用白色颜料。回答下列问题：,（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_（填标号）。,A黄色 B红色 C紫色 D绿色,（2）以重晶石（BaSO,4,）为原料，可按如下工艺生产立德粉：,在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转窑尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO,2,和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。,在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_（填化学式）。,沉