2022年《無機化工流程題解題方法指導》

《2022年《無機化工流程題解題方法指導》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2022年《無機化工流程題解題方法指導》（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、專題講座無機化工流程題解題方法指導一、解題策略化工流程中常見的操作與名詞化工流程題目在流程上一般分為3 個過程：原料處理 分離提純 獲得產品(1)原料處理階段的常見考點與常見名詞加快反應速率溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等水浸：與水接觸反應或溶解浸出：固體加水(酸 )溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少(更多轉化 ) 酸浸：在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程灼燒、焙燒、煅燒：改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質高溫下氧化、分解控制反應條件的方法(2)分離提純階段的常見考點調 pH 值除雜a控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫

2、氧化物沉淀例如：已知下列物質開始沉淀和沉淀完全時的pH 如下表所示物質開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.7 3.7 Fe(OH)27.6 9.6 名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - Mn(OH)28.3 9.8 若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應該怎樣做？提示：先用氧化劑把Fe2氧化為 Fe3，再調溶液的pH 到 3.7。b調節(jié) pH 所需的物質一般應滿足兩點：能與 H反應，使溶液pH 值增大；不

3、引入新雜質。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH 值。試劑除雜加熱：加快反應速率或促進平衡向某個方向移動如果在制備過程中出現一些受熱易分解的物質或產物，則要注意對溫度的控制。如：侯氏制堿中的 NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃 )等物質。降溫：防止某物質在高溫時會溶解(或分解 )、為使化學平衡向著題目要求的方向移動萃取(3)獲得產品階段的常見考點洗滌 (冰水、熱水 )：洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液

4、中析出FeCl3、AlCl3、 MgCl2等溶質時，應在 HCl 的氣流中加熱，以防其水解。蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶：如除去KNO3中的少量NaCl。蒸發(fā)結晶、趁熱過濾：如除去NaCl 中的少量KNO3。重結晶(4)其他常見考點化學方程式實驗儀器計算信息二、熱點題型探究熱點 1堿金屬及其礦物的開發(fā)利用名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - 例 1(2012廣東理綜， 32)難溶性雜鹵石(K2SO4 MgSO4

5、 2CaSO4 2H2O)屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡：K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O(s)2Ca2 2K Mg24SO24 2H2O 為能充分利用鉀資源，用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：(1)濾渣主要成分有_和_以及未溶雜鹵石。(2)用化學平衡移動原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K的原因：_。(3)“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入_溶液，經攪拌等操作后，過濾，再加入_溶液調濾液 pH 至中性。(4)不同溫度下， K的浸出濃度與溶浸時間的關系見下圖。由圖可得，隨著溫度升高，_ ，_ 。(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過程中會發(fā)生：CaSO

6、4(s)CO23CaCO3(s)SO24已知 298 K 時， Ksp(CaCO3)2.80109，Ksp(CaSO4)4.90105，求此溫度下該反應的平衡常數 K(計算結果保留三位有效數字）要求用理論回答的試題，應采用“四段論法 ”：改變了什么條件(或是什么條件)根據什么理論 有什么變化 得出什么結論。名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - 精練 1KNO3是重要的化工產品，下面是一種已獲得專利的K

7、NO3制備方法的主要步驟：(1)反應中，CaSO4與 NH4HCO3的物質的量之比為12，該反應的化學方程式為_ 。(2)反應需在干態(tài)、加熱的條件下進行，加熱的目的是_ ；從 反 應 所 得 混 合 物 中 分 離 出CaSO4的 方 法 是 趁 熱 過 濾 ， 趁 熱 過 濾 的 目 的 是_ 。(3)檢驗反應所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4樣品溶解于水，_ 。(4)整個流程中，可循環(huán)利用的物質除(NH4)2SO4外，還有 _(填化學式 )。熱點 2鎂、鋁及其礦物的開發(fā)利用例 22013江蘇， 16(1)(2)(3)氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備

8、高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下：名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - (1)MgCO3與稀硫酸反應的離子方程式為_。(2)加入 H2O2氧化時，發(fā)生反應的化學方程式為_。(3)濾渣 2 的成分是 _(填化學式 )首尾分析法：對一些線型流程工藝(從原料到產品為一條龍生產工序)試題，首先對比分析生產流程示意圖中的第一種物質(原

9、材料 )與最后一種物質(產品 )， 從對比分析中找出原料與產品之間的關系，弄清生產流程過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜、分離提純產品的化工工藝，然后再結合題設的問題，逐一推敲解答。關鍵在于認真對比分析原料與產品的組成，從中找出將原料轉化為產品和除去原材料中所包含的雜質的基本原理和所采用的工藝生產措施。當把生產的主線弄清楚了，圍繞生產主線所設計的系列問題也就可以解答了。精練 2鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。某學校課外興趣小組從海水曬鹽后的鹽鹵(主要含Na、Mg2、Cl、 Br等 )中模擬工業(yè)生產來提取鎂，主要過程如下：回答下列問題：(1) 工 業(yè)

