無機化工流程題復(fù)習(xí)策略與解題方法指導(dǎo)

1、無機化工流程題復(fù)習(xí)策略無機化工流程題復(fù)習(xí)策略與解題方法指導(dǎo)與解題方法指導(dǎo)潮陽一中黃佩藩潮陽一中黃佩藩2021屆二輪復(fù)習(xí)專題資料屆二輪復(fù)習(xí)專題資料1一、一、2021年年“化學(xué)工藝流程題化學(xué)工藝流程題”的命題情況的命題情況21、想考什么？、想考什么？1、呈現(xiàn)形呈現(xiàn)形式式：流程圖、表格、圖像：流程圖、表格、圖像2、設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因3、能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達能力表達能力4、知識落點：基本理論、元素化合物、實驗、知識落點：基本理論、元素化合物、實驗 綜上所述，無機工業(yè)流程圖題能夠以綜上所述，

2、無機工業(yè)流程圖題能夠以真實真實的工業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意能力立意的命題指導(dǎo)思想，的命題指導(dǎo)思想，能夠能夠綜合綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識靈活應(yīng)用靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。所以近年在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。所以近年來廣東高考該類型題持續(xù)出現(xiàn)。來廣東高考該類型題持續(xù)出現(xiàn)。二、二、 解題方法解題方法32、無機化工流程試題常常在哪些地方設(shè)問？無機化工流程試題常常在哪些地方設(shè)問？ 反應(yīng)速率與平衡理論的運用；反應(yīng)速率與平衡理論的運用；氧化還原反應(yīng)的判斷、方程式書寫；氧化還原反應(yīng)的判斷、方程式書寫；利用控制利用控制

3、pH分離除雜；分離除雜；利用溶解度分離；利用溶解度分離；常用的分離方法、實驗操作；常用的分離方法、實驗操作；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；綠色化學(xué)評價；綠色化學(xué)評價； 4 3、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心 原料預(yù)處理原料預(yù)處理除雜、凈化除雜、凈化產(chǎn)品分離提純產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件反應(yīng)條件控制控制原料循環(huán)利用原料循環(huán)利用排放物的無排放物的無害化處理害化處理規(guī)律規(guī)律: 主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、 生產(chǎn)條件的控制生產(chǎn)條件的控制54、解答一

4、道、解答一道無機化工流程試題無機化工流程試題的程序是什的程序是什么？么？ 此類試題的題干通常包括文字說明、工藝（實驗）流此類試題的題干通常包括文字說明、工藝（實驗）流程以及供參考的數(shù)據(jù)（以表格、圖像等呈現(xiàn)）。程以及供參考的數(shù)據(jù)（以表格、圖像等呈現(xiàn)）。首先要通過閱讀文字說明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)首先要通過閱讀文字說明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)還是實驗室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實驗）的目的是什還是實驗室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實驗）的目的是什么，還提供了哪些信息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？么，還提供了哪些信息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？從用途能看出什么性質(zhì)？）；從用途能看出什么性質(zhì)？）；然后整體瀏覽一下流

5、程，基本辨別出然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段提純、分離等階段；接下來可以先看看設(shè)問，使下一步的深入分析重點更接下來可以先看看設(shè)問，使下一步的深入分析重點更明確；明確；然后再帶著質(zhì)與量的意識具體分析各個化學(xué)過程（必然后再帶著質(zhì)與量的意識具體分析各個化學(xué)過程（必要時才使用參考數(shù)據(jù)），組織語言回答設(shè)問。要時才使用參考數(shù)據(jù)），組織語言回答設(shè)問。 6解題思路：解題思路：明確整個流程及每一部分的目的明確整個流程及每一部分的目的 仔細分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物仔細分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物 結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考 注意答題有

6、模式與要點注意答題有模式與要點 7【例【例1】（】（09廣東，廣東，22）某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和和Fe2O3等，回等，回收其中鎂的工藝流程如下：收其中鎂的工藝流程如下： 分離提純分離提純預(yù)處理預(yù)處理分離提純分離提純還原還原8原料：原料：預(yù)處理：預(yù)處理：除雜：除雜：核心化學(xué)反應(yīng)是：核心化學(xué)反應(yīng)是： 礦石（固體）礦石（固體）研磨、酸溶解（表述：研磨、酸溶解（表述：“浸出浸出”）控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制條件，調(diào)節(jié)控制條件，調(diào)節(jié)PH，

7、使，使Mg2+全部沉淀全部沉淀9固體廢料固體廢料MgCO3、M g S i O3、C a M g ( C O3)2、Al2O3、Fe2O3等等H2SO4過濾濾液：濾液：濾渣：濾渣：氣體：氣體：NaOH pH5.5 過 濾濾渣濾渣：濾液：濾液：N a O H pH12.5 過濾過濾濾液濾液： MgCl2 CO2CaSO4、H2SiO3未反應(yīng)完未反應(yīng)完固體雜質(zhì)固體雜質(zhì)Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過量、過量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+104. 熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞熟悉工業(yè)流程常見的操作

