無機(jī)化工流程題解題策略

1、1無機(jī)化工流程題復(fù)習(xí)策略無機(jī)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)2一、工藝流程題的題型特點一、工藝流程題的題型特點1、工藝流程題的結(jié)構(gòu)：分題頭、流程圖和問題三部分。、工藝流程題的結(jié)構(gòu)：分題頭、流程圖和問題三部分。 2、試題背景：以某種重要化工產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)為背景設(shè)計、試題背景：以某種重要化工產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)為背景設(shè)計 流程圖。流程圖。3、考查的知識面廣，綜合性較強(qiáng)。?？嫉闹R點包括：、考查的知識面廣，綜合性較強(qiáng)。?？嫉闹R點包括：元素化合物的性質(zhì)元素化合物的性質(zhì):物質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件和反應(yīng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件和反應(yīng)基本理論和原理：基本理論和原理： a：化學(xué)反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)：氧

2、化還原反應(yīng)和離子反應(yīng) b：電化學(xué)：原電池和電解池的電極反應(yīng)：電化學(xué)：原電池和電解池的電極反應(yīng) c：化學(xué)平衡、水解平衡、電離平衡、沉淀溶解平衡：化學(xué)平衡、水解平衡、電離平衡、沉淀溶解平衡常見的實驗基本操作；物質(zhì)的分離提純等常見的實驗基本操作；物質(zhì)的分離提純等母液的循環(huán)利用：環(huán)保意識和綠色化學(xué)知識等。母液的循環(huán)利用：環(huán)保意識和綠色化學(xué)知識等。 3二、二、無機(jī)化工流程試題常常在哪些地方設(shè)問？無機(jī)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；化學(xué)反應(yīng)條件的控制?？刂苹瘜W(xué)反應(yīng)條件的控制?？刂苝H、溫度；、

3、溫度；利用溶解度分離；利用溶解度分離；實驗基本操作（實驗基本操作（除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等）流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和資源的循環(huán)利用；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和資源的循環(huán)利用；綠色化學(xué)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等綠色化學(xué)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等 4三三. 規(guī)律方法規(guī)律方法：1 1、認(rèn)真讀題：認(rèn)真讀題：將題目從頭到尾瀏覽全題2 2、仔細(xì)分析：仔細(xì)分析：理清下列關(guān)系： 原料與產(chǎn)品原料與產(chǎn)品：從某原料出發(fā)，原料含有哪些雜質(zhì)？ 最終產(chǎn)品是什么？要得到最終產(chǎn)品，必須除去什么 物質(zhì)、引進(jìn)什么物質(zhì)？從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行了什 么反應(yīng)？ 感覺與結(jié)果：感覺與結(jié)果：有的步驟不能讀懂，這時主要看這 一步的結(jié)果，“跟著

4、感覺走”、用已學(xué)過的知識 來“圓”這個結(jié)果，“難得糊涂”。信息與遷移信息與遷移：所給信息一定有用，而且一定用到， 有時還需分解、重組、遷移到本題中來。步驟與目的：步驟與目的：加入某種試劑，采取這樣的方法， 其目的是什么？一般只考慮后面提問有關(guān)的步驟 其他不必清楚。54、關(guān)注流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問等 從中獲取信息，并在下一步分析和解題中隨時進(jìn)行 聯(lián)系和調(diào)用。5、閱讀題目提出的問題，帶著問題分析流程圖，從問題 中獲取信息幫助解題3 3、大膽回答：大膽回答：大多數(shù)提問用所學(xué)知識便可直接回答 ，但個別地方往往有悖所學(xué)知識，這時就要考慮產(chǎn)產(chǎn) 物物、環(huán)保、產(chǎn)量、成本 等等。 61 1、化

5、學(xué)工藝流程一般分、化學(xué)工藝流程一般分3 3個階段個階段： 前期的原料預(yù)處理前期的原料預(yù)處理 中期的核心反應(yīng)中期的核心反應(yīng) 后期后期 的產(chǎn)品分離提純，的產(chǎn)品分離提純， 四、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心四、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心 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7 1、原料處理階段的一些常見措施的作用：、原料處理階段的一些常見措施的作用：（1）粉碎或研磨粉碎或研磨：增大接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）增大接觸面積，加快反應(yīng)（溶解） 速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率。速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率。（2）溶解溶解：通常用酸溶（如硫酸、鹽酸等）通常用酸溶（如硫酸

6、、鹽酸等） 、堿溶、堿溶、 水溶把固體轉(zhuǎn)化為離子水溶把固體轉(zhuǎn)化為離子 酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液 不溶物通過過濾除去的溶解過程。不溶物通過過濾除去的溶解過程。 水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。 堿溶：堿溶：在堿溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液在堿溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液 不溶物通過過濾除去的溶解過程。不溶物通過過濾除去的溶解過程。 可以用可以用NaOH和和Na2CO3去油污，去鋁片氧化去油污，去鋁片氧化 膜，溶解鋁、二氧化硅、調(diào)節(jié)膜，溶解鋁、二氧化硅、調(diào)節(jié)pH （3）灼燒、焙燒、煅燒灼燒、焙燒、煅燒：

