2022年无机化工流程题专题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 南山中学试验学校化学提高班A讲义 无机化工专题 考纲要求 ：1、明白科学、技术、社会的相互关系,知道在化工生产中遵循“ 绿色化学” 思 想重要性；2、明白氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、废水处理等工业的原理；3、明白化工流程题的试题特点和备考策略 出现形式 ：流程图、表格、图像 学问落点 ：基本理论、元素化合物、试验 导入专题 ：化学学问越来越多的应用在工业生产和生活实际中,而这也成为高考命题的热点和难点,充分表达化学学科学问的有用性；试题有时会以流程图的形式 显现；这类题目能够以真实的工业生产过程为背景,表达才能立意的命题指导 思想,能够综合

2、考查同学各方面的基础学问及将已有学问敏捷应用在生产实际 中解决问题的才能；要求同学们既要熟知工业生产的基本原理,又要对流程图 中所给出的信息进行提取、挑选,对同学的学科才能要求较高； 案例引思 ：1、从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐,从而得到纯洁的硫 酸锌,试验流程如下：粗产品酸浸滤渣 I 酸性 KMnO 4混合液加入 ZnO 晶体趁热过滤滤液 I煮沸数分钟滤渣 II 加入 Zn 粉滤渣 III 趁热过滤滤液 II 滤液 III 题：部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH 参见下表,请答复以下问沉淀物ZnOH2FeOH2FeOH3CuOH2CdOH2MnOH2pH值1、“

3、 酸浸” 步骤中, 为提高锌的浸出率, 可实行的措施有；“ 酸浸” 时适当补充少量水的缘由是；2、滤液 I 加入酸性 KMnO 4 所发生反应的离子方程式为；加入 ZnO 的缘由是； 3滤 渣 III 的 成 份 主 要是；4、从滤液 III 得到晶体的操作过程为、冷却结晶、过滤冼涤、当心干燥； 讲解分析 ：1、增大硫酸浓度或加热上升温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间3 分要求写出一条即可 ；防止硫酸锌中从溶液中析出；2 分2、5Fe 2+MnO4-+8H +=5Fe 3+Mn 2+4H2O 3 分,不配平扣 2 分由于 Fe 3+3H2O FeOH3+3H +,ZnO+2H +=Zn 2+H

4、2O,加入 ZnO能促进 Fe 3+水解生成 FeOH3 而除去；3 分3、Zn、Cd、Cu3 分,每个 1 分,填错倒扣分, 扣完为止4、蒸发浓缩2分名师归纳总结 编辑 杨德林1 第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问整合 ：一、熟识工业流程的几个常用的关键词 1、浸出： 固体加入水或酸溶解得到离子；2、酸浸： 指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去溶解的过程；3、水洗： 水洗通常是为了除去水溶性的杂质；有机物洗涤： 削减晶体缺失4、灼烧煅烧：原料的预处理,不易转化的物质转为简单提取的物质：如海带中提取碘等

5、5、酸作用： 溶解、去氧化物膜 、调剂 PH促进水解沉淀6、碱作用： 去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调剂 7、氧化剂： 氧化某物质,转化为易于被除去沉淀的离子 8、掌握 PH值： 促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤别离PH促进水解沉淀9、煮 沸： 促进水解,聚沉后利于过滤别离；除去溶解在溶液中的气体,如氧气10、趁热过滤 ：削减结晶缺失；提高纯度二、工业流程中的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3 次等如结晶的几种方法： 1、当溶液是单一溶质时、所得晶体不带结晶水如NaCl、K NO3： 蒸发、结晶、所得晶体带结晶水：蒸发浓缩至有晶膜显现为止,冷却结晶,过滤

6、2当溶液中有两种或以上溶质时要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩结晶,趁热过滤要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩,冷却结晶三、解题方法1、首尾分析法： 对一些线型流程工艺 从原料到产品为一条龙生产工序 试题 , 第一比照分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最终一种物质产品, 从比照分析中找出原料与产品之间的关系 , 弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂别离提纯产品的化工工艺, 然后再结合题设的问题 , 逐一推敲解答 . 典型例题 ：例 1、试验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙；大理石的主要杂质是氧化铁,以下是提纯大理石的试验步骤：1、溶解大理石时,用硝酸而不同硫酸

