2022年高考无机化工流程复习策略与解题方法 .pdf

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1、无机化工流程题复习策略与解题方法一、解题方法（一） 、想考什么？1、呈现形式：流程图、表格、图像2、设问方式：措施、成分、物质、原因3、能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力4、知识落点：基本理论、元素化合物、实验综上所述，无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以近年来广东高考该类型题持续出现。（二）、无机化工流程试题常常在哪些地方设问？a)反应速率与平衡理论的运用；b)氧化还原反应的判断、方程式书写；c)利用控制pH 分离除杂；d)利用溶解度分离；e)常用的分离

2、方法、实验操作；f)流程中的物质转化和循环；g)绿色化学评价；（三）、工业生产流程主线与核心规律 : 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（四）、解答一道无机化工流程试题的程序是什么？此类试题的题干通常包括文字说明、工艺（实验） 流程以及供参考的数据（以表格、 图像等呈现） 。首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺 （实验）的目的是什么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？从用途能看出什么性质？）；然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段；接下来可以先看看设问，使下一步的深

3、入分析重点更明确；然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必要时才使用参考数据），组织语言回原料预处理除杂、净化产品分离提纯原料循环利用排放物的无害化处理反应条件控制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页答设问解题思路： 明确整个流程及每一部分的目的 仔细分析每步发生的反应及得到的产物结合基础理论与实际问题思考 注意答题有模式与要点【例 1】 （09 广东， 22）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3 、 MgSiO3 、CaMg(CO3)2 、Al2O3和Fe2O3 等，回收其中镁的工艺流程如下：

4、原料：矿石（固体）预处理：研磨、酸溶解（表述：“ 浸出 ” ）除杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是：控制条件，调节PH ，使 Mg2+ 全部沉淀（五）、熟悉工业流程常见的操作与名词（ 1）原料的预处理：分离提纯预处理分离提纯还原固 体 废 料 MgCO3、MgSiO3、H2SO4 过滤滤液： Mg2+ 、 Al3+ 、Fe3+、 Ca2+、SO42-、过量 H+ 滤渣： CaSO4、H2SiO3 未反应完固体杂质气体：NaOH pH5.5 过滤滤渣： Fe(OH)3Al(OH)3 滤液： Mg2+ 、Ca2+、SO42-、Na+ NaOH pH12.5 过滤Mg(OH)2滤液：

5、Ca2+、 SO42-、Na+ MgCl2CO2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼烧：如从海带中提取碘；如煅烧高岭土煅烧：如煅烧高岭土，改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解（ 2）控制反应条件的方法控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀pH 值的控制。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)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2 溶液中

6、含有的Fe2，应该怎样做？注：调节 pH 所需的物质一般应满足两点：a 、 能与 H反应， 使溶液 pH 值增大； b、不引入新杂质。例 如 ：若 要 除 去Cu2 溶 液 中混 有 的Fe3 ， 可 加入CuO 、 Cu(OH)2 、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH 值。蒸发、反应时的气体氛围加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动降温反应的目的:某物质在高温时会溶解（或分解）、为使化学平衡向着题目要求的方向移动趁热过滤 :防止某物质降温时会析出冰水洗涤: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(3)常见名词浸出：固体加水（酸）溶解得到离子浸出率：固体溶解

7、后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化 ) 酸浸：在酸溶液中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水洗：通常为除去水溶性杂质水浸：与水接触反应或溶解【例 2】有关铝的化合物的制备，高岭土中氧化铝难溶于酸。高岭土化学组成为：Al2O3（25%34% ） 、 SiO2（40%34% ） 、 Fe2O3（0.5%3.0% ）以及少量杂质和水分预处理分离提纯还原产物除去溶液中的铁离子改变高岭土中氯化铝的结构，使其能溶于酸Al2O3+6H+ = 2Al3+ + 3H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3+ H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

8、 - - - - -第 3 页，共 9 页二、做好常见考点的整理、归纳工业流程题目在流程上一般分为3 个过程：1.原料处理阶段的常见考点：加快反应速率溶解浸出灼烧焙烧煅烧反应条件控制2.分离提纯阶段的常见考点：调pH 值除杂试剂除杂加热降温母液（滤液）萃取3.获得产品阶段的常见考点：洗涤（冰水热水）蒸发、反应时的气体氛围抑制水解蒸发浓缩、冷却结晶蒸发结晶、趁热过滤重结晶4.其他常见考点：方程式实验仪器计算信息点练习（2010 年广东卷32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原料制备 Li2CO3的工艺流程如下：已知： Fe3、Al3、Fe2

9、和 Mg2以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH 分别为 3.2、5.2、9.7和 12.4；Li2SO4、LiOH 和 Li2CO3在 303 K 下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g 和 1.3 g。步骤 I 前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_。步骤 I 中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li、SO24，另含有Al3、Fe3、Fe2、 Mg2、Ca2、Na等杂质，需在搅拌下加入_（填“石灰石” 、 “氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的 pH 到 6 065，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。步骤 II 中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金

