高考化學一輪復(fù)習 熱點題型突破系列3 無機化工流程題的解題策略課件 新人教版

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1、第三章金屬及其化合物熱點題型突破系列熱點題型突破系列( (三三) ) (2015新課標全國卷)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：無機化工流程題的解題策略無機化工流程題的解題策略真題示例真題示例Mg2B2O5H2O 提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑 Fe3O4SiO2和和CaSO4 將將Fe2氧化成氧化成Fe3 使使Fe3與與Al3形成氫氧化物沉淀形成氫氧化物沉淀而除去而除去(七水七水)硫酸鎂硫酸鎂 【精講精析

2、】(1)根據(jù)強酸制弱酸的原理以及題目中硼酸的化學式，可完成方程式的書寫；提高反應(yīng)速率除增大溶液濃度外，還可以考慮溫度、接觸面積等。 (2)Fe3O4有磁性，堿性氧化物被硫酸溶解，二氧化硅則不溶。 (3)由于Al3和Fe3在pH約為5時均可沉淀析出，所以要將Fe2氧化成Fe3與Al3一并除去。 (4)“酸浸”過程中生成大量硫酸鎂，所以在后續(xù)的蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶過程中會析出少量的硫酸鎂。 (5)電子式的書寫應(yīng)注意陰離子應(yīng)用“”括起來。 (6)硼酸高溫易分解，鎂具有還原性，作還原劑，將硼置換出來。知識延伸知識延伸 2化工生產(chǎn)流程中常見考點及常見名詞 (1)化工生產(chǎn)流程中的常見名詞。 浸出：溶劑選擇性

3、地溶解固體中某組分的工藝過程。礦物原料浸出的任務(wù)是選擇適當?shù)娜軇?，使礦物原料中的有用組分或有害雜質(zhì)選擇性地溶解，使其轉(zhuǎn)入溶液中，達到有用組分與有害雜質(zhì)或與脈石組分相分離的目的。依據(jù)所選擇的溶劑不同，通常分為酸浸和堿浸。 粉碎：增大表面積，加快反應(yīng)速率。 灼燒、焙燒、煅燒：使物質(zhì)在高溫下氧化、分解。 (2)化工生產(chǎn)中分離、提純階段的常用反應(yīng)條件。 調(diào)pH除雜： a控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。 b調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與H反應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。 控溫：防止溫度過高，使物質(zhì)分解或揮發(fā)；防止溫度過低，使物質(zhì)無法揮發(fā)或者反應(yīng)不能進行。 加熱：加快反應(yīng)速率；

4、加速固體溶解；使平衡向吸熱方向移動。 (3)獲得產(chǎn)品階段的常用方法。 洗滌：用冰水、熱水、乙醇、乙醚等溶劑(主要考慮溶解度)洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。 蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解。 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量NaCl。 蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如除去NaCl中的少量KNO3。 1解答工藝流程類題目的三個步驟 (1)從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。 (2)分析流程中的每一步驟。 (3)從問題中獲取信息，幫助解題。對反應(yīng)條件的分析可從以下幾個方面著手：

5、對反應(yīng)速率有何影響、對平衡轉(zhuǎn)化率有何影響、對綜合生產(chǎn)效益有何影響(如可從原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，也可從對設(shè)備的要求，環(huán)境保護等方面作答)。解題策略解題策略 2解答工藝流程題需考慮的六個方面 (1)瀏覽題中的工藝流程圖，提取有用的信息，分析流程中將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的主要生產(chǎn)原理，推斷并寫出相關(guān)化學反應(yīng)方程式。 (2)設(shè)計分離提純產(chǎn)品的步驟，選擇分離提純的實驗方法(如過濾、蒸發(fā)、分液、蒸餾等)，掌握主要儀器和主要操作。 (3)根據(jù)數(shù)據(jù)，結(jié)合化學平衡移動原理，從溫度、壓強和濃度等方面分析，找到能使反應(yīng)正向移動的條件，計算出產(chǎn)品的產(chǎn)率和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。 (4)注意環(huán)保，減少污染，發(fā)展“綠

