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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 无机化工流程题复习策略与解题方法一、解题方法(一)、想考什么?1、出现形式:流程图、表格、图像 2、设问方式:措施、成分、物质、缘由 3、才能考查:猎取信息的才能、分解问题的才能、表达才能 4、学问落点:基本理论、元素化合物、试验 综上所述,无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,表达才能立意的命题指导思 想,能够综合考查同学各方面的基础学问及将已有学问敏捷应用在生产实际中解决问题的才能;所 以近年来广东高考该类型题连续显现;(二)、无机化工流程试题经常在哪些地方设问?a 反应速率与平稳理论的运用;b 氧化仍原反应的判定、方程式书写;c
2、 利用掌握 pH 分别除杂;利用溶解度分别;d e 常用的分别方法、试验操作;f 流程中的物质转化和循环;g 绿色化学评判;(三)、工业生产流程主线与核心原料预处理 除杂、净化产品分别提纯反应条件掌握原料循环利用排放物的无害化处理规律 : 主线主产品、分支副产品、回头为循环;核心考点:物质的分别操作、除杂试剂的挑选、生产条件的掌握(四)、解答一道无机化工流程试题的程序是什么?此类试题的题干通常包括文字说明、工艺(试验) 流程以及供参考的数据(以表格、 图像等出现) ;第一要通过阅读文字说明,清晰试题背景是工业生产仍是试验室讨论,精确抓住工艺 (实 验)的目的是什么,仍供应了哪些信息(原料成分?
3、含量?产品成分?从用途能看出什么 性质?);然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分别等阶段;接下来可以先看看设问,使下一步的深化分析重点更明确;名师归纳总结 然后再带着质与量的意识详细分析各个化学过程(必要时才使用参考数据),组织语言回第 1 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答设问解题思路: 明确整个流程及每一部分的目的 认真分析每步发生的反应及得到的产物结合基础理论与实际问题摸索 留意答题有模式与要点【例 1】(09 广东, 22)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3 、 MgSiO3 、CaMgCO
4、32 、Al2O3和Fe2O3 等,回收其中镁的工艺流程如下:原料:矿石(固体)预处理分别提纯分别提纯仍原预处理:研磨、酸溶解(表述:“ 浸出 ” )除杂:掌握溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是:掌握条件,调剂PH ,使 Mg2+ 全部沉淀固 体 废 料 MgCO 3 、H 2SO4 气体:CO 2 滤渣: CaSO4 、H2SiO3 未反应完固体杂质MgSiO 3、过滤滤液: Mg2+ 、 Al3+ 、Fe3+、 Ca2+、SO42-、过量 H+ NaOH MgCl 2 pH5.5 过滤NaOH MgOH2pH12.5 滤液: Mg2+ 、Ca2+ 、滤渣: FeOH3AlOH3 过
5、滤SO42-、Na+ 滤液:Ca2+ 、SO42-、Na+ (五)、熟识工业流程常见的操作与名词( 1)原料的预处理:名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 溶解:通常用酸溶;如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼烧:如从海带中提取碘;如煅烧高岭土煅烧:如煅烧高岭土,转变结构,使一些物质能溶解;并使一些杂质高温下氧化、分解( 2)掌握反应条件的方法掌握溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀pH 值的掌握;例如:已知以下物质开头沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示物质 开头沉淀 沉淀完全FeOH3 2.7 3.7 FeOH2 7.