8、與名詞（1）原料的預(yù)處理：）原料的預(yù)處理：溶解：溶解：灼燒灼燒煅燒煅燒 通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等濃硫酸等如從海帶中提取碘如從海帶中提取碘如煅燒高嶺土如煅燒高嶺土改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解11（2）控制反應(yīng)條件的方法）控制反應(yīng)條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀化物沉淀pH值的控制值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示如下表所示若要除去若要除去M

9、n2溶液中含有的溶液中含有的Fe2，應(yīng)該怎樣做？，應(yīng)該怎樣做？物質(zhì)物質(zhì)開始沉淀開始沉淀沉淀完全沉淀完全Fe(OH)3 2.73.7Fe(OH)2 7.69.6Mn(OH)2 8.39.812調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)所需的物質(zhì)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點： a 、能與、能與H反應(yīng)，使溶液反應(yīng)，使溶液pH值增大；值增大； b、不引入新雜質(zhì)。、不引入新雜質(zhì)。 例如：例如： 若要除去若要除去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等物質(zhì)來調(diào)節(jié)等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的溶液的pH值。值。 13蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍蒸發(fā)、反

10、應(yīng)時的氣體氛圍加熱的目的加熱的目的降溫反應(yīng)的目的降溫反應(yīng)的目的趁熱過濾趁熱過濾冰水洗滌冰水洗滌 加快反應(yīng)速率或加快反應(yīng)速率或促進促進平衡向某個方向移動平衡向某個方向移動 防止某物質(zhì)在高溫防止某物質(zhì)在高溫時會溶解（或分解）、為使化學(xué)平衡時會溶解（或分解）、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動向著題目要求的方向移動防止某物質(zhì)降溫時會析出防止某物質(zhì)降溫時會析出洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗的溶解損耗14(3)常見名詞常見名詞浸出：浸出：浸出率：浸出率：酸浸：酸浸：水洗：水洗：水浸：水浸： 固體加水（酸）溶解得到離子固體加水（酸）溶

11、解得到離子固體溶解后，離子在溶液中的含量固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少的多少(更多轉(zhuǎn)化更多轉(zhuǎn)化)在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程溶解過程通常為除去水溶性雜質(zhì)通常為除去水溶性雜質(zhì)與水接觸反應(yīng)或溶解與水接觸反應(yīng)或溶解15【例【例2】有關(guān)鋁的化合物的制備，】有關(guān)鋁的化合物的制備，高嶺土中氧化鋁難高嶺土中氧化鋁難溶于酸。溶于酸。高嶺土化學(xué)組成為：高嶺土化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%34%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分）以及少量雜質(zhì)和水分 預(yù)處理預(yù)

12、處理分離提純分離提純還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物改變高嶺土中氯化鋁的改變高嶺土中氯化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸 Al2O3+6H+ = 2Al3+ + 3H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3+ H2O 除去溶液中的鐵離子除去溶液中的鐵離子 16【例【例3】（】（07廣東廣東24） -有關(guān)有關(guān)Mn的化合物的制的化合物的制備備某軟錳礦的主要成分為某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有，還含有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 F

13、e3+、Mn2+、SO42- Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3 SO42- 、 Mn2+Zn2+、Cu2+17例例4（05廣東廣東22）- 有關(guān)有關(guān)Ti的化合物制備的化合物制備副產(chǎn)物副產(chǎn)物將將Fe3+ 還原為還原為Fe2+ 析出（或分離、析出（或分離、或得到）或得到）FeSO47H2O 產(chǎn)生產(chǎn)生廢液廢液酸性酸性石灰（或碳酸鈣、石灰（或碳酸鈣、廢堿）廢堿） 18三、做好常見考點的整理、歸納三、做好常見考點的整理、歸納調(diào)調(diào)pH值除雜值除雜 試劑除雜試劑除雜 加熱降溫加熱降溫母液（濾液）萃取母液（濾液）萃取19洗滌（冰水洗滌（冰水 熱水）熱水） 蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍蒸發(fā)、反

14、應(yīng)時的氣體氛圍 抑制水抑制水解解 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾重結(jié)晶重結(jié)晶方程式方程式 實驗儀器計算實驗儀器計算 信息點信息點 20四、注重基礎(chǔ)知識的落實四、注重基礎(chǔ)知識的落實 對自己最了解，找出自己的薄弱點重點強化。對自己最了解，找出自己的薄弱點重點強化。加強以練習(xí)。加強以練習(xí)。 21 如上面提到的如上面提到的“蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶”實際上是分離實際上是分離操作中的部分；那么完整的實驗操作是什么？操作中的部分；那么完整的實驗操作是什么？（完整的是（完整的是“蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥”

