高考總復習 專題課堂五 無機化工流程題的解題策略課件 魯科版

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1、考點一考點一考點二考點二 無機化工流程題實際上是考查學生運用化學反應(yīng)原理及相關(guān)實驗知識等來解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力。解此類型題目的基本步驟是：1從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。2認真分析流程中的每一步驟：(1)反應(yīng)物是什么；(2)發(fā)生了什么反應(yīng)；(3)產(chǎn)物是什么，對產(chǎn)品有什么作用。3從問題中獲取信息，幫助解題。專題課堂五無機化工流程題的解題策略專題課堂五無機化工流程題的解題策略考點一考點一考點二考點二要 點 突 破 這類題目其實就是對混合物的除雜、分離、提純。當遇到這一類題時，要求學生一定要認真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些，主要物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)差別是什么？認真

2、分析當加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。其中，蒸發(fā)濃縮與冷卻結(jié)晶方法都可以將溶液中的溶質(zhì)以固體形式析出，具體采用何種方法，主要取決于溶質(zhì)的溶解度?？键c一以混合物的分離、提純?yōu)槟康墓に嚵鞒填}考點一以混合物的分離、提純?yōu)槟康墓に嚵鞒填}考點一考點一考點二考點二有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較大，如NH4NO3、KNO3等物質(zhì)，在蒸發(fā)過程中比較難析出來，所以要用冷卻方法使它結(jié)晶。而有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較小，如NaCl、KCl等，有少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小，如Ca(OH)2要使

3、它們析出較多固體溶質(zhì)時，則要用蒸發(fā)濃縮的方法。例如NaCl和KNO3混合溶液，如果將混合溶液蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl。如果將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3。 考點一考點一考點二考點二如果是除雜，雜質(zhì)所含的量比較少，一般是讓主要物質(zhì)析出來。如KNO3溶液中含少量NaCl，常用冷卻結(jié)晶法，再經(jīng)過過濾、洗滌、烘干(不同的物質(zhì)在烘干時采取的方法不同)，就可得到KNO3固體了。如果NaCl溶液中含少量KNO3，則用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法，這種方法一般要經(jīng)過趁熱過濾才能得到較純的主要物質(zhì)，主要原因是如果溫度下降，雜

4、質(zhì)也會以晶體的形式析出來?？键c一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二提示：在本實驗條件下，Ni()不能被氧化，高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。回答下列問題：(1)反應(yīng)中除掉的雜質(zhì)離子是_，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是_。(2)反應(yīng)的反應(yīng)類型為_，過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有_。(3)反應(yīng)形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是_。(4)反應(yīng)中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2，取干燥后的濾餅11.2 g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g，則x等于_?？键c一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二考點一考

5、點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二應(yīng) 用 體 驗1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(FeSO47H2O)，主要工藝流程如下?？键c一考點一考點二考點二(1)將過程產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會退色的是_。A品紅溶液B紫色石蕊試液C酸性KMnO4溶液D溴水(2)過程中，F(xiàn)eS、O2和H2SO4反應(yīng)的化學方程式為_。(3)過程中需加入的物質(zhì)是_。(4)過程中，蒸發(fā)結(jié)晶時需使用的儀器除酒精燈、三腳架外，還需要_?？键c一考點一考點二考點二(5)過程調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的_(填序號)。A稀硫酸 BCaCO3CNaOH溶液(

6、6)過程中，將溶液Z加熱到7080 ，目的是_。(7)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，進行下列實驗。用分析天平稱取2.700 0 g樣品；將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過量的BaCl2溶液；過濾、洗滌、干燥，稱重得固體質(zhì)量為3.495 0 g。若該聚鐵的主要成分為Fe(OH)(SO4)n，則該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_。(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二答案(1)ACD(2)4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S(3)鐵粉(4)蒸發(fā)皿、玻璃棒(5)C(6)促進Fe3的水解(7)31.1%考點一考點一考點二考點

7、二 要 點 突 破1明確實驗目的是制什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。只有知道了實驗目的，才能非常清楚的知道整個流程各步的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)(由題目信息獲得或根據(jù)所學知識判斷)，則要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其他雜質(zhì)。一般來說主要有如下幾種情況：考點二以制備某一物質(zhì)為目的工藝流程題考點二以制備某一物質(zhì)為目的工藝流程題考點一考點一考點二考點二(1)如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HN

8、O3(濃)等物質(zhì)。(2)如果產(chǎn)物是一種易水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應(yīng)的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質(zhì)時，要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時，都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解，否則得到的產(chǎn)物分別是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO；而像Al2(SO4)3、NaAl(OH)4、Na2CO3等鹽溶液，雖然也發(fā)生水解，但產(chǎn)物中Al(OH)3、H2SO4、NaHCO3、NaOH都不是揮發(fā)性物質(zhì)，在蒸發(fā)時，抑制了鹽的水解，最后得到的還是溶質(zhì)本身。考點一考點一考點二考點二(3)如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止與