7、的缘由是；2、操作的目的是,溶液 A溶质是共价化合物是；3、写出检验滤液中是否含铁离子方程式：；4、写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：；写出滤液 B的一种用途：；5、CaO2 中一般含 CaO；试按以下提示完成 试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞CaO2含量分析的试验设计；仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管试验步骤： ；加入；加入酚酞, 用氢氧化钠标准溶液滴定；6、假设理论上滴定时耗用标准溶液20.00mL 恰好完全反应,实际操作中过量半滴1mL溶液为 25 滴,就相对误差为； 讲解分析 ：1 、硫酸钙微溶于水 2、除去溶液中Fe 3+氨水 合理即给分 3 、取少量滤液,向其中加入硫氰

8、化钾溶液,溶液不变红色, 说明滤液中不含名师归纳总结 编辑 杨德林Fe3+; 或取少量滤液, 向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色, 说明滤液中含第 2 页,共 5 页Fe3+2 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4 、 Ca 2+CO3 2- =CaCO3作化肥 合理即给分 5 、称量过量的标准盐酸6 、0.1 变式训练 ：1、聚合氯化铝是一种新型高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态碱式氯化铝Al2OHnCl 6n ；本试验采纳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： Al 2O325%34%、SiO240%5

9、0%、Fe2O30.5%3.0%以及少量杂质和水分；已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且肯定条件下可相互转化；高岭土中的氧化 铝难溶于酸；制备碱式氯化铝的试验流程如下：高岭土15%盐酸少量铝粉适量CaCO3Al 2 OH nCl6 n煅烧溶解搅拌、过滤调剂溶液 pH在4.24.5蒸发浓缩 90100Al2OHnCl 6n ；依据流程图答复以下问题：、“ 煅烧” 的目的是_ ；、配制质量分数15的盐酸需要200 mL 30的浓盐酸 密度约为1.15 g cm3和_ g 蒸馏水, 配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_；、“溶解”过程中发生反应的离子方程式为_ ；、加少量铝粉的主要作用是_

10、；、“ 调剂溶液 pH 在 4.2 4.5 ” 的过程中,除添加必要的试剂,仍需借助的试验用品是 _；“ 蒸发浓缩” 需保持温度在 试验方法是 _；90100,掌握温度的 参考答案 ：、转变高岭土中的结构,使其能溶于酸；、230；量筒； Al 2O36H2Al 3 3H2O Fe 2O36H 2Fe 3 3H2O；、除去溶液中的铁离子；、pH计或精密 pH试纸；水浴加热2、截段分析法：用截断分析法解工艺流程题是一种主流解题方法 . 由于当前的化工生产 , 为了降低成本 , 削减污染 , 增加效益 , 大都设计成综合利用原材料 ,生产多种产品的工艺生产线 . 为此这种工艺流程题许多 . 用截断分

11、析法解工艺流程题关键在于选对属型和如何截段 , 截几段更合理 . 一般截段以生产的产品为准点 . 但也不肯定 , 特别情形也许多 , 必需详细情形作详细分析. 典型例题 ：例 2、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高；其主要流程如下：KCl FeSO4溶液NH4HCO3 溶液稀 H 2SO4反应过滤K 2SO4s NH4Cl 溶液反应反应反应NH42S2O8溶液CO2g 空气中煅烧H2g Fe2O3s FeCO3s CO2g 编辑 杨德林 3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - -

12、- - - - - 1、反应 I 前需在 FeSO4 溶液中加入填字母,以除去溶液中的3+ Fe22反应需掌握反应温度低于 35,其目的是3工业生产上常在反应的过程中加入肯定量的醇类溶剂,其目的是4、反应常被用于电解生产 NH 4 2 S O 过二硫酸铵 ；电解时均用惰性电极,阳极发生地电极反应可表示为 讲解分析 ：A、为了除去 FeSO4 溶液中的 Fe 3+ ,无疑应加入铁；B、将 FeSO4溶液与 NH4HCO 3 溶液混合,由框图可知：反应是复杂的,但过滤后得到 FeCO3固体,这就不难看出,主要是HCO电离出 CO 2与 Fe 2+结合生成 FeCO3 ；这就是“ 跟着感觉走”,但是

13、 HCO和 Fe 2+都能水解,且温度越高, 水解程度越大, 这就势必影响 FeCO 3 的生成, 故为了防止 NH4HCO分解或削减 Fe 2+的水解,应将温度降低；C、从反应 II 可知：反应后溶液中主要成分是NH42SO4 ,NH4 2SO4中加入KCl 和肯定量的醇类溶剂,本身没有发生化学反应,但却得到 K2SO4固体,不难联想到：醇类溶剂的加入,使整体溶剂极性减弱,必定导致某些离子化合物的溶解度下降,从结果来看, 加入醇类溶剂后,能降低 K2SO4的溶解度,有利于 K2SO4析出；这也是“ 跟着感觉走” ；D、反应是用惰性电极电解NH42SO4 溶液,依据所学学问,应当是：阴极 H

