無機化工流程圖題的解答方法及常見答題技巧(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上無機化工流程圖題的解答方法及常見答題技巧工藝流程題的結(jié)構(gòu)分題頭、題干和題尾三部分。題頭一般是簡單介紹該工藝生產(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的（包括副產(chǎn)品）；題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；題尾主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及到的化學知識設(shè)制成系列問題，構(gòu)成一道完整的化學試題。因此解答化工工藝流程題的基本步驟是：推薦閱讀：一、讀題頭，得目的，劃原料明產(chǎn)品，解決“干什么”通過閱讀題頭，了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息，通過對比分析工業(yè)流程示意圖中的第一種物質(zhì)（原材料）與最后一種物質(zhì)（產(chǎn)品），弄清從原料出發(fā)，要得到最終產(chǎn)品，必須除去

2、什么元素、引進什么元素？閱讀題干時要隨手畫出題目提供的一些課本上未出現(xiàn)過的諸如溶解度、物質(zhì)的熱穩(wěn)定性和熔沸點等不知何用的信息，以便在后面閱讀流程圖和解題時隨時調(diào)用。二、  讀題干，析過程,看措施推用意，解決“怎么做”題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來。分析流程中的每一步驟的反應(yīng)物是什么？發(fā)生了什么反應(yīng) ？利用了什么原理（氧化還原、溶解度、電離平衡、水解平衡、溶解平衡）？該反應(yīng)造成了什么后果（除目標物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？這些物質(zhì)又是如何分離、提純和循環(huán)利用的？如何體現(xiàn)綠色化學思想？）？每一步操作進行到什么程度最佳？在此過程中抓住一個關(guān)鍵點：

3、一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)，在回答相關(guān)操作的原因或目的時要從對產(chǎn)品的影響層面作答。我們把它分為三個層次：讀得懂的；讀得不太懂但根據(jù)上下文可以勉強懂的；完全讀不懂的?？熳x讀得懂的，對于讀得懂的，往往是常見的化學反應(yīng)、化學實驗操作等基礎(chǔ)知識，是要求學生必須掌握的。出題者常在這些環(huán)節(jié)設(shè)問，讓大部分學生都能得到這些分。因此要克服恐懼心理意識到，無論流程圖如何復雜都會有簡單的得分題。例如一些灼燒、水浸及過濾的目的。細讀讀得不太懂但根據(jù)上下文可以勉強懂的，這部分需要運用已有的基礎(chǔ)知識，根據(jù)學習過的化學反應(yīng)原理，聯(lián)系實驗工業(yè)生產(chǎn)及題目信息等進行知識的整合方可得到結(jié)論的。對于這類部分要盡量去回顧課本知

4、識，聯(lián)系題目找到新舊知識的切合點，從而推導出結(jié)論。例如：有些離子方程式就需要運用氧化還原的知識去推導出來。對于完全讀不懂的部分，很多時候則是為了使整個工藝流程完整而出現(xiàn)的一些工業(yè)術(shù)語等，閱讀時可以先看看問題設(shè)置若沒有涉及則大膽跳過。如:“反萃取”等詞。這時主要看這一步的結(jié)果（重點關(guān)注其產(chǎn)物），“跟著感覺走”、“順藤摸瓜”，用已學過的知識來“圓”這個結(jié)果。三、  讀題問，逐空填答，用語要規(guī)范，解決“怎么寫”從化學原理的角度、用化學語言作答；要抓住主要問題，針對具體問題作具體分析。具體答題要點如下：1、答是所問：要看清題目要求，按要求答題。如：寫離子方程式還是化學方程式；寫物質(zhì)

5、的名稱還是化學式等方程；式中反應(yīng)物、產(chǎn)物的分子式書寫要正確；尤其是化學方程式要配平，電極反應(yīng)式和化學方程式一定要書寫正確；正確使用等號或可逆符號；沉淀、氣體、水溶液等符號要標明。2、準確、規(guī)范：回答問題的要準確全面，注意語言表達的規(guī)范性，例如評價或比較實驗方案時要全面考慮：反應(yīng)物種類多少、是否易得、是否對環(huán)境有污染；反應(yīng)產(chǎn)物的種類多少，對目標產(chǎn)物的分離和提純是否有影響；反應(yīng)條件是否苛刻；儀器、設(shè)備是否要求高；工藝流程、實驗步驟的多少。3、注意答題的完整性：要答到對產(chǎn)品生產(chǎn)的影響這一步?。?）除雜：除去中的（只寫“除雜”一類是不給分的）（2）干燥：除去氣體中的水蒸氣，防止4、注意歸納答題的套路：