15、）除此以外物質(zhì)的分離操作還有那些除此以外物質(zhì)的分離操作還有那些?這些操作在什么情況下應(yīng)用？這些操作在什么情況下應(yīng)用？有何注意事項？有何注意事項？這樣逐漸展開，并且和一輪的基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)聯(lián)系起來，既這樣逐漸展開，并且和一輪的基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)聯(lián)系起來，既體現(xiàn)了高三復(fù)習(xí)的整體性和呼應(yīng)，又加強了對知識的記憶體現(xiàn)了高三復(fù)習(xí)的整體性和呼應(yīng)，又加強了對知識的記憶和應(yīng)用！和應(yīng)用！三、注重基礎(chǔ)知識的落實三、注重基礎(chǔ)知識的落實 2223增大固體與硫酸接觸面積，加快反應(yīng)速率，增大固體與硫酸接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率。提高浸出率。石灰石石灰石Fe2+ Mg2+ Ca2+2Li+CO32-= Li2CO3Na2SO4

16、242、聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單、聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6-n。本實驗采用鋁鹽。本實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：價格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%50%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高

17、嶺土中的氧化鋁難有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：溶于酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：高嶺土 A酸 適量CaCO3煅燒 浸出 攪拌，調(diào)節(jié)溶液pH在 4.24.5，過濾蒸發(fā)濃縮 Al2(OH)nCl6-n 901000C 已知：已知：Fe3、Al3以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH分別為分別為 3.2、 5.2。25改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸。改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸。 根據(jù)流程圖回答下列問題：根據(jù)流程圖回答下列問題：（1）“煅燒煅燒”的目的是的目的是_。（2）“浸出浸出”過程中發(fā)

18、生反應(yīng)的離子方程式為過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（3）“浸出浸出”選用的酸為選用的酸為_。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15的的A酸需要酸需要200mL30的的A酸（密度約為酸（密度約為1.15g/cm3）和）和_g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、_。（4）為提高鋁的浸出率，可采取的措施有）為提高鋁的浸出率，可采取的措施有 _ （要求寫出三條）。（要求寫出三條）。（5）“調(diào)節(jié)溶液調(diào)節(jié)溶液pH在在4245”的過程中，除添加的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的實驗用品是必要的試劑，還需借助的實驗用品是_；“蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在需保持溫度在90

19、100，控制溫度的實驗，控制溫度的實驗方法是方法是_。（6）實驗中制備堿式氯化鋁反應(yīng)的化學(xué)方程式為）實驗中制備堿式氯化鋁反應(yīng)的化學(xué)方程式為_Al2O3+6H+ = Fe2O3+6H+ =鹽酸鹽酸 量筒量筒230 加熱或提高反應(yīng)溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，加熱或提高反應(yīng)溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，適當(dāng)增大鹽酸濃度，充分?jǐn)嚢?，延長反應(yīng)時間適當(dāng)增大鹽酸濃度，充分?jǐn)嚢?，延長反應(yīng)時間 pH計計 水浴加熱水浴加熱 26cdCuO的作用是什么？加多少？多余如何除去？的作用是什么？加多少？多余如何除去？27冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶 引流引流NH3H2Ob注視凹頁面的最低處與刻度線注視凹頁面的最低處與刻度線 凹頁面

20、的最低處與刻度線相平凹頁面的最低處與刻度線相平 酸式酸式滴定終點如何確定？滴定終點如何確定？28酸式增大反應(yīng)物的接觸面，加快反應(yīng)速率酸式增大反應(yīng)物的接觸面，加快反應(yīng)速率ClO- + H2OFeO(OH)298.0pH10.4b蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶125m2/81m130適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時間適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時間31Fe(OH)3 Al(OH)3Na2SO4 反應(yīng)物混合后，反應(yīng)物混合后，Na+和和Cl-結(jié)合生成溶解度結(jié)合生成溶解度較小的較小的NaCl，結(jié)晶析出，從而使反應(yīng)進行。，結(jié)晶析出，從而使反應(yīng)進行。 降溫前溶液中降溫前溶液中NaCl已經(jīng)飽和，已經(jīng)飽和， N

21、aCl的溶解度隨的溶解度隨溫度降低有所減小，故冷卻時會析出溫度降低有所減小，故冷卻時會析出NaCl。 重結(jié)晶重結(jié)晶32坩堝坩堝攪拌、適當(dāng)升高溫度攪拌、適當(dāng)升高溫度取少量反應(yīng)后溶液于試管中，滴入取少量反應(yīng)后溶液于試管中，滴入23滴淀粉溶液，溶液變藍色。滴淀粉溶液，溶液變藍色。33Ba(FeO2)2 +HNO3=防止反應(yīng)速率過快，濃硝酸易揮發(fā)、易分解防止反應(yīng)速率過快，濃硝酸易揮發(fā)、易分解BaCO3Fe3+ H+減少廢液中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染減少廢液中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染34Fe(OH)3Mg(OH)235SiCl4 + H2OSiCl4 + H2=Mg(OH)2蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻

22、結(jié)晶369、CoCl26H2O在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鈷在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鈷廢料（含少量廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）為原料制取等雜質(zhì)）為原料制取CoCl26H2O的一種新工的一種新工藝流程：藝流程：已知：已知：鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔點熔點86，易溶于水；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱，易溶于水；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至至110120時，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。時，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：見下表：37沉沉淀淀物物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(O