9、它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：含F(xiàn)e2、SO等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化性強的物質(zhì)接觸。(4)如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發(fā)生反應(yīng))而變質(zhì)的物質(zhì)(如NaOH固體等物質(zhì))，則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。(5)如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法?？键c一考點一考點二考點二2尋找在制備過程中所需的原料，寫出主要的化學反應(yīng)方程式或制備原理，從中了解流程圖。從近幾年的高考題目中會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)題目都會給出制備物質(zhì)時所需的原料，但一般會涉及

10、到物質(zhì)的分離、提純的操作。所以在明確了實驗目的之后，再寫出主要的反應(yīng)方程式，觀察有沒有副產(chǎn)品，如果有，剩余的步驟就是分離提純了。考點一考點一考點二考點二典 例 示 范【示例2】(2013江蘇，16)氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備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：考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二利用下圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進行分步吸收或收集。D中收集的氣體是_(填化學式)。B中盛放的溶液可以是_(填字母)。aNaOH溶液BNa2CO3溶液c稀硝酸 DKMnO

11、4溶液A中得到的淡黃色固體能與熱的NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)物中元素的最高價態(tài)為4，寫出該反應(yīng)的離子方程式： _?？键c一考點一考點二考點二科學審題 明確物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程：考點一考點一考點二考點二解析(1)MgCO3微溶于水寫離子方程式時不能拆成離子形式，硫酸是強酸能拆成離子形式。(2)由于菱鎂礦中含有FeCO3，所以溶液中存在FeSO4，要除去雜質(zhì)Fe2可先將其氧化成Fe3，再調(diào)節(jié)pH除去，因此H2O2是氧化劑，發(fā)生反應(yīng)：2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O。(3)用氨水調(diào)節(jié)pH4除去Fe3，濾渣2為Fe(OH)3。(4)題目中要求利用圖中裝置進行氣體的分步吸收或收集。煅燒后存在四

12、種氣體：S、SO2、CO2和CO?？键c一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二應(yīng) 用 體 驗2近年來，硫化銅礦的濕法冶煉技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進展?，F(xiàn)有一種催化氧化酸浸硫化銅礦的冶煉法，其工藝流程如圖1所示：考點一考點一考點二考點二反應(yīng)溫度、固液比、反應(yīng)時間、氯離子濃度都對銅的浸出率有較大的影響，下面是實驗得出的這幾種因素對銅的浸出率影響的變化曲線圖(如圖2圖5所示)?？键c一考點一考點二考點二(2)寫出反應(yīng)1的化學方程式：_，濕法煉銅與火法煉銅相比，優(yōu)點是_?？键c一考點一考點二考點二(3)從溶液中得到FeSO47H2O晶體的操作是_；實驗時常用乙醇洗滌晶體，優(yōu)點是_。

13、(4)根據(jù)實驗以及工業(yè)生產(chǎn)的實驗要求，從下表中得出的最佳工藝條件為_(填序號)。選項選項反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度/固液比固液比c(Cl)/molL1反應(yīng)時反應(yīng)時間間/hA10015.50.77B95150.86C110160.98考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二考點一考點一考點二考點二線型流程工藝試題的分析方法1首尾分析法首尾分析法對一些線型流程工藝對一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序)試試題，首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)題，首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)(原材原材料料)與最后

14、一種物質(zhì)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品產(chǎn)品)，從對比分析中找出原料與產(chǎn)品，從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離提純產(chǎn)品的化工工藝，然后再結(jié)合題設(shè)原理和除雜、分離提純產(chǎn)品的化工工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問題，逐一推敲解答。關(guān)鍵在于認真對比分析原料與產(chǎn)的問題，逐一推敲解答。關(guān)鍵在于認真對比分析原料與產(chǎn)品的組成，從中找出將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和除去原材料中所品的組成，從中找出將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和除去原材料中所包含的雜質(zhì)的基本原理和所采用的工藝生產(chǎn)措施。當把生包含的雜質(zhì)的基本原理和所采用的工藝生產(chǎn)措施。當把生產(chǎn)的主線弄清楚了，圍繞生產(chǎn)主線所設(shè)計的系列問題也就產(chǎn)的主線弄清楚了，圍繞生產(chǎn)主線所設(shè)計的系列問題也就可以解答了?？梢越獯鹆?。考點一考點一考點二考點二2反應(yīng)條件分析(1)對反應(yīng)速率有何影響？(2)對平衡轉(zhuǎn)化率有何影響？(3)對綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設(shè)備的要求，環(huán)境保護等。3常見文字敘述(1)洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作23次。(2)從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過濾(洗滌)。