無機(jī)工藝流程題的解答技巧

1、無機(jī)工藝流程題的解答技巧專題探究醫(yī)突破考點(diǎn)研析熱點(diǎn)一、題目特點(diǎn)無機(jī)工藝流程題已逐漸成為高考試卷的主角，尤其是年的高考中，全國(guó)套理綜（化學(xué)）試卷，純粹的無機(jī)工藝流程題有道（其中江蘇卷題、題都是無機(jī)工藝流程題），實(shí)驗(yàn)室模擬的有道。該類型題目的特點(diǎn)是：試題源于生產(chǎn)實(shí)際，以解決課堂互動(dòng)探究化學(xué)實(shí)際問題為思路 進(jìn)行設(shè)問，充分體現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的觀點(diǎn)。試題內(nèi)容豐富，涉及基礎(chǔ)知識(shí)較為全面，較好地考查學(xué)生對(duì)“雙基”的掌握情況。題目難度為中等以上，分值較大，區(qū)分度強(qiáng)。二、題目類型從化工工藝分，可分為基礎(chǔ)化工工藝題和精細(xì)化工工藝題；從生產(chǎn)過程中的主要工序 分，可分為除雜提純工藝流程題（如海水提純）、原材料化學(xué)

2、轉(zhuǎn)化工藝流程題、電解工藝流程題、資源（能源）綜合利用工藝流程題；按資源的不同，分為空氣資源生產(chǎn)的工藝流程題（如合成氨）、利用水資源生產(chǎn)的工藝流程題 （如海水提溴、鎂、氯堿工業(yè)等 ）、利用礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的 工藝流程題（如工業(yè)制、煉鐵、煉鋼等）、化石燃料生產(chǎn)的工藝流程題等。三、知識(shí)貯備熟練掌握中學(xué)化學(xué)中重要的化工生產(chǎn)原理（列舉如下）化學(xué)工業(yè)錯(cuò)誤！化學(xué)工業(yè)錯(cuò)誤！熟練掌握分離、提純的實(shí)驗(yàn)技能，如溶解、過濾、蒸餾、結(jié)晶、重結(jié)晶等。熟練掌握化學(xué)計(jì)算的方法技巧，如守恒法、關(guān)系式法、差量法等。四、解題思路無機(jī)工藝流程題考慮的問題主要有以下幾方面：一是選擇將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原 理；二是除雜并分離提純產(chǎn)品；三是

3、提高產(chǎn)量和產(chǎn)率；四是減少污染，注意環(huán)保，發(fā)展“綠 色化學(xué)”；五是考慮原料的來源豐富和經(jīng)濟(jì)成本；六是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便等。命 題者圍繞以上幾方面設(shè)問，我們的解題思路是：（）從生產(chǎn)目的（標(biāo)）出發(fā)，讀懂框圖（流程）。解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分 析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。（）分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)方面了解流程：反應(yīng)物是什么，發(fā)生了什么反應(yīng)，該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為 了獲得產(chǎn)品。（）從問題中獲取信息，幫助解題，了解流程后著手答題。對(duì)反應(yīng)條件的分析可從以下幾 個(gè)方面著手：對(duì)反應(yīng)速率有何影響、對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率

4、有何影響、對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響（如可以從原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)等方 面考慮）。五、典例導(dǎo)悟【典例導(dǎo)悟】利用化學(xué)原理對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。（一） 染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的，可以在堿性條件下加入鋁粉除去（加熱處理后的廢水會(huì)產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體）。除去的離子方程式為。（二） 某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中元素的回收與再利用工藝如下（硫酸浸取液中金屬離子主 要是J其次是十、十、十、十、+）:常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的見下表:陽離子T1T1TTTT開始沉淀 時(shí)的一一一沉淀完全 時(shí)的(溶解)用于

5、制F煥得成胡ZdSO4 7H20 (wijkg)畫鋅礦()酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是(至少寫一條)。()調(diào)=是為了除去(填+、+、+、+)。()鈉離子交換樹脂的原理為 + + +,被交換的雜質(zhì)離子是(填+、+、+、+)。()試配平氧化還原反應(yīng)方程式：)+) +)()()+);每生成()()消耗的物質(zhì)的量為。(三) 印刷電路銅板腐蝕劑常用。腐蝕銅板后的混合溶液中，若+、+和+的濃度均為，請(qǐng)參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品，簡(jiǎn)述除去溶液中+和+的實(shí)驗(yàn)步驟： ； ； 過濾。(提供的藥品：、濃、溶液、)。【典例導(dǎo)悟】(江蘇，)以水氯鎂石(主要成分為)為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下:J) J