6、色化學”。以原料循環(huán)使用或廢物利用為主線，評價實驗方案的優(yōu)劣。 (5)考慮原料的來源和經(jīng)濟成本。通過對原料價位的思考優(yōu)化實驗方案。 (6)設(shè)計出簡單的生產(chǎn)設(shè)備、簡便的生產(chǎn)工藝等。以流程中部分實驗操作的改進和創(chuàng)新來評價實驗方案。 步驟1快速瀏覽，明確實驗?zāi)康?(1)閱讀題目的背景材料、找出提供的原料、分析提供的條件和圖表。 (2)解讀操作流程、挖掘重要的操作步驟。 步驟2仔細審讀，關(guān)注有效信息 (1)關(guān)注箭頭號：圖1箭頭表示的是反應(yīng)物同時加入，圖2表示反應(yīng)物分步加入，圖3表示循環(huán)反應(yīng)。 (2)關(guān)注框內(nèi)所列內(nèi)容：根據(jù)實驗?zāi)康模笾屡鍙脑系疆a(chǎn)品的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 步驟3對照問題，提煉關(guān)鍵信息

7、根據(jù)設(shè)問提煉出對解決問題有用的信息。有些題干中不很明了的信息可能會在問題中有所涉及而得以完善。有些信息問題涉及不到，屬于無效信息，所以對題干中和流程圖中不懂的信息要大膽跳過，如果解決問題需要再重新梳理。 1(2015廣東理綜)七鋁十二鈣(12CaO7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下： (1)煅粉主要含MgO和_。用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若濾液中c(Mg2)小于5106 molL1，則溶液pH大于_ (Mg(OH)2的Ksp51012)；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，

8、原因是_。鞏固訓練鞏固訓練 CaO11防止產(chǎn)物中有防止產(chǎn)物中有CaSO4沉淀沉淀 Ca(HCO3)2 2(2015山東理綜)毒重石的主要成分為BaCO3(含Ca2、Mg2、Fe3等雜質(zhì))，實驗室利用毒重石制備BaCl2 2H2O的流程如下：Ca2Mg2Fe3開始沉淀時的開始沉淀時的pH11.99.11.9完全沉淀時的完全沉淀時的pH13.911.13.2 (1)毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是_ _。 實驗室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸，除量筒外還需使用下列儀器中的_。 a燒杯b容量瓶 c玻璃棒d滴定管 (2)加入NH3H2O調(diào)pH8可除去_(填離子符號)，濾渣中含_(填化學式)。加入H

9、2C2O4時應(yīng)避免過量，原因是_。 已知：Ksp(BaC2O4)1.6107，Ksp(CaC2O4)2.3109增大接觸面積從而增大接觸面積從而 使反應(yīng)速率加快使反應(yīng)速率加快a、c Fe3 Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4過量會導(dǎo)致生成過量會導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品產(chǎn)量減少沉淀，產(chǎn)品產(chǎn)量減少 上方上方 偏大偏大 3(2015福建理綜)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。 (1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為_。 (2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下： 已知：物質(zhì)物質(zhì)Si

10、Cl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點沸點/57.6180(升華升華)300(升華升華)1 023 步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是_ (只要求寫出一種)。 步驟中若不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是_。 已知： Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g) H11 344.1 kJmol1 2AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g) H21 169.2 kJmol1 由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學方程式為_ _。防止后續(xù)步驟生成的防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率水解或增大反應(yīng)物的接觸面積

11、，加快反應(yīng)速率 鐵或鐵或Fe 3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJmol1 Al2O3(s)3C(s) 步驟的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學式分別為_、_、_。 結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟中加入鋁粉的目的是_。NaClNaClO除去除去FeCl3，提高，提高AlCl3純度純度 解析本題主要考查鹽類水解、蓋斯定律、Cl2的性質(zhì)、鋁及其化合物的性質(zhì)。 (1)Al3水解生成Al(OH)3和H。 (2)水分減少可防止Al3的水解，氣孔數(shù)目增多，增大了接觸面積可以加快反應(yīng)速率； 焦炭能還原礦石中的氧化鐵生成鐵； 根據(jù)蓋斯定律，將第一個反應(yīng)減去第二個反應(yīng)可得該熱化學反應(yīng)方程式； 尾氣中存在Cl2和CO2，故與足量的NaOH冷溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO、Na2CO3； 根據(jù)流程圖可知液態(tài)混合物中含有FeCl3雜質(zhì)，因此加入Al粉可與FeCl3反應(yīng)，除去FeCl3，提高AlCl3的純度。