6、6 9.6 MnOH2 8.3 9.8 如要除去 Mn2 溶液中含有的 Fe2,应当怎样做?注:调剂 pH 所需的物质一般应满意两点:不引入新杂质;a 、能与 H反应, 使溶液 pH 值增大; b、例 如 :如 要 除 去 Cu2 溶 液 中混 有 的 Fe3 , 可 加入 CuO 、 CuOH2 、Cu2OH2CO3 等物质来调剂溶液的 pH 值;蒸发、反应时的气体氛围加热的目的 : 加快反应速率或促进平稳向某个方向移动降温反应的目的 :某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平稳向着题目要求的方向移动趁热过滤 :防止某物质降温时会析出冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子,并削减晶体在洗涤过程中的
7、溶解损耗3常见名词浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少 更多转化 酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程水洗:通常为除去水溶性杂质水浸:与水接触反应或溶解【例 2】有关铝的化合物的制备,高岭土中氧化铝难溶于酸;除去溶液中的铁离 子高岭土化学组成为: Al 2O3(25%34% )、SiO 2(40%34% )、Fe2O3(0.5%3.0% )以及少量杂质和水分预处理分别提纯仍原产物转变高岭土中氯化铝的结构,使其能溶于酸名师归纳总结 Al 2O 3+6H+ = 2Al3+ + 3H 2O Fe 2O3+6H+ = 2Fe
8、3+ H 2O 第 3 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 二、做好常见考点的整理、归纳工业流程题目在流程上一般分为 3 个过程:原料处理 分别提纯 获得产品1.原料处理阶段的常见考点:加快反应速率 溶解 浸出 灼烧 焙烧 煅烧 反应条件掌握2.分别提纯阶段的常见考点:调 pH 值除杂 试剂除杂 加热降温母液(滤液)萃取3.获得产品阶段的常见考点:洗涤(冰水 热水)蒸发、反应时的气体氛围 抑制水解蒸发浓缩、冷却结晶蒸发结晶、趁热过滤重结晶4.其他常见考点:方程式试验仪器运算信息点练习(2022 年广东卷 32)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领
9、域;以-锂辉石(主要成分为Li 2O Al 2O3 4SiO 2)为原料制备 Li 2CO 3 的工艺流程如下:已知: Fe3、Al3、Fe2和 Mg2以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH 分别为 3.2、5.2、9.7和 12.4;Li 2SO4、LiOH 和 Li 2CO 3在 303 K 下的溶解度分别为 34.2 g、12.7 g 和 1.3 g;步骤 I 前,-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 _;步骤 I 中,酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li、SO 24,另含有 Al3、Fe3 、Fe2 、 Mg2、Ca2 、Na等杂质,需在搅拌下加入 _ (填“ 石灰石”、“ 氯化钙” 或“ 稀硫酸
10、”)以调剂溶液的 pH 到 6 065,沉淀部分杂质离子,然后分别得到浸出液;步骤 II 中,将适量的 H2O2 溶液、石灰乳和 Na2CO3 溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有;步骤 III 中,生成沉淀的离子方程式为 _ ;从母液中可回收的主要物质是 _ ;32(16 分)增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率;石灰石 Fe2、Mg2、Ca22Li CO 32 Li 2CO3 Na2SO42.( 08 年广一模 23)(9 分)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝 Al 2OH nCl 6-n;本试验采纳铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝;其制
11、备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为: Al 2O3(25%34%)、SiO 2(40% 50%)、Fe2O3(0.5%3.0%)以及少量杂质和水分;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且肯定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸;制备碱式氯化铝的试验流程如下:高岭土15的盐酸少量铝粉适量 CaCO3蒸发浓缩Al 2OH nCl 6-n煅烧溶搅拌、过滤调 节 溶 液解pH 90 100在 4.2 4.5 依据流程图回答以下问题:(1)“ 煅烧” 的目的是 _ ;(
12、2)配制质量分数 15的盐酸需要 200mL30 的浓盐酸(密度约为 1.15g/cm3)和 _g 蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_;(3)“ 溶解” 过程中发生反应的离子方程式为_;(4)加少量铝粉的主要作用是 _ ;( 5)“ 调剂溶液 pH 在 4.2 4.5” 的过程中,除添加必要的试剂,仍需借助的试验用品是_ ;“ 蒸发浓缩” 需保持温度在 _;23(9 分)90 100,掌握温度的试验方法是名师归纳总结 (1)转变高岭土中氧化铝的结构,使其能溶于酸;(2 分)第 5 页,共 9 页(2)230(1 分)量筒( 1 分)(3)Al 2O3+6H+ = 2Al3+3H 2O(1
13、 分)Fe2O3+6H+ = 2Fe3+3H 2O(1 分)(4)除去溶液中的铁离子(1 分)(5)pH 计(或精密pH 试纸)( 1 分)水浴加热( 1 分)3.(09 山东理综 30)(16 分)孔雀石主要含Cu2OH 2CO3,仍含少量Fe、S1 的化合物,试验室以孔雀石为原料制备CuSO45H 2O 及 CaCO3,步骤如下:- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 请回答以下问题:(1)溶液 A 的金属离子有 Cu2+、Fe2+、Fe3+;从以下所给试剂中挑选:试验步骤中试剂为( 填代号),检验溶液 A 中 Fe3+的正确试剂为(填代号);a KMn