14、+得到电子生成H2 ,阳极 OHSO4失去电子生成O2 ,但框图中却给出了NH42S2O8溶液,这就肯定阳极上是2失去电子：2-2-2SO - 2e = S O 8这同样是 “ 跟着感觉走” ；答案：1B 2防止 NH4HCO 3分解或削减 Fe 2+的水解 3 降低 K2SO4 的溶解度,有利于2-2-K2SO4析出 4 2SO - 2e = S O 4 2 8 变式训练 ：2、最近,我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得胜利；详细生产流程如下：磷灰石粉碎SO3热交换器SO2水泥操作 a催化氧化硫酸固体 A 一系列工艺萃取槽操作 aNH 3操作 b 富集H 3PO4

15、装置 a答复以下问题：1、操作 a 的名称是 _,试验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有 _；在试验室中操作 b 的名称是 _；2、装置 a 中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是_ ；3、依题意推测固体A 中肯定含有的物质的化学式是_结晶水部分不写 ；4、热交换器是实现冷热交换的装置；化学试验中也常常利用热交换来实现某种试验目的,名师归纳总结 气、液热交换时通常使用的仪器是_ _；第 4 页,共 5 页编辑 杨德林4 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5、制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,仍含有SO2、微量的SO3 和酸雾；能用于测定硫酸尾气中S

16、O2含量的是；选填字母A. NaOH溶液、酚酞试液B. KMnO4 溶液、稀 H2SO4C. 碘水、淀粉溶液 D. 氨水、酚酞试液 讲解分析 ：1过滤,铁架台含铁圈、滤纸,蒸发浓缩、 冷却结晶；2NH4H2PO4 NH 4 2HPO3CaSO4冷凝管5BC 规律方法 ：一、应计策略： 1、认真读题： 第一将题目从头到尾粗读一遍,初步明白大意；2、认真分析： 理清以下关系：、原料与产品：从某原料动身,要得到最终产品,必需除去什么元素、引进什么元素？；、步骤与目的： 加入某种试剂, 实行这样的方法,其目的是什么？一般只考虑后面提问有关的步骤,其他不必清晰；、感觉与结果：有的步骤不能读懂,这时主要看

17、这一步的结果,“ 跟着感觉走”、“ 顺藤摸瓜” ,用已学过的学问来“ 圆” 这个结果,“ 难得糊涂”；、信息与迁移 ：所给信息肯定有用,而且肯定用到,有时仍需分解、重组、迁移到此题中来；3、大胆答复： 大多数提问用所学学问便可直接答复,但个别地方往往有悖所学学问,这时就要考虑 产物 、环保、产量、成本 等等；二、留意外界条件对工艺流程的影响在许多流程图的题目中,我们常常会看到压强、温度等外界条件的显现,不同的工艺对物质反应的温度或压强有不同的要求,它所起的作用也不一样,但却都是能否到达试验目的的关键所在, 也是命题专家们常常要考察同学的地方；这里主要说一说温度的影响,归纳总结之后,主要有以下几

18、个方面的形式来考察同学：、趁热过滤或冰水洗涤的目的 入新的杂质；、冰水中反应或降温反应的目的 的方向移动；：防止某物质降温时会析出或升温时会溶解而带：防止某物质在高温时会溶解或为使平稳向着题目要求、反应中实行加热措施的作用：一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解；、如题目中要求温度掌握在某温度范畴内可用水浴或油浴来掌握： 一般有以下几个目的：A、防止某种物质温度过高时会分解或挥发,也可能是为了使某物质到达沸点挥发出来,具体问题要详细分析；如侯德榜制碱中,将 CO2通入 NaCl 的氨溶液中,保持溶液的温度为30+2 ,可得 NaHCO 3 晶体,温度掌握在这个范畴,目的就是防止 NaHCO 3 分解；而在 Br 2 的制取过程中,出溴口的温度掌握在 80 90,目的就是要使 Br 2 挥发出来而又削减水蒸气混入 Br2 中；B、使催化剂的活性到达最好：如合成氨或工业 SO2氧化为 SO3 时,挑选的温度是 500左右,缘由之一就是使催化剂的活性到达最高；C、防止副反应的发生：如乙醇的消去反应温度要掌握在170,缘由是就是在140时会有乙醚产生；D、对于一些工艺来说,降温或减压可以削减能源成本,降低对设备的要求,到达绿色化学的要求；以上有关温度的总结只能说是有这种可能来考,详细问题要详细分析；编辑 杨德林 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页