7、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、分解如從海帶中提取碘可以灼燒如從海帶中提取碘可以灼燒82、控制反應(yīng)條件的方法、控制反應(yīng)條件的方法pH值的控制值的控制：控制溶液的酸堿性使其某些金屬控制溶液的酸堿性使其某些金屬 離子形成氫氧化物沉淀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例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH若要除去若要除去Mn2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、8.39.8調(diào)節(jié)pH的目的： 使.雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為.沉淀而除去，同時目標(biāo)離子 未轉(zhuǎn)化為沉淀9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。 10溫度控制溫度控制： 加熱（升溫）的目的：加熱（升溫）的目的： A：加速溶解、加快反應(yīng)速率加速溶解、加快反應(yīng)速率、促進(jìn)平衡向某方向移

9、動、促進(jìn)平衡向某方向移動B：在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，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。則要注意對溫度的控制。要防止某些物質(zhì)高溫分解要防止某些物質(zhì)高溫分解 如如NaHCO3、H 2O2、NH4HCO3、KMnO4、HNO3等等C：催化劑的催化活性催化劑的催化活性有一定的適宜溫度有一定的適宜溫度 冰水中或降溫目的：冰水中或降溫目的：防止某些物質(zhì)高溫分解防止某些物質(zhì)高溫分解濃度控制濃度控制：加快反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率113 3、獲得產(chǎn)品階段分離與提純的?？键c、獲得產(chǎn)品階段分離與提純的?？键c（1） 過濾：分離難溶物和易溶物過濾：分離難溶物和易溶物 趁

10、熱過濾的目的趁熱過濾的目的：防止某物質(zhì)降溫時會析出， 減少結(jié)晶損失；提高純度 （2）萃取和分液：）萃取和分液： （3）結(jié)晶：結(jié)晶有幾種方法：）結(jié)晶：結(jié)晶有幾種方法： A：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶： 適用于帶結(jié)晶水物質(zhì)的析出（適用于帶結(jié)晶水物質(zhì)的析出（CuSO4.5H2O）、）、 溶解度隨溫度變化大的（溶解度隨溫度變化大的（KNO3） B :蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶 適用于適用于溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)（NaCl） C：重結(jié)晶重結(jié)晶（重復(fù)冷卻結(jié)晶）（重復(fù)冷卻結(jié)晶）12由溶液得到晶體的方法（操作）由溶液得到晶體的方法（操作）（1）由NaCl溶液得到NaCl晶體：蒸發(fā)結(jié)

11、晶、過濾、洗滌、干燥（2）由CuSO4溶液得到CuSO4.5H2O晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 過濾、洗滌、干燥（3）由FeCl3、AlCl3型（可水解的氯化物）溶液，得到AlCl3晶體 的方法：在干燥的氯化氫氣流中加熱蒸干。 （注意：通入氯化氫的目的是：抑制Al3+離子的水解，同時 將加熱過程產(chǎn)生的水蒸汽帶走。）思考：有思考：有MgCl2.6H2O到無水到無水MgCl2的操作？的操作？混合溶液的分離提純方法：（例：KNO3的溶解度受溫度變化大；NaCl溶解度受溫度變化不大）（1）要得到KNO3晶體：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥（2）要得到NaCl晶體：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥。（

12、4）洗滌：）洗滌：冰水洗滌、乙醇洗滌冰水洗滌、乙醇洗滌A：冰水洗滌目的：冰水洗滌目的：洗去雜質(zhì)離子，減少晶體洗滌洗去雜質(zhì)離子，減少晶體洗滌 過程中溶解的損耗過程中溶解的損耗 B:乙醇（有機(jī)溶劑）洗滌目的：乙醇（有機(jī)溶劑）洗滌目的： 洗去雜質(zhì)離子，減少晶體洗滌過程中溶解的損耗洗去雜質(zhì)離子，減少晶體洗滌過程中溶解的損耗 乙醇易揮發(fā)，乙醇易揮發(fā)，使產(chǎn)品快速干燥使產(chǎn)品快速干燥（5）蒸餾或分餾：）蒸餾或分餾：分離沸點不同且互溶的液體混合物分離沸點不同且互溶的液體混合物 如：乙醇和甘油如：乙醇和甘油（6）加氧化劑：）加氧化劑：氧化某物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為易于被除去 （沉淀）的離子，如：溶液中有Fe2+時（5）檢驗沉