6、（1） 增大原料浸出率（離子在溶液中的含量多少）的措施：攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣體的流速（濃度、壓強），增大氣液或固液接觸面積（2） 加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向（一般是有利于生成物生成的方向）移動（3） 溫度不高于××的原因  適當加快反應(yīng)速率, 但溫度過高會造成（如濃硝酸）揮發(fā)/（如H2O2、NH4HCO3）分解/(如Na2SO3)氧化或促進（如AlCl3）水解等，影響產(chǎn)品的生成（4） 從濾液中提取一般晶體（溶解度隨溫度升高而增大的晶體）的方法【蒸發(fā)濃縮<至有晶膜出現(xiàn)>、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌（冰水洗、熱水洗、乙醇洗）、干

7、燥】（5） 從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法（蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾  <如果溫度下降，雜質(zhì)也會以晶體的形式析出來>、洗滌、干燥）（6） 溶液配制、灼燒、蒸發(fā)、過濾用到的儀器（7） 控制某反應(yīng)的pH值使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀（調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要元素對應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質(zhì)；pH分離時的范圍確定、范圍過小的后果<導致某離子沉淀不完全>或過大的后果<導致主要離子開始沉淀>）（8） 減壓蒸餾（減壓蒸發(fā)）的原因：減小壓強，使液體沸點降低，防止（如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3）受熱分解

8、揮發(fā)（9） 檢驗溶液中離子是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時間后，向上層清夜中滴入沉淀劑，若無沉淀生成，則離子沉淀完全（10）   洗滌沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒沉淀，待水自然流下后，重復操作2-3次（11）   檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若，則沉淀洗滌干凈（12）   洗滌的目的：除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)（13）   冰水洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗（14）  

9、乙醇洗滌的目的：降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗，得到較干燥的產(chǎn)物（15）   蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍：抑制某離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時為獲得AlCl3需在HCl氣流中進行（16）   事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的（如氧氣）防止某物質(zhì)被氧化專題講座四無機化工流程題復習策略與解題方法指導無機化工流程題的特點無機工業(yè)流程題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導思想，能夠綜合考查學生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。所以這類題成為近年來高考的必考題型。這類題常呈現(xiàn)的形式：

10、流程圖、表格、圖像這類題常圍繞以下幾個知識點進行設(shè)問：(1)反應(yīng)速率與平衡理論的運用；反應(yīng)物顆粒大?。悍磻?yīng)速率、原料的利用率等溫度：反應(yīng)速率、物質(zhì)的穩(wěn)定性、物質(zhì)的結(jié)晶等(2)氧化還原反應(yīng)的判斷、化學方程式或離子方程式的書寫；(3)利用控制pH分離除雜；(4)化學反應(yīng)的能量變化；(5)實驗基本操作：除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等；(6)流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)，資源的回收和利用；(7)環(huán)境保護與綠色化學評價。2工業(yè)生產(chǎn)流程主線 規(guī)律：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、生產(chǎn)條件的控制3解答無機化工流程試題的程序基本步驟：從題干中獲取有用信息，了解生

11、產(chǎn)的產(chǎn)品。然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：A、反應(yīng)物是什么 B、發(fā)生了什么反應(yīng) C、該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用；抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。從問題中獲取信息，幫助解題。解題思路：明確整個流程及每一部分的目的仔細分析每步反應(yīng)發(fā)生的條件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學性質(zhì)結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考注意答題的模式與要點4熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞工業(yè)流程題目在流程上一般分為3個過程：(1)原料處理階段的常見考點與常見名詞加快反應(yīng)速率溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等水浸：與水接觸反應(yīng)

12、或溶解浸出：固體加水(酸)溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)酸浸：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溶解過程灼燒、焙燒、煅燒：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、分解控制反應(yīng)條件的方法(2)分離提純階段的常見考點調(diào)pH值除雜a控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該怎樣做？提示：先用氧化劑把Fe2氧化為Fe3，再調(diào)溶液的pH

13、到3.7。b調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與H反應(yīng)，使溶液pH值增大；不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。試劑除雜加熱：加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向移動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)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。降溫：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)、為使化學平衡向著題目要求的方向移動萃取(3)獲得產(chǎn)品階段的常見考點：洗滌(冰水、熱水)洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少

14、晶體在洗滌過程中的溶解損耗。蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解。蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量NaCl。蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如除去NaCl中的少量KNO3。重結(jié)晶(4)其他常見考點化學方程式實驗儀器計算信息5注重答案的文字敘述規(guī)范(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)晶過濾洗滌干燥。(3)在寫某一步驟是為了除雜時，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的。(4)看清楚是寫化學反應(yīng)

15、方程式還是離子方程式，注意配平。6熱點題型探究熱點1堿金屬及其礦物的開發(fā)利用 (1)濾渣的主要成分為_。(2)“趁熱過濾”的原因是_。(3)若在實驗室進行“趁熱過濾”，可采取的措施是_(寫出一種)。(4)若“母液”循環(huán)使用，可能出現(xiàn)的問題及其原因是_。(5)已知：Na2CO3·10H2O (s)=Na2CO3(s)10H2O(g)H1532.36 kJ·mol1Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)9H2O(g)H2473.63 kJ·mol1寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學方程式_。方法技巧首尾