6、) J)預(yù),氨化)t沉,淀鎂)m()預(yù)氨化過程中有()沉淀生成，已知常溫下()的，若溶液中x，則 溶液中)=。()上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶，所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為。()高溫煅燒堿式碳酸鎂得到。取堿式碳酸鎂，高溫煅燒至恒重，得到固體和標(biāo)準(zhǔn)狀況下 ,通過計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式。()若熱水解不完全，所得堿式碳酸鎂中將混有，則產(chǎn)品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(填“升高”、“降 低”或“不變”)。典例導(dǎo)悟】(福建理綜，)硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn) 硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是，并含少量的、等，生產(chǎn)工藝流程示意如下：()將菱鋅礦研磨成粉的目的是()完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式：

7、)()+) +)()+)()針鐵礦()是以德國(guó)詩人歌德()名字命名的，組成元素是、和，化學(xué)式量為，化學(xué)式是。()根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié):濾液”的時(shí)，理論上可選用的最大區(qū)間為。() I ()開始沉淀_的沉淀完全的開始溶解 的一一一X 一X X ()工業(yè)上從“濾液”制取過程中，合適的反應(yīng)物是(選填序號(hào))。.大理石粉.石灰粉 .純堿溶液.燒堿溶液()“濾液”之后的操作依次為、過濾、洗滌、干燥。()分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于。典例導(dǎo)悟】(四川理綜，)四川攀枝花蘊(yùn)藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣(主要成分為、的最高化合價(jià)為+)作原料，生產(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下：請(qǐng)回答下列問題：()硫

8、酸與二氧化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是。()向?yàn)V液I中加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為()在實(shí)際生產(chǎn)過程中，向沸水中加入濾液川，使混合液達(dá)，鈦鹽開始水解。水解過程中 不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時(shí)間，鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請(qǐng)用 所學(xué)化學(xué)平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用：O過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后，將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、(填化學(xué)式)，減少?gòu)U物排放。()可用于生產(chǎn)紅色顏料()，其方法是：556a (摩爾質(zhì)量為 )溶于水中，加入適量氫氧 化鈉溶液恰好完全反應(yīng)，鼓入足量空氣攪拌，產(chǎn)生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中加入和112c鐵粉，鼓入足量空氣攪拌，反應(yīng)完成后，有大

9、量附著在膠體粒子上以沉淀形式析出；過 濾后，沉淀經(jīng)高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質(zhì)只有硫酸鈉和硫酸鐵，則理論上可生 產(chǎn)紅色顏料。典例導(dǎo)悟】(上海，)工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下：>>>>>>完成下列填空：()粗鹽水加入沉淀劑、除雜質(zhì) (沉淀劑來源于石灰窯廠)，寫出、的化學(xué)式:? °()實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作依次為： 取樣、沉淀、泠卻結(jié)晶、烘干。()工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是。碳酸化時(shí)沒有析出碳酸鈉晶體。 其原因是。()碳酸化后過濾，濾液最主要的成分是(填寫化學(xué)式)，檢驗(yàn)這一成分的陰離子的具體方法是：()氯堿法流程中氨是循

10、環(huán)使用的，為此, 反應(yīng)的離子方程式為。濾液加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的濾液加石灰水前先要加熱，原因是(主要成分為、少量和)制取有如下途徑:00過就 晞h再a 過嫌()產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測(cè)定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù), 純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為。鋁用途廣泛，用鋁土礦()濾液可用于凈水，其凈水原理用離子方程式表示為()灼燒時(shí)盛放藥品的儀器名稱是。()步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是()步驟川中生成固體的離子反應(yīng)方程式為濾液中(+)=(用電荷守恒式表達(dá))。()取濾液 ，加入鹽酸，沉淀量達(dá)到最大且質(zhì)量為。 則濾液中()=,(+) (填“>”、 或“ <”

11、)。亞氯酸鈉()是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺 菌。以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：S住和空社NsiQH搟粧已知：的溶解度隨溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出；純易分解爆炸，一 般用稀有氣體或空氣稀釋到以下較安全；可看成是強(qiáng)酸。()溶液的物質(zhì)的量濃度為，若要計(jì)算該溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還需要的一個(gè)條件是。 ()在發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是(填序號(hào))。將氧化成，增強(qiáng)酸性稀釋以防止爆炸將氧化成()吸收塔內(nèi)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為，吸收塔的溫度不能超過C,其目的是防止分解，寫出分解的化學(xué)方程式：。()在堿性溶液中比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持稍過量，判斷是否過

12、量的簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方 法是。()吸收塔中為防止被還原成，所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除外，還可以選擇的還原劑 是(填序號(hào))。(懸濁液)()從濾液中得到粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是(填序號(hào))。.蒸餾 .蒸發(fā) .灼燒 .過濾.冷卻結(jié)晶 要得到更純的晶體必須進(jìn)行的操作是(填操作名稱)。海水是寶貴的資源寶庫(kù)，目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量工業(yè) 原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖，據(jù)圖回答問題：膽:吸收|h越SNaCl幣液晦水苦鹵(Ca1+,Mg2Hr)電解HCI|M 嵐 OH)_屯解B巾()由海水曬制的粗鹽中含有、等離子，為除去這些離子,所加試劑及其先后順序?yàn)榛瘜W(xué)式)。()目前較先進(jìn)的電解制堿

