2022年《無(wú)機(jī)化工流程題解題方法指導(dǎo)》

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1、專題講座無(wú)機(jī)化工流程題解題方法指導(dǎo)一、解題策略化工流程中常見(jiàn)的操作與名詞化工流程題目在流程上一般分為3 個(gè)過(guò)程：原料處理 分離提純 獲得產(chǎn)品(1)原料處理階段的常見(jiàn)考點(diǎn)與常見(jiàn)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)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(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)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(jiàn)考點(diǎn)調(diào) pH 值除雜a控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫

2、氧化物沉淀例如：已知下列物質(zhì)開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH 如下表所示物質(zhì)開(kāi)始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.7 3.7 Fe(OH)27.6 9.6 名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè)，共 9 頁(yè) - - - - - - - - - Mn(OH)28.3 9.8 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 到 3.7。b調(diào)節(jié) pH 所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與 H反應(yīng)，使溶液pH 值增大；不

3、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(lái)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(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)如果在制備過(guò)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(duì)溫度的控制。如：侯氏制堿中的 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(shí)會(huì)溶解(或分解 )、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)萃取(3)獲得產(chǎn)品階段的常見(jiàn)考點(diǎn)洗滌 (冰水、熱水 )：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液

4、中析出FeCl3、AlCl3、 MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，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(guò)濾：如除去NaCl 中的少量KNO3。重結(jié)晶(4)其他常見(jiàn)考點(diǎn)化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)儀器計(jì)算信息二、熱點(diǎn)題型探究熱點(diǎn) 1堿金屬及其礦物的開(kāi)發(fā)利用名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁(yè)，共 9 頁(yè) - - - - - - - - - 例 1(2012廣東理綜， 32)難溶性雜鹵石(K2SO4 MgSO4

5、 2CaSO4 2H2O)屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡：K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O(s)2Ca2 2K Mg24SO24 2H2O 為能充分利用鉀資源，用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：(1)濾渣主要成分有_和_以及未溶雜鹵石。(2)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K的原因：_。(3)“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入_溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過(guò)濾，再加入_溶液調(diào)濾液 pH 至中性。(4)不同溫度下， K的浸出濃度與溶浸時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)下圖。由圖可得，隨著溫度升高，_ ，_ 。(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過(guò)程中會(huì)發(fā)生：CaSO

6、4(s)CO23CaCO3(s)SO24已知 298 K 時(shí)， Ksp(CaCO3)2.80109，Ksp(CaSO4)4.90105，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù) K(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）要求用理論回答的試題，應(yīng)采用“四段論法 ”：改變了什么條件(或是什么條件)根據(jù)什么理論 有什么變化 得出什么結(jié)論。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè)，共 9 頁(yè) - - - - - - - - - 精練 1KNO3是重要的化工產(chǎn)品，下面是一種已獲得專利的K

7、NO3制備方法的主要步驟：(1)反應(yīng)中，CaSO4與 NH4HCO3的物質(zhì)的量之比為12，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) 。(2)反應(yīng)需在干態(tài)、加熱的條件下進(jìn)行，加熱的目的是_ ；從 反 應(yīng) 所 得 混 合 物 中 分 離 出CaSO4的 方 法 是 趁 熱 過(guò) 濾 ， 趁 熱 過(guò) 濾 的 目 的 是_ 。(3)檢驗(yàn)反應(yīng)所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4樣品溶解于水，_ 。(4)整個(gè)流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)除(NH4)2SO4外，還有 _(填化學(xué)式 )。熱點(diǎn) 2鎂、鋁及其礦物的開(kāi)發(fā)利用例 22013江蘇， 16(1)(2)(3)氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備

8、高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下：名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè)，共 9 頁(yè) - - - - - - - - - (1)MgCO3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)加入 H2O2氧化時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)濾渣 2 的成分是 _(填化學(xué)式 )首尾分析法：對(duì)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(duì)比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)(原

9、材料 )與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品 )， 從對(duì)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(guò)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(wèn)題，逐一推敲解答。關(guān)鍵在于認(rèn)真對(duì)比分析原料與產(chǎn)品的組成，從中找出將原料轉(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(dāng)把生產(chǎn)的主線弄清楚了，圍繞生產(chǎn)主線所設(shè)計(jì)的系列問(wèn)題也就可以解答了。精練 2鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。某學(xué)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(lái)提取鎂，主要過(guò)程如下：回答下列問(wèn)題：(1) 工 業(yè)

10、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(guò)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的方法是先將沉名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè)，共 9 頁(yè) - - - - - - - - - 淀加入到盛有_溶液的燒杯中，充分?jǐn)嚢韬蠼?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(jì)進(jìn)行過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置圖：其中裝置 A 的作用是

