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,专题讲座（二） 无机化工流程题复习策略与题型专练,备选素材,一、复习策略,在高考试题考察中，为了使化学教学更加紧密联系工农业生产和日常生活，高考将无机框图题改为化学工艺流程框图题。这类题是通过某种重要的化工产品的工业生产流程简图的分析，以物质制备、分离、提纯为试题情境，以元素化合物知识、实验基本操作、化学平衡原理、水解理论、物质制备和分离的知识为考察知识目标，以信息的获取、加工、整合和新情境下实际问题的分解、分析、综合、解决及以经济的视角分析实际生产中的各种问题为考察能力目标。,一、复习策略,无机化工流程题的特点：,一、复习策略,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。 (1)流程的呈现主要有以物质转化为主线，以操作过程为主线，甚至有时候会以设备为主线。,一、复习策略,(2)这类题常围绕以下几个知识点进行设问： 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 氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写； 利用控制pH分离除杂； 化学反应的能量变化；,一、复习策略,实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等； 流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用； 环境保护与绿色化学评价。 解答无机化工流程试题的程序： (1)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。,一、复习策略,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。,一、复习策略,(2)流程具体分析： 化工过程加某物质的可能作用： 参与反应：作为原料参加反应、作为除杂试剂、作为除污染试剂 提供氛围(关注参与反应的物质性质的特殊性或反应条件的特殊性)：如氧化或还原性氛围、酸碱性氛围调节pH值、温度氛围如提供能量维持高温、作溶剂如调节溶解度。,一、复习策略,满足定量要求：如提供合适的元素比例，以符合产品的需要。 反应条件的选择：,一、复习策略,一、复习策略,学生看到化工流程题首先的感觉是害怕，因为害怕就不能静下心来审题做题，所以要先消除学生的恐惧心理，可以从以下入手。 化工流程题的备考建议： (1)了解化工流程题的题型特点，充分利用教材知识素材 高考的化工流程题中试题的命制有时会依托教材中的重要的化工原料的制备及化学工业知识的介绍，工业流程相对稳定，所包含的化学知识比较基础，具有一定的代表性和典型性。在备考中要重视教材的阅读，能够对涉及到化工生产的知识熟练掌握，举一反三。,一、复习策略,(2)强化工业流程题的专项训练，及时归纳解题方法 收集各地高考模考中的工业流程题进行专题练习，指导学生学会运用化学反应原理、物质分离和制备及绿色化学的观点从经济的视角分析实际生产中的各种问题。,二、题型专练,解析,对点练习1 (2014高考广东卷)石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下： (注：SiCl4的沸点为57.6，金属氯化物的沸点均高于150),信息给予题一定要注意审题，本题为带工艺流程图的信息题，根据工艺流程图所提供的信息结合设问，仔细分析解答。(1)若装置中混有空气，在1 500时初级石墨与O2反应，故通入Cl2前，先通一段时间N2，排出装置内的空气，防止初级石墨电极被O2氧化。(2)由信息“石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物”，问的是“气体中的碳氧化物主要是什么”，当石墨中的氧化物转化为氯化物时，氧元素可能与碳元素结合，而此时碳的量较多，所以气体中的碳氧化物主要为一氧化碳；根据信息“SiCl4的沸点为57.6，,(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是 _。 (2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体中的碳氧化物主要为_，由气体中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_。 (3)步骤为：搅拌、_，所得溶液中的阴离子有_。 (4)由溶液生成沉淀的总反应的离子方程式为_，100 kg初级石墨最多可获得的质量为_kg。 (5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。,二、题型专练,解析,二、题型专练,解析,答案,图显/隐,对点练习2 (2014高考江苏卷)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)62x溶液，并用于烟气脱硫研究。,二、题型专练,解析,(1)酸浸时反应的化学方程式为_；滤渣的主要成分为_(填化学式)。 (2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)62x。滤渣的主要成分为_(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_(用离子方程式表示)。 (3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是_；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。,二、题型专练,答案,二、题型专练,(1)由流程可知，第步反应中无水HF除作为反应物外，还起到溶剂的作用。玻璃中含有SiO2，可与HF发生反应而被腐蚀，化学方程式为SiO24HF=SiF42H2O。HF具有酸性，沾到皮肤上，可选用碱性较弱的NaHCO3溶液进行冲洗。 (2)PF5中P元素显5价，F元素显1价，迁移应用盐类水解反应知识推出PF5发生水解反应应生成H3PO4和HF，化学方程式为PF54H2O=H3PO45HF。 (3)第步分离得到滤液和LiPF6固体，显然该步操作为过滤。HCl、HF的沸点分别为85.0和19.5，第步分离尾气中的HCl和HF，可采用冷凝的方法，使HF液化，再予以分离。 (4)由题意可知，152 gmol1n(LiPF6)26 gmol1n(LiF)w g，n(LiPF6)n(LiF)n mol，解得n(LiPF6)(w26n)/126 mol。,解析,(1)第步反应中无水HF的作用是_、_。反应设备不能用玻璃材质的原因是_(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的_溶液冲洗。 (2)该流程需在无水条件下进行，第步反应中PF5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式_。 (3)第步分离采用的方法是_；第步分离尾气中的HF、HCl采用的方法是_。 (4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg，测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物质的量为_mol(用含w、n的代数式表示)。,二、题型专练,答案,解析,图显/隐,二、题型专练,解析,图显/隐,二、题型专练,答案,二、题型专练,对点练习5 (2014高考四川卷)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃烧尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。,解析,二、题型专练,(1)该流程中，能将含硫尾气吸收，充分利用了废弃物，同时减少了大气中能形成酸雨的SO2，故A、C项符合，该过程对白色污染无影响。,请回答下列问题： (1)上述流程脱硫实现了_(选填下列字母编号)。 A废弃物的综合利用 B白色污染的减少 C酸雨的减少 (2)用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3，其原因是_。,(2)软锰矿用稀硫酸溶解且通入SO2后，溶液中含有反应生成的金属阳离子，其中MnO2被SO2还原为Mn2，其他金属变成相应的金属阳离子Fe3、Al3、Cu2、Ni2，故加入MnCO3后发生反应MnCO32H=Mn2CO2H2O而消耗了溶液中的H，使溶液的pH升高，使得Al3和Fe3水解生成氢氧化物沉淀而除去。,解析,二、题型专练,(3)已知：25、101 kPa时， Mn(s)O2(g)=MnO2(s) H520 kJ/mol S(s)O2(g)=SO2(g) H297 kJ/mol Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s) H1 065 kJ/mol SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_。,(3)将给定的三个热化学方程式依次编为，将三个方程式按照处理后可得热化学方程式MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s) H248 kJ/mol。 (4)用惰性电极电解MnSO4溶液制取MnO2时，在2H2O2e=MnO24H。 (5)碱性锌锰干电池在放电时，正极上MnO2得电子生成碱式氧化锰MnO(OH)，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式MnO2H2Oe=MnO(OH)OH。,解析,二、题型专练,(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极 反应式是_。 (5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是_。 (6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程，将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量为ckg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2_kg。,解析,二、题型专练,答案,二、题型专练,
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