13、法是離子交換膜電解法，即用陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室，其作用是，電解飽和食鹽水的化學(xué)反應(yīng)方程式為制取的過程中涉及反應(yīng)：+,該反應(yīng)要在氣氛中進(jìn)行，原因是。()苦鹵中通入已經(jīng)置換出，為什么吹出后用吸收轉(zhuǎn)化為再用置換，由此判斷、的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤?)也有工藝是在吹出后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時(shí)有放出。該反應(yīng) 的離子方程式是；最后再用處理得到，該反應(yīng)的離子方程式是。、金屬的冶煉電辭法熱還原世熱分解世物理法分離二、海洋資源的開發(fā)利用(水資源的開發(fā)利用，海水中溴、鎂、碘等元素的提取)三、煤、石油、天然氣的綜合利用煤錯(cuò)誤！石油錯(cuò)誤！四、環(huán)境保護(hù)、綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展環(huán)境問

14、題一一酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞、溫室效應(yīng)、白色污染、赤潮等 錯(cuò)誤！答案【專題探究區(qū)】典例導(dǎo)悟(多次浸取)、適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間(只.(一)+ + + +(二)()升高溫度、攪拌、過濾后再向?yàn)V渣中加入硫酸 要答出任意一點(diǎn)即可，其他合理答案也可)()()(三)通入足量氯氣將加入調(diào)節(jié)溶液的至 () () ()()=)八()= 一)=x()=X .) = x_():():()=X : X : X =:,則堿式碳酸鎂的化學(xué)式為()o()升高解析()常溫下()的=(十)( ) = ( ) X ( X ) =X ，求得(十)= o()主要流程中加、進(jìn)行沉淀鎂得到主要物質(zhì)為和，濾液的主要成分為。()設(shè)該堿式碳酸

15、鎂的化學(xué)式為 ()(),高溫煅燒后產(chǎn)物為、和，其物質(zhì)的量之比為()：()：() =:，由題中數(shù)據(jù)知生成氣體的物質(zhì)的量()= ) = X ,得到的固體為，其物質(zhì)的量 ()= ) = X ,()=X X ) =X ,():():()=:=X : X : X =:,所以求得該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為()()，但該化學(xué)式化合價(jià)代數(shù)和不為，推測(cè)可能含結(jié)晶水，故化學(xué)式應(yīng)為()()，也可寫為()()將堿式碳酸鎂的化學(xué)式分為兩部分，分別是和()。中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為X-,() 中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(+ X + X ) X，增多，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高。()增大反應(yīng)物接觸面積或增大反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分()()+ + () +(

16、)()(或其他合理答案)() < <(或其他合理答案)()(或和或)()蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(或其他合理答案)()125 m81m(或其他合理答案)解析 ()固體顆粒越小，反應(yīng)時(shí)接觸面積越大，反應(yīng)速率越大；同時(shí)反應(yīng)更充分。()因漂白粉中含有強(qiáng)氧化性的()，可將()氧化為()，同時(shí)被還原為，分析化合價(jià)的變化：()> ()化合價(jià)升X>化合價(jià)降X配平()、()、前的化學(xué)計(jì)量數(shù)后，可根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒，確定反應(yīng)物及其化學(xué)計(jì)量 數(shù)。()設(shè)針鐵礦的化學(xué)式為，則有+ + =。只能為，若=，則=，化學(xué)式，由化合價(jià)規(guī)則可排除；若=，則=，化學(xué)式為，或?qū)憺?()，符合題意。()由流程圖可知，濾液

17、中主要含有、 等物質(zhì)，調(diào)節(jié)時(shí)，只能考慮將+轉(zhuǎn)化為()，而+必須留在溶液中，因此由表中數(shù)據(jù)可確定的理論范圍為W <o ()濾液中的主要成分為和，大理石粉不能參加反應(yīng)，而純堿溶液可將+轉(zhuǎn)化為,只有石灰乳或燒堿溶液可將+轉(zhuǎn)化為()，而+仍留在溶液中。()由溶液制備，首先應(yīng)將溶液加熱蒸發(fā)濃縮，然后冷卻析出晶體。()由流程圖可知沉淀中全部來自菱鋅礦，由鋅元素守恒可得()=()，則()= ) X=125m，菱鋅礦中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為125m8lm () + () +或+ +()+ + + +T+ + ()加水促進(jìn)鈦鹽水解，加熱促進(jìn)鈦鹽水解，降低+濃度促進(jìn)鈦鹽水解()160 a+ 160c解析 ()是的最高