14、O 4 bNH 4 2S cH2O2 dKSCN (2)由溶液 C 获得 CuSO45H 2O,需要经过加热蒸发,、过滤等操作;除烧杯、漏斗外,过滤操作仍用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是;(3)制备 CaCO3 时,应向 CaCl2 溶液中先通入(或先加入)(填化学式);如试验过程中有氨气逸出,应选用以下 装置回收(填代号) ;(4)欲测定溶液 A 中 Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应,直到;用 KMnO 4 标准溶液滴定时应选用 滴定管(填 “酸式 ”或“ 碱式 ” );30、(1)c d (2)冷却结晶 引流(3)NH 3H2O b (4)平视凹液面的
15、最低处与刻度线 凹液面的最低处与刻度线相切 酸式4. ( 10 福建 24) 硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料;工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是 ZnCO 3,并含少量的 Fe2O3 、FeCO3 MgO 、CaO 等,生产工艺流程示意如下:(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是 _;(2)完成“ 氧化除铁” 步骤中反应的离子方程式:Fe、 O 和 H,化学式 Fe OH2 + _+ _= Fe OH3 + CI- 3针铁矿( Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是量为 89,化学式是 _;名师归纳总结 (4)依据下表数据,调剂“ 滤液2” 的 pH 时,
16、理论上可选用的最大区间为_;第 6 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - M g O H 2Z n O H 2MgCO 3CaCO3开头沉淀的 pH 10.4 6.4 沉淀完全的 pH 12.4 8.0 开头溶解的 pH 10.5 Ksp 5.610 126.810 62.810 9(5)工业上从“ 滤液 3” 制取 MgO 过程中,合适的反应物是 _(选填序号) ;a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液(6)“ 滤液 4” 之后的操作依次为 _、_、过滤,洗涤,干燥;(7)分析图中数据,菱锌矿粉中 ZnCO 3 的质量分数不低
17、于 _;【答案】(1)增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分(2)2FeOH21ClO1H O=2FeOH 231Cl(3) FeOOH(或其它合理答案)(4) 8.0pH10.4(或其它合理答案)(5)b 或( b 和 d);d (6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其它合理答案)(7) 125m 2/ 81m (或其它合理答案)15.(09 广东 22)(12 分)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,等,回收其中镁的工艺流程如下:主要含有 MgCO 3. MgSiO 3、CaMgCO 32、Al 2O3 和 Fe2O3沉淀物FeOH 3 AlOH 3 MgOH 2 pH 3 4 5 2 12
18、4 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH 由见上表,请回答以下问题:名师归纳总结 (1) “浸出 ” 步骤中,为提高镁的浸出率,可实行的措施有(要求写出两条)第 7 页,共 9 页(2)滤渣 I 的主要成分有;(3)从滤液中可回收利用的主要物质有;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - (4) MgClO 32 在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采纳复分解反应制备:MgCl 2+2NaClO 3=MgClO 32+2NaCl 已知四种化合物的溶解度(S)随温度( T)变化曲线如下图所示:将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备 MgClO 32.简述可
19、制备 MgClO 32 的原因:按中条件进行制备试验;在冷却降温析出MgClO 32 过程中,常伴有;NaCl 析出,缘由是:;除去产品中该杂质的方法是:;22. (1)适当提高反应温度;增加浸出时间;(或其他合理答案)(2) FeOH 3、AlOH 3(3)Na 2SO4 (4)在某一温度时,NaCl 最先达到饱和析出;MgClO 32 的溶解度随温度的变化最大;NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有肯定差别;降温前,溶液中NaCl 已经饱和;降温过程中,NaCl 的溶解度降低,会少量析出;重结晶;6.()7.(10 年江苏 16)(10 分)钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO 、B
20、aSiO 、BaSO 、Ba FeO22等;某主要生产BaCl 、BaCO 、BaSO 的化工厂利用钡泥制取Ba NO 32,其部分工艺流程如下:名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - (1)酸溶后溶液中pH1,Ba FeO 22与HNO 的反应化学方程式为;名师归纳总结 (2)酸溶时通常掌握反应温度不超过70,且不使用浓硝酸,;(填离第 9 页,共 9 页缘由是、(3)该厂结合本厂实际,选用的X 为(填化学式) ;中和使溶液中子符号)的浓度削减(中和引起的溶液体积变化可忽视);( 4)上述流程中洗涤的目的是;- - - - - - -