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1、高中化学无机流程专题讲义授课主题无机流程题教学目的1、了解金属冶炼的基本方法，能够选择合理的方法冶炼金属。2、掌握海水资源的综合开发及利用。能够从海水中得到、I2、2等物质。了解氯碱工业。3、了解合金的概念及其重要应用。教学重难点掌握海水资源的综合开发及利用教学内容 上节课复习及回顾 课程导入 化学工艺流程题是近年高考命题的热点。化学工艺流程题，顾名思义，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成及化工生产紧密联系的化工工艺试题。工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括
2、副产品)；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设置成一系列问题，构成一道完整的化学试题。 本节知识点讲解知识点1 无机流程题考点考点：化工流程题目在流程上一般分为3个过程：1、原料处理阶段的常见考点及常见名词加快反应速率溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸：及水接触反应或溶解浸出：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灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解控制反应条件的
3、方法2、分离提纯阶段的常见考点调值除杂a控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的如下表所示物质开始沉淀沉淀完全()32.73.7()27.69.6()28.39.8若要除去2溶液中含有的2，应该怎样做？提示：先用氧化剂把2氧化为3，再调溶液的到3.7。b调节所需的物质一般应满足两点：能及H反应，使溶液值增大；不引入新杂质。例如：若要除去2溶液中混有的3，可加入、()2、2()23等物质来调节溶液的值。试剂除杂加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯氏制碱中的3；还有如H
4、2O2、(3)2、4、3、3(浓)等物质。降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动萃取3、获得产品阶段的常见考点洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出3、3、2等溶质时，应在的气流中加热，以防其水解。蒸发浓缩、冷却结晶：如除去3中的少量。蒸发结晶、趁热过滤：如除去中的少量3。重结晶4、其他常见考点化学方程式实验仪器计算信息 例题解析过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：已知28H2O呈白色，微溶于水
5、，加热至350 左右开始分解放出氧气。(1)用上述方法制取28H2O的化学方程式是；(2)检验“水洗”是否合格的方法是；(3)沉淀时常用冰水控制温度在0 左右，其可能原因是(写出两种)：；。(4)测定产品中2的含量的实验步骤：第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g 晶体，再滴入少量2 L1的H24溶液，充分反应。第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入浓度为c L1的2S2O3溶液至反应完全，消耗2S2O3溶液V 。【已知：I22S22IS4】2的质量分数为(用字母表示)；某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的2的质量分数
6、可能(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”)，原因是。巩固练习【2017新课标3卷】（15分）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：（1）步骤的主要反应为：2O3233 24+ 2O32+ 2上述反应配平后2O3及3的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是。（2）滤渣1中含量最多的金属元素是，滤渣2的主要成分是及含硅杂质。（3）步骤调滤液2的使之变（填“大”或“小”），原因是（用离子方程式表示）。（4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K22O7固体。冷却到（填标
7、号）得到的K22O7固体产品最多。a80b60c40d10步骤的反应类型是。（5）某工厂用m1 铬铁矿粉（含2O3 40%）制备K22O7，最终得到产品 m2 ，产率为。本知识点小结知识点2 无机流程题的解题思路1明确原始物质及目标产物。2明确化工生产流程主线的特点一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点：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。(2)这类题常围绕以下几个知识点进行设问：反应速率及平衡理论的运用；反应物颗粒大小：反应速率、原料的利
8、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；利用控制分离除杂；化学反应的能量变化；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；环境保护及绿色化学评价。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。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。(2)流程
9、具体分析：化工过程加某物质的可能作用：参及反应：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(关注参及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、酸碱性氛围调节值、温度氛围如提供能量维持高温、作溶剂如调节溶解度。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：3对原料预处理的常用方法(1)研磨减小固体的颗粒度，增大固体及液体或气体间的接触面积，加快反应速率。(2)水浸及水接触反应或溶解。(3)酸浸及酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。(4)灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃
10、性杂质。(5)煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。4控制反应条件的常用方法(1)调节溶液的。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节所需的物质一般应满足两点：能及H反应，使溶液增大；不引入新杂质。例如：若要除去2中混有的3，可加入、()2、2()23等物质来调节溶液的，不可加入溶液、氨水等。(2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。(3)控制压强。改变速率，影响平衡。(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。(5)趁热过滤。防止某物质降温时析出。(6)冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗
11、涤过程中的溶解损耗。5避免工艺流程中产生杂质的方法(1)如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如侯氏制碱法中的3。(2)如果产物是一种易水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。(3)如果产物是一种强氧化剂(或强还原剂)，则要防止它们及还原性(或氧化性)强的物质接触。(4)如果产物是一种易吸收空气中的2或水而变质的物质，则要注意在制备过程中除去2或水，也要防止空气中的2或水进入装置中。6. 常见的化工术语关键词释义研磨、雾化固态物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积,加快反应速率使反应更充分灼烧、煅烧使固体在高温下分解或改变结构
12、、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石浸取向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程水浸及水接触反应或溶解过滤固体及液体的分离滴定定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化
13、硅,调节、促进水解(沉淀)7. 常见的操作及答题常见的操作答题要考虑的角度加过量试剂使反应完全进行(或增大转化率、产率)等加氧化剂氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子判断能否加其他物质要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩冷却结晶过滤(洗涤、干燥)从溶液中析出3、3、2等溶质时，先获得带结晶水的晶体，再在的气氛中加热。 提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、2或其他气体是否参及反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、
14、潮解等目的判断沉淀是否洗涤干净取最后洗涤液少量,检验其中是否还有某种离子存在等控制溶液的调节溶液的酸碱性,抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)“酸作用”还可除去氧化物(膜)“碱作用”还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴 )防止副反应的发生使化学平衡移动;控制化学反应的方向控制固体的溶解及结晶(如趁热过滤能防止某物质降温时析出)控制反应速率;使催化剂达到最大活性升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量降温:防止物质高
15、温分解或挥发;降温(或减压)可以减少能源成本,降低对设备的要求洗涤晶体水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗用特定有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度、有利于析出,减少损耗等洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作23次。表面处理用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等例题解析【2017新课标1卷】（14分）45O12和4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为3，还含有少量、2等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下
16、列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为。（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式。（3）22O沉淀及双氧水、氨水反应40 所得实验结果如下表所示：温度/303540455022O转化率%9295979388分析40 时22O转化率最高的原因。（4）25O15中的化合价为+4，其中过氧键的数目为。（5）若“滤液”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有3(4)2沉淀生成？ （列式计算）。4、3(4)2的分别为。（6）写出“高温煅烧”中由4制备4的化学方程式 。巩固练习以
17、黄铜矿(主要成分为2，含少量杂质2等)为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾(47H2O)。其主要工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的如下表。沉淀物()2()3()2开始沉淀4.72.77.6完全沉淀6.73.79.6(1)反应的化学反应方程式为。该反应中被(填“氧化”或“还原”)，其目的是。(2)试剂a是，具体操作为，目的是。(3)反应的离子方程式为。试剂c参及反应的离子方程式分别为、。 本知识点小结铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为2O3，含2和2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（1）“碱溶”时生成
18、偏铝酸钠的离子方程式为。 （2）向“过滤”所得滤液中加入3溶液，溶液的 (填“增大”、“不变”或“减小”)。（3）“电解”是电解熔融2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是。 （4）“电解”是电解23溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为，阴极产生的物质A的化学式为。（5） 铝粉在1000时可及N2反应制备。在铝粉中添加少量4固体并充分混合，有利于的制备，其主要原因是。 当堂检测 1、以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2422O32O3质量分数2.22.92.83.1222860651211时4转化的离子方程式；能提高其转化速率的措施有(填序号)A搅拌浆料 B加热浆料至100 C增大氨水浓度 D 减小2通入速率（2）当清液接近65时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为和(填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是。（3）在敞口容器中，用4溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c(2)增大的原因。第 13 页