10、属离子有。步骤 III 中，生成沉淀的离子方程式为_。从母液中可回收的主要物质是_。32 （16 分）增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率。石灰石Fe2、Mg2、Ca22Li CO32 Li2CO3 Na2SO42.（ 08 年广一模23） （9 分）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6-n。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为： Al2O3（25%34%） 、SiO2（40% 50%） 、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量杂质和水分。原料处理分离提纯获得产品精选学习资料 -

11、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：根据流程图回答下列问题：（1） “煅烧”的目的是_ 。（2）配制质量分数15的盐酸需要200mL30 的浓盐酸（密度约为1.15g/cm3）和 _g 蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_。（3） “溶解”过程中发生反应的离子方程式为_。（4）加少量铝粉的主要作用是_ 。（ 5） “调节溶液pH 在4.2 4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_ ； “蒸

12、发浓缩”需保持温度在90 100，控制温度的实验方法是_。23 （9 分）（1）改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸。（2 分）（2）230（1 分）量筒（ 1 分）（3）Al2O3+6H+ = 2Al3+3H2O（1 分）Fe2O3+6H+ = 2Fe3+3H2O（1 分）（4）除去溶液中的铁离子（1 分）（5）pH 计（或精密pH 试纸） （ 1 分）水浴加热（ 1 分）3.（09 山东理综30） （16 分）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、S1的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4 5H2O 及 CaCO3，步骤如下：煅烧溶解搅拌、过滤调 节 溶 液pH 在 4

13、.24.5 蒸发浓缩90100Al2(OH)nCl6-n高岭土15的盐酸少量铝粉适量 CaCO3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页请回答下列问题：（1） 溶液 A 的金属离子有Cu2+、 Fe2+、 Fe3+。 从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂为（ 填代号） ，检验溶液A 中 Fe3+的最佳试剂为（填代号）。a KMnO4b(NH4) 2S cH2O2dKSCN （2）由溶液 C 获得 CuSO4 5H2O，需要经过加热蒸发，、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。

14、（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入（或先加入）（填化学式）。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列装置回收（填代号） 。（4）欲测定溶液A 中 Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应，直到。用 KMnO4标准溶液滴定时应选用滴定管（填 “ 酸式 ” 或“ 碱式 ” ） 。30、 （1）c d （2）冷却结晶引流（3）NH3 H2O b （4）平视凹液面的最低处与刻度线凹液面的最低处与刻度线相切酸式4. （ 10 福建 24） 硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO

15、 等，生产工艺流程示意如下：（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_。（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：Fe( OH)2+ _+ _=Fe( OH)3 + CI- (3)针铁矿（ Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、 O 和 H，化学式量为 89，化学式是 _。（4）根据下表数据，调节“滤液2”的 pH 时，理论上可选用的最大区间为_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页M g( OH )2Z n( O H )2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH 10.4 6.4 沉淀完全

16、的pH 12.4 8.0 开始溶解的pH 10.5 Ksp 5.612106.86102.8910（5）工业上从“滤液3”制取 MgO 过程中，合适的反应物是_（选填序号） 。a.大理石粉b.石灰乳c.纯碱溶液d.烧碱溶液（6） “滤液 4”之后的操作依次为_、_、过滤，洗涤，干燥。（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于_。【答案】（1）增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分（2）223(2)Fe(OH)(1)ClO(1)H O=(2)Fe(OH)(1)Cl（3）FeO(OH)（或其它合理答案）（4）8.010.4pH（或其它合理答案）（5）b 或（ b 和 d） ；

17、d （6）蒸发浓缩、冷却结晶（或其它合理答案）（7）125/8121mm（或其它合理答案）5.（09 广东 22） （12 分）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 MgCO3. MgSiO3、 CaMg(CO3)2、 Al2O3和 Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：沉淀物Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 pH 3 4 5 2 124 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH 由见上表，请回答下列问题：（1） “ 浸出 ” 步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出两条）（2）滤渣 I 的主要成分有。（3）从滤液中可回收利用的主要物质有。精选学习资料 -

18、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页（4） Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl 已知四种化合物的溶解度（S）随温度（ T）变化曲线如下图所示：将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因：。按中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl 析出，原因是：。除去产品中该杂质的方法是：。22. （1）适当提高反应温度；增加浸出时间；（或其他合理答案）（2） Fe(OH)

19、3、Al(OH)3（3）Na2SO4 （4）在某一温度时，NaCl 最先达到饱和析出；Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化最大；NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定差别。降温前，溶液中NaCl 已经饱和；降温过程中，NaCl 的溶解度降低，会少量析出；重结晶。6.（）7.（10 年江苏 16） （10 分）钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有3BaCO、3BaSiO、3BaSO、22()Ba FeO等。某主要生产2BaCl、3BaCO、4BaSO的化工厂利用钡泥制取32()Ba NO，其部分工艺流程如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页（1）酸溶后溶液中1pH，22()Ba FeO与3HNO的反应化学方程式为。（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70，且不使用浓硝酸，原因是、。（3）该厂结合本厂实际，选用的X 为（填化学式） ；中和使溶液中（填离子符号）的浓度减少（中和引起的溶液体积变化可忽略）。（ 4）上述流程中洗涤的目的是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页