4_无机化工流程题复习策略与解题方法指导.docx.pdf
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1、专题讲座四无机化工流程题复习策略与解题方法指导 1.无机化工流程题的特点 无机工业流程题能够以真实的工业牛产过程为背景,体现能力立意的命题为指导思想,能 够综合考查学牛各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在牛产实际中解决问题的能力。 所以这类题成为近年來高考的必考题型。 这类题常呈现的形式:流程图、表格、图像 这类题常围绕以下儿个知识点迹行设问: (1) 反应速率与平衡理论的运用; 反应物颗粒大小:反应速率、原料的利川率等 温度:反应速率、物质的稳定性、物质?的结晶等 (2) 氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写; (3) 利川控制 pH 分离除杂; (4) 化学反应的能量变化;
2、(5) 实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等; (6) 流程中的物质转化和循坏,资源的回收和利丿山 (7) 环境保护与绿色化学评价。 2.工业生产流程主线 规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制 3.解答无机化工流程试题的程序 基木步骤: 从题干中获収有用信息,了解生产的产品。然后報体浏览一?下流程,基本辨别出预处 理、反应、提纯、分离等阶段。分析流程中的每一步骤,从儿个方面了解流程:A、 反应 物是什么 B、发生了什么反应C、该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用; 抓住一 个关键点:一 ?切反应或操作都是为获得产品而服
3、务。从问题中获取信息,帮助解题。 解题思路: 明确幣个流程及每一部分的目的一仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或 化学性质一结合基础理论与实际问题思考一注意答题的模式与要点 4.熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题口在流程上 -?般分为 3 个过程 : (1) 原料处理阶段的常见考点与常见名词 加快反应速率 溶解:通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 水浸:与水接触反应或溶解 浸出:固体加水 ( 酸) 溶解得到离子 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少( 更多转化 ) 酸浸:存酸溶液屮反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程 灼烧、焙烧、锻烧:改变结构
4、,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解 控制反应条件的方法 (2) 分离提纯阶段的常见考点 调 pH 值除杂 a. _ 控制溶液 的酸碱性使其某些金属离了形成氢氧化物沉淀例如: 已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示 _ 物质开始沉淀沉淀完全 Fe(OH)32.73.7 Fe(OH)27.69.6 Mn(OH)28.39.8 若要除去 M/+溶液中含有的 Fe 2+,应该怎样做? 提示:先用氧化剂把Fe” 氧化为 Fe” ,再调溶液的 pH 到 3.7。 b.调节 pH 所需的物质一般应满足两点: 能为 H+反应,使溶液 pH 值增大;不引入新杂质。 例如:若要除去C+
5、溶液中混有的 Fe”,可加入 CuO、CU(OH) 2、CU2(OH)2CO3等物质 来调 节溶液的 pH 值。 试剂除杂 加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。如:侯徳 榜制碱中的NaHCO3;还有如 H2O2、Ca(HCO.3) 2、KMnO, AgNO3 HNO.3( 浓) 等物质。 降温:防 I 上某物质在高温时会溶解( 或分解 ) 、为使化学平衡向着题1=1 要求的方向移 动 萃取 (3) 获得产品阶段的常见考点: 洗涤 ( 冰水、热水 ) 洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 蒸发、反
6、应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析iBFeCh、AlCb、MgCl2等溶质时 , 应 在 HC1 的气流中加热,以防其水解。 蒸发浓缩、冷却结晶 : 如除去 KNO3中的少量 NaCL 原料处理一分离提纯一获得产品 蒸发?结晶?、趁热过滤 : 如除去 NaCl 中的少量 KNO3O 重结晶 (4) 其他常见考点 化学方程式实验仪器计算信息 5. 注重答案的文字叙述规范 (1) 洗涤沉淀:往漏斗屮加入熬徭水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2? 3 次。 (2) 从溶液屮得到晶体 : 熬发浓缩一冷却结晶一过滤一洗涤一干燥。 (3) 在写某一 . 步骤是为了除杂时,?应该注明“是为了除去
7、XX 杂质”,只写“除杂”等一 类万金油式的回答是不给分的。 (4) 看淸楚是写化学反应方程式还是离子方稈式,注意配平。 6. 热点题型探究 热点 1 碱金属及其矿物的开发利用 【例 1】 碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠( 纯度约 98%) 己知碳酸钠的溶解度随温度变化的曲线如下图所示: 冋答下列问题: 的系列问题也就可解答了。 迁移应用 1锂被誉为“金属味粘”,以LiCoO.为正极材料的锂离子电池已被广?泛用作便携 式电源。工业上常以卩锂辉矿( 主要成分为 LiAlSi 2O6,还含有 FeO、MgO、60等 杂质) 为原 料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:
8、已知:部分金屈氮氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH: 氢氧化物Fe(OH)3A1(OH) 3 Mg(OH)2 开始沉淀 pH2. 73? 79. 6 完全沉淀 pH3? 74. 711 Li2CO3 在不同温度下的溶解度如下表: 温度/ C 01020 5075 100 屮含有 C 芒、Mg 2 Fe3 C 厂和 SO亍等杂质,提纯工艺流程如下 : 工业 碳酸钠 Na?CO, ? H2O 一 加热脱水一试剂级Na,CO, 检笛 Li2CO3 的 溶解度 /g 1. 5391. 4061. 329 1. 181.0. 866 0. 728 请冋答下列问题: (1)_ 用氧化物形式表示LiAlSi2
9、O6 的 组成: _ 。 反应 II 加入碳酸钙的作川是 _ o (3)写出反应 II【屮生成沉淀 A 的离子方程式:_ o 反应 IV 生成 L12CO3 沉淀,写出在实验室中得到L12CO3 沉淀的操作名称, 洗涤所得 Li2CO3 沉淀要使用 _ ( 选填“热水”或“冷水”) ,你选择的理山是 电解熔融氯化锂生产锂时,阳极产生的氯气屮会混有少量氧气,原因是 热点 2镁、铝及其矿物的开发利用 【例 2】 高纯氧化铝可用于制髙压钠灯的陶瓷管。实验室制収高纯氧化铝的流程如下: 过氧化氢 / 氨水硫酸铝溶液 硫酸钱 除 A过 合成铁 - 结 分热分 产品 溶液杂滤明矶晶离解 滤渣 (1) “除杂
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