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1、无机化工生产流程图无机化工生产流程图1高考想考什么？高考想考什么？呈现呈现形形式式：流程图、表格、图像：流程图、表格、图像设问方式设问方式：措施、成分、物质、原因：措施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力表达能力知识落点知识落点：基本理论、元素化合物、实验：基本理论、元素化合物、实验 综上所述，无机工业流程图题能够以综上所述，无机工业流程图题能够以真实真实的工业的工业生产过程为背景，体现生产过程为背景，体现能力立意能力立意的命题指导思想，的命题指导思想，能够能够综合综合考查学生各方面的基础知识及将已有知考查学生各方面的基
2、础知识及将已有知识识灵活应用灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以在生产实际中解决问题的能力。所以近年来广东高考该类型题持续出现。近年来广东高考该类型题持续出现。2（一）反应速率理论在实际生产中的运用 将反应速率理论运用于实际生产中工艺条件的选择在近年试题中出现过多次，应从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、催化剂等方面思考，思考时应充分结合试题的实际情景和物质的性质。1.接触面积的问题，增大接触面积的具体措施有不同，如固体可以用粉碎的方法，液体可以用喷洒的方法，气体可以用多孔分散器等。接触机会一般受混合是否充分影响，如搅拌、混溶等措施。2.温度、浓度等措施在运用时须确保反应物或生成
3、物的性质保持稳定。也有一些反应因为过快而要适当降低速率，常常从温度和浓度角度采取措施。3.加压一般是提高气体反应物浓度的措施，但在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜。4.一般情况下，水溶液中发生的常见的离子反应除了控制合适的pH外较少考虑催化剂的条件，而在有机反应、混合气体反应的情况下，催化剂常常是十分重要的影响因素。5.此外，在实际生产中反应速率问题往往放在生产效益的大背景下考虑，因此通过加快反应速率来提高原料转化率和产品产量是很普遍的，这一点与化学平衡中转化率的讨论不应混淆。3相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g)H1=+765.2 kJmol-1
4、与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：1、传统合成氨工业中，提高化学反应速率的措施有_。2、科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0105 Pa、反应时间3 h)：TK303313323353NH3生成量(106 mol)4.85.96.02.03、（自2010江苏）钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO3
5、、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：酸溶时通常控制反应温度不超过70，且不使用浓硝酸，原因是_、_。4（二）陌生氧化还原反应方程式的书写步骤 结合物质的类别、化合价情况确认反应发生的本质；确定最关键的反应物和生成物；配平关键反应物和生成物；再根据守恒配平或补充其他辅助反应物和产物；依据题目信息写好反应条件；结合反应条件和反应体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正。1、氯气与Na2S2O3溶液：_；2、酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液：_；3、NaClO与尿素 反应，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质：_5（三）物质转
6、化分析中注意量的意识根据问题提示分析以下工艺流程，体会关注量的重要性。氯化钠硫酸铵混合溶解蒸发浓缩趁热过滤Na2SO4滤液冷却结晶过滤滤液NH4Cl洗涤干燥NH4Cl产品203040506070802030405060708090100氯化铵溶解度/g硫酸钠温度/例：以氯化钠（混有少量KCl）和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：6（09广东，广东，22）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：等，回收其中镁的工艺流程如下：分离提
7、纯分离提纯预处理预处理分离提纯分离提纯还原还原7原料：原料：预处理：预处理：除杂：除杂：核心化学反应核心化学反应是是 矿石（固体）矿石（固体）酸溶解（表述：酸溶解（表述：“浸出浸出”）控制溶液酸碱性使金属离子形控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀成沉淀控制条件，调节控制条件，调节PH，使，使Mg2+全部全部沉淀沉淀8固固体体废废料料MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3、Fe2O3等等H2SO4过滤滤液：滤液：滤渣：滤渣：气体：气体：NaOH 过 滤滤渣滤渣：滤液：滤液：NaOH 过滤过滤滤液滤液：MgCl2 CO2CaSO4、H2SiO3未反应完未反应完固体杂质固体杂质Mg2
8、+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、过量、过量H+Fe(OH)3、Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+9【例题】2010年广东卷32碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原料制备Li2CO3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、和；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。预处理分离提纯主反应10明确整个流程及每一部分的目的明确整个流程及每一部分的目的 仔细分