10、上 從 鹽 鹵 中 獲 取Mg(OH)2用 石 灰 乳 而 不 用NaOH溶 液 的 原 因 是_ 。(2)從過程得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量 Ca(OH)2的方法是先將沉名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - 淀加入到盛有_溶液的燒杯中，充分攪拌后經_、 _(填操作方法 )可得純凈的 Mg(OH)2。(3)下圖是該興趣小組設計進行過程的實驗裝置圖：其中裝置 A 的作用是

11、 _ 。(4)寫出過程中發(fā)生反應的化學方程式_ 。熱點 3鐵、銅及其礦物的開發(fā)利用例 3工業(yè)上由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：(1)步驟是在反射爐中進行的。把黃銅礦和石英砂混合加熱到1 000 左右，黃銅礦與空氣反應生成Cu 和 Fe 的低價硫化物，且部分Fe 的硫化物轉變?yōu)榈蛢r氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式分別是_、_。(2)步驟是在轉爐中發(fā)生的。冰銅含 Cu 量為 20% 50%。 轉爐中， 將冰銅加熔劑(石英砂 )，在 1 200 左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu2S 被氧化為 Cu2O。生成的 Cu2O 與 Cu2S 反應 ， 生 成 含Cu量 約

12、為98.5% 的 泡 銅 ， 該 過 程 發(fā) 生 反 應 的 化 學 方 程 式 分 別 是_、 _。氣體A 中的大氣污染物可選用下列試劑中的_(填字母 )吸收。a濃硫酸b稀硝酸cNaOH 溶液d氨水(3)步驟是由泡銅冶煉粗銅的反應，反應方程式為_ 。名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 9 頁 - - - - - - - - - (4)用稀硝酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈血紅色，說明溶液中存在_(填離子符號 )， 檢驗溶液

13、中還存在Fe2的方法是 _(注明試劑、 現象 )。解答無機化工流程圖題的策略1粗讀題干，挖掘圖示圖示中一般會呈現超出教材范圍的知識，但題目中往往會有提示或者問題中不涉及，所以一定要關注題目的每一個關鍵字，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質都推出，只需問什么推什么。 如制備類無機化工題，可粗讀試題， 知道題目制取什么、大致流程和有什么提示等。2攜帶問題，精讀信息這里信息包括三個方面：一是主干， 二是流程圖示， 三是設置問題。 讀主干抓住關鍵字、詞；讀流程圖，重點抓住物質流向(“進入 ”與“流出 ” )、實驗操作方法等。3跳躍思維，規(guī)范答題答題時應注意前后問題往往沒有“相關性 ”，即前一問未答出，

14、不會影響后面答題。精練 3實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵 (堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬 (FeSO4 7H2O)，主要工藝流程如下。(1)將過程產生的氣體通入下列溶液中，溶液會褪色的是_(填字母 )。A品紅溶液B紫色石蕊溶液C酸性 KMnO4溶液D溴水(2)過程中，FeS、 O2和 H2SO4反應的化學方程式為_ 。(3)過程中需加入的物質是_。名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁，共 9 頁 - -

15、- - - - - - - (4)過程中，蒸發(fā)結晶時需使用的儀器除酒精燈、三腳架外，還需要_。(5)過程調節(jié)pH 可選用下列試劑中的_(填字母 )。A稀硫酸BCaCO3CNaOH 溶液熱點 4其他金屬及化合物的制取例 4硫酸鉛 (PbSO4)廣泛應用于制造鉛蓄電池、白色顏料等。利用方鉛礦精礦(PbS)直接制備硫酸鉛粉末的流程如下：已知： ()PbCl2(s)2Cl(aq)PbCl4(aq) H0 ( )Ksp(PbSO4)1.08 108，Ksp(PbCl2)1.6105( )Fe3、Pb2以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH 值分別為 3.2、7.04 (1)步驟中生成PbCl2和 S 的離

16、子方程式為_ ，加入鹽酸的另一個目的是為了控制pH 值在 0.5 1.0， 原因是 _ 。(2)用化學平衡移動的原理解釋步驟中使用冰水浴的原因_ 。(3)寫出 PbCl2晶體轉化為PbSO4沉淀的離子方程式_ 。(4)請用離子方程式解釋濾液2 加入 H2O2可循環(huán)利用的原因_，濾液 3是 _。(5)鉛蓄電池的電解液是硫酸，充電后兩個電極上沉積的PbSO4分別轉化為PbO2和 Pb，充電時陰極的電極反應式為_。名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁，共

17、 9 頁 - - - - - - - - - 精練 42013山東理綜， 30(2)TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含 Fe2O3、SiO2等雜質 )制備 TiO2的有關反應包括：酸溶FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l) 水解TiOSO4(aq)2H2O(l)=90 H2TiO3(s)H2SO4(aq) 簡要工藝流程如下：試劑 A 為_。鈦液需冷卻至70 左右，若溫度過高會導致產品TiO2收率降低，原因是 _ 。取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN 溶液后無明顯現象，再加H2O2后出現微紅色， 說明 H2TiO3中存在的雜質離子是_。 這種 H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會發(fā)黃，發(fā)黃的雜質是_(填化學式 )。名師歸納總結 精品學習資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學習資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁，共 9 頁 - - - - - - - - -