13、淀是否洗干凈：取最后一次洗滌液，加）檢驗沉淀是否洗干凈：取最后一次洗滌液，加 入入xx試劑，出現(xiàn)什么現(xiàn)象，從而鑒別某一種離子試劑，出現(xiàn)什么現(xiàn)象，從而鑒別某一種離子（2011江門二模）某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl22H2O的工藝流程如下：廢渣廢氣粉碎焙燒酸浸空氣鹽酸試劑F過濾濾渣濾液BNaCl調(diào)節(jié)pH至34CuCl2 2H2O預(yù)處理1、粉碎的目的： 。2、焙燒的目的： 。3、酸浸的目的： 。4、調(diào)節(jié)pH=3-4的原因： 。 已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全時的pH值分別為：9.7、3.2、6.4。增大反應(yīng)物的接觸面積，加快

14、反應(yīng)速率使CuS轉(zhuǎn)化為CuO,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+使CuO、Fe的化合物溶解使Fe3+沉淀完全“趁熱過濾”的原因是 ； （2012吉林調(diào)研）實驗室制備甲酸銅晶體Cu(HCOO)24H2O的流程如下： Cu2(OH)2CO3固 體7080的熱水Cu(HCOO)24H2O1mol膽礬2mol小蘇打甲酸約50的熱水研磨冷卻、操作a洗滌攪拌趁熱過濾冷卻、過濾、無水乙醇洗滌、晾干攪拌CO2防止降溫甲酸銅結(jié)晶而損失 用無水乙醇洗滌晶體的目的 。 除去甲酸并減少甲酸銅晶體損失 分離提純預(yù)處理主反應(yīng)17（1）“浸出浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的 措施有措施有 （要

15、求寫出兩條）。（要求寫出兩條）。適當(dāng)增加硫酸濃度，邊加硫酸邊攪拌，多次浸取適當(dāng)增加硫酸濃度，邊加硫酸邊攪拌，多次浸取適當(dāng)提高反應(yīng)溫度（或其他合理答案）適當(dāng)提高反應(yīng)溫度（或其他合理答案） （必修（必修2課本課本P106，根據(jù)，根據(jù)1997年高考試測題改編）年高考試測題改編）“鹵塊鹵塊”的主要成分是的主要成分是MgCl2，此外還含，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和和Mn2+等離子。若以它等離子。若以它為原料按下圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)，可制得輕質(zhì)氧化鎂。若要求產(chǎn)品盡為原料按下圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)，可制得輕質(zhì)氧化鎂。若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)，而且成本較低，請根據(jù)表量不含雜質(zhì)，而且成本較低，請根據(jù)表1和表和

16、表2提供的資料，填寫空白。提供的資料，填寫空白。鹵塊加水溶液加X加Y，過濾pH=9.8沉淀物濾液加Z加水煮沸氣體灼燒輕質(zhì)氧化鎂123456溶液沉淀物沉淀物表表1 生成氫氧化物沉淀的生成氫氧化物沉淀的pH表表2 原料價格表原料價格表物質(zhì)物質(zhì)開始沉淀開始沉淀沉淀完全沉淀完全物質(zhì)物質(zhì)價格（元價格（元噸噸-1 ）Fe(OH)32.73.7漂液（含漂液（含25.2%NaClO） 450Fe(OH)27.6 9.6雙氧水（含雙氧水（含30%H2O2）2 400Mn(OH)28.39.8燒堿（含燒堿（含98%NaOH）2 100Mg(OH)29.611.1純堿（含純堿（含99.5%Na2CO3） 600Fe

17、2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為Fe3+，生成，生成Fe(OH)3沉淀除去。沉淀除去。？Mg2+Fe3+Fe2+Mn2+Mg2+Fe3+Mn2+Mg2+Fe(OH)3、Mn(OH)2漂液漂液燒堿燒堿純堿純堿氯化鈉電解槽ClO2食鹽水氯化氫合成塔二氧化氯發(fā)生器補(bǔ)充Cl2（2013福建卷）福建卷）24二氧化氯（二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、）是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。安全的殺菌、消毒劑。（1）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。方法。該法工藝原理示意圖如右。其

18、過程是將食鹽水在特定條件下該法工藝原理示意圖如右。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉（電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸反應(yīng)生成）與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。工藝中可以利用的單質(zhì)有工藝中可以利用的單質(zhì)有H2、Cl2（填化學(xué)式），發(fā)生器中生（填化學(xué)式），發(fā)生器中生成成ClO2的化學(xué)方程式為的化學(xué)方程式為_。Cl2HClNaClO3+HClClO2+H2 /Cl2(?)+NaCl2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2ONaClNaClO3二、熱點題型探究熱點1堿金屬及其礦物的開發(fā)利用加入Ca(OH)2溶液，Mg2與OH結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀，Mg2濃Mg(OH)2CaSO4H2SO4K2CO3度減小，平衡正向移動，K增多 加快化學(xué)反應(yīng)速率，分離NH4Cl與K2SO4加入Ba(NO3)2溶液至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，向上層清液中防止KNO3結(jié)晶，提高K