11、 _ 。(4)寫出過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_ 。熱點(diǎn) 3鐵、銅及其礦物的開(kāi)發(fā)利用例 3工業(yè)上由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：(1)步驟是在反射爐中進(jìn)行的。把黃銅礦和石英砂混合加熱到1 000 左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu 和 Fe 的低價(jià)硫化物，且部分Fe 的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該過(guò)程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是_、_。(2)步驟是在轉(zhuǎn)爐中發(fā)生的。冰銅含 Cu 量為 20% 50%。 轉(zhuǎn)爐中， 將冰銅加熔劑(石英砂 )，在 1 200 左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu2S 被氧化為 Cu2O。生成的 Cu2O 與 Cu2S 反應(yīng) ， 生 成 含Cu量 約

12、為98.5% 的 泡 銅 ， 該 過(guò) 程 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 分 別 是_、 _。氣體A 中的大氣污染物可選用下列試劑中的_(填字母 )吸收。a濃硫酸b稀硝酸cNaOH 溶液d氨水(3)步驟是由泡銅冶煉粗銅的反應(yīng)，反應(yīng)方程式為_(kāi) 。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁(yè)，共 9 頁(yè) - - - - - - - - - (4)用稀硝酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈血紅色，說(shuō)明溶液中存在_(填離子符號(hào) )， 檢驗(yàn)溶液

13、中還存在Fe2的方法是 _(注明試劑、 現(xiàn)象 )。解答無(wú)機(jī)化工流程圖題的策略1粗讀題干，挖掘圖示圖示中一般會(huì)呈現(xiàn)超出教材范圍的知識(shí)，但題目中往往會(huì)有提示或者問(wèn)題中不涉及，所以一定要關(guān)注題目的每一個(gè)關(guān)鍵字，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出，只需問(wèn)什么推什么。 如制備類無(wú)機(jī)化工題，可粗讀試題， 知道題目制取什么、大致流程和有什么提示等。2攜帶問(wèn)題，精讀信息這里信息包括三個(gè)方面：一是主干， 二是流程圖示， 三是設(shè)置問(wèn)題。 讀主干抓住關(guān)鍵字、詞；讀流程圖，重點(diǎn)抓住物質(zhì)流向(“進(jìn)入 ”與“流出 ” )、實(shí)驗(yàn)操作方法等。3跳躍思維，規(guī)范答題答題時(shí)應(yīng)注意前后問(wèn)題往往沒(méi)有“相關(guān)性 ”，即前一問(wèn)未答出，

14、不會(huì)影響后面答題。精練 3實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵 (堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬 (FeSO4 7H2O)，主要工藝流程如下。(1)將過(guò)程產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會(huì)褪色的是_(填字母 )。A品紅溶液B紫色石蕊溶液C酸性 KMnO4溶液D溴水(2)過(guò)程中，F(xiàn)eS、 O2和 H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) 。(3)過(guò)程中需加入的物質(zhì)是_。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁(yè)，共 9 頁(yè) - -

15、- - - - - - - (4)過(guò)程中，蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)需使用的儀器除酒精燈、三腳架外，還需要_。(5)過(guò)程調(diào)節(jié)pH 可選用下列試劑中的_(填字母 )。A稀硫酸BCaCO3CNaOH 溶液熱點(diǎn) 4其他金屬及化合物的制取例 4硫酸鉛 (PbSO4)廣泛應(yīng)用于制造鉛蓄電池、白色顏料等。利用方鉛礦精礦(PbS)直接制備硫酸鉛粉末的流程如下：已知： ()PbCl2(s)2Cl(aq)PbCl4(aq) H0 ( )Ksp(PbSO4)1.08 108，Ksp(PbCl2)1.6105( )Fe3、Pb2以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH 值分別為 3.2、7.04 (1)步驟中生成PbCl2和 S 的離

16、子方程式為_(kāi) ，加入鹽酸的另一個(gè)目的是為了控制pH 值在 0.5 1.0， 原因是 _ 。(2)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理解釋步驟中使用冰水浴的原因_ 。(3)寫出 PbCl2晶體轉(zhuǎn)化為PbSO4沉淀的離子方程式_ 。(4)請(qǐng)用離子方程式解釋濾液2 加入 H2O2可循環(huán)利用的原因_，濾液 3是 _。(5)鉛蓄電池的電解液是硫酸，充電后兩個(gè)電極上沉積的PbSO4分別轉(zhuǎn)化為PbO2和 Pb，充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁(yè)，共

17、 9 頁(yè) - - - - - - - - - 精練 42013山東理綜， 30(2)TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含 Fe2O3、SiO2等雜質(zhì) )制備 TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括：酸溶FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l) 水解TiOSO4(aq)2H2O(l)=90 H2TiO3(s)H2SO4(aq) 簡(jiǎn)要工藝流程如下：試劑 A 為_(kāi)。鈦液需冷卻至70 左右，若溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2收率降低，原因是 _ 。取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN 溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色， 說(shuō)明 H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是_。 這種 H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是_(填化學(xué)式 )。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁(yè)，共 9 頁(yè) - - - - - - - - -