9、析每步发生的反应及得仔细分析每步发生的反应及得到的产物到的产物 结合基础理论与实际问题思考结合基础理论与实际问题思考 注意答题有模式与要点注意答题有模式与要点 1.解题思路解题思路流程图的呈现特点：流程图的呈现特点：主要有以物质名称、操作名称和物质名称、操作名称和设备名称设备名称三种形式。对工艺流程试题,首先对比分析生产流程示意图中的原材料与产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答.112.工业生产流程主线与核心工业生产流程主线与核心 原料预处理原料预处理除杂、净化除杂、净化产品分离提
10、纯产品分离提纯反应条件反应条件控制控制原料循环利用原料循环利用排放物的无排放物的无害化处理害化处理12规律规律主线主产品主线主产品分支副产品分支副产品回头为循环回头为循环核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制生产条件的控制133.熟悉工业流程常见的操作与名词熟悉工业流程常见的操作与名词（1）原料的预处理）原料的预处理溶解溶解灼烧灼烧煅烧煅烧 通常用酸溶。如用硫酸、通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等盐酸、浓硫酸等如从海带中提取碘如从海带中提取碘如煅烧高岭土如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温
11、下氧解。并使一些杂质高温下氧化、分解化、分解14（2）控制反应条件的方法）控制反应条件的方法控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀pH值的控制值的控制。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示如下表所示若要除去若要除去Mn2溶液中含有的溶液中含有的Fe2，应该怎样做？，应该怎样做？物质物质开始沉淀开始沉淀沉淀完全沉淀完全Fe(OH)2 2.73.7Fe(OH)3 7.69.6Mn(OH)2 8.39.815调节调节pH所需的物所需的物质质调调节节pH所所需需的的物物质质一一般般应应满
12、满足足两两点点：能能与与H反反应应，使使溶溶液液pH值值增增大大；不不引引入入新新杂质杂质。例如：若要除去例如：若要除去Cu2溶液中混有的溶液中混有的Fe3，可加入可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等等物物质质来来调节调节溶液的溶液的pH值值 16蒸发、反应时的气体氛围蒸发、反应时的气体氛围加热的目的加热的目的降温反应的目的降温反应的目的趁热过滤趁热过滤冰水洗涤冰水洗涤 加快反应速率或加快反应速率或促进促进平衡向某个方向移动平衡向某个方向移动 防止某物质在高温防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动求的方向移动防止某物质降温
13、时会析出防止某物质降温时会析出洗去晶体表面的杂质离子，洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗的溶解损耗17(3)常见名词常见名词浸出：浸出：浸出率：浸出率：酸浸：酸浸：水洗：水洗：水浸：水浸：固体加水（酸）溶解得到离子固体加水（酸）溶解得到离子固体溶解后，离子在溶液中的含量的固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少多少在酸溶液中反应使可溶性金属离子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进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程溶解过程通常为除去水溶性杂质通常为除去水溶性杂质与水接触反应或溶解与水接触反应或溶解18例例1：（：（08广州一模广
14、州一模23）-有关铝的化合物的有关铝的化合物的制备制备高岭土化学组成为：高岭土化学组成为：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%34%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量杂质和水）以及少量杂质和水分分 预处理预处理分离提纯分离提纯还原产物还原产物改变高岭土中氯化铝的改变高岭土中氯化铝的结构，使其能溶于酸结构，使其能溶于酸 Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+H2O 除去溶液中的铁离子除去溶液中的铁离子 19例例2：（：（07广东广东24）-有关有关Mn的化合物的制备的化合物的制备某软锰矿的主要成分为某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有，还含
15、有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和和Cu（0.86%）等元素的化合物）等元素的化合物 MnO22FeSO42H2SO4MnSO4Fe2(SO4)32H2O Fe3+、Mn2+、SO42-Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3、Fe(OH)3 SO42-、Mn2+Zn2+、Cu2+203.广东省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和Br2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl2或MgO。盐卤中含有Mg2+、Cl-，还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+、SO42-和CO(NH2)2等。制备流程如下（3）温度和压强P(HCl)g对MgCl26H2O晶体热分解产物的影响如图所示。请回答下列问题：写出P(HCl)g，温度从300升高到550时反应的化学方程式 ；实际生产中，将MgCl26H2O晶体加热到600的过程中几乎得不到无水MgCl2，其原因（2）用NaClO除去尿素CO(NH2)2时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为 ；加入NaClO的另一个作用是 。21