专