16、分析法：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)試題，首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(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)品的組成，從中產(chǎn)生將原料轉(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解答了。遷移應(yīng)用1 鋰被譽為“金屬味精”，以LiCoO2為正極材料的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。工業(yè)上常以鋰輝礦(主要成分為Li

17、AlSi2O6，還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì))為原料來制取金屬鋰。其中一種工藝流程如下： 已知：部分金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀時的pH：氫氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2開始沉淀pH273796完全沉淀pH374711Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表：溫度/010 20 5075100Li2CO3的溶解度/g153914061329118108660728請回答下列問題：(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的組成：。(2)反應(yīng)加入碳酸鈣的作用是_。(3)寫出反應(yīng)中生成沉淀A的離子方程式：_。(4)反應(yīng)生成Li2CO3沉淀，寫出在

18、實驗室中得到Li2CO3沉淀的操作名稱，洗滌所得Li2CO3沉淀要使用(選填“熱水”或“冷水”)，你選擇的理由是_。(5)電解熔融氯化鋰生產(chǎn)鋰時，陽極產(chǎn)生的氯氣中會混有少量氧氣，原因是_。熱點2鎂、鋁及其礦物的開發(fā)利用【例2】高純氧化鋁可用于制高壓鈉燈的陶瓷管。實驗室制取高純氧化鋁的流程如下：(1)“除雜”操作是加入適量過氧化氫，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH約為8.0，以除去硫酸銨溶液中的少量Fe2。檢驗Fe2是否除盡的實驗操作是_。(2)通常條件下KspFe(OH)34.0×1038，除雜后溶液中c(Fe3)約為_。(3)配制硫酸鋁溶液時，需用硫酸酸化，酸化的目的是_。(4)“結(jié)晶”操作中

19、，母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層的結(jié)晶為止，冷卻結(jié)晶，得到銨明礬(含結(jié)晶水)。母液不能蒸干的原因是_。(5)“分離”操作名稱是_(填字母代號)。A蒸餾                               B分液     

20、0;          C過濾(6)測定銨明礬組成的方法是：a稱取0.453 0 g銨明礬樣品，高溫灼燒，得Al2O3固體0.102 0 g；b稱取0.453 0 g銨明礬樣品，用適量蒸餾水溶解，再加入稍過量的BaCl2溶液，經(jīng)陳化、過濾、灰化，得BaSO40.465 9 g。c稱取0.453 0 g銨明礬樣品，加入足量的NaOH溶液，加熱，將產(chǎn)生的氣體依次通過堿石灰和濃硫酸，濃硫酸增重0.017 0 g。則銨明礬的化學式為_。遷移應(yīng)用2 鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂

21、是從海水中提取的。某學校課外興趣小組從海水曬鹽后的鹽鹵(主要含Na、Mg2、Cl、Br等)中模擬工業(yè)生產(chǎn)來提取鎂，主要過程如下： 回答下列問題：(1)工業(yè)上從鹽鹵中獲取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_。(2)從過程得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ，除去少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入到盛有溶液的燒杯中，充分攪拌后經(jīng)、(填操作方法)可得純凈的Mg(OH)2。(3)下圖是該興趣小組設(shè)計進行過程的實驗裝置圖： 其中裝置A的作用是_。(4)寫出過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式_。熱點3鐵、銅及其礦物的開發(fā)利用【例3】(2011·江蘇，

22、16)以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如下：回答下列問題：(1)在一定條件下，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)為2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K_；過量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式為_。(2)酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是_、_。(3)通氯氣氧化時，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為_。(寫化學式)。遷移應(yīng)用3 工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅(CuCl)，其工藝流程如下圖所示： 試根據(jù)上圖轉(zhuǎn)化回答下列問題：

23、(1)工業(yè)生產(chǎn)Cl2時，尾氣常用石灰乳吸收，而不用燒堿溶液吸收的原因是_。(2)還原過程中的產(chǎn)物為NaCuCl2，試寫出反應(yīng)的化學方程式_。制備中當氯化完成后必須經(jīng)還原過程再制得CuCl，為什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2Cu2Cl=2CuCl)_。(3)還原過程中加入少量鹽酸的作用是_，加入NaCl且過量的原因是_。(4)合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是_。(5)實驗室中在CuCl2熱溶液中通入SO2氣體也可制備白色的CuCl沉淀，試寫出該反應(yīng)的離子方程式_。答案【例1】(1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3(2)使析出的晶體為Na2CO3·H2O，防止因溫度過低而析出Na2CO3·10H2O晶體，令后續(xù)的加熱脫水耗時長(3)用已預熱的布氏漏斗趁熱抽濾(4)溶解時有大量沉淀生成，使Na2CO3損耗且產(chǎn)物Na2CO3中混有雜質(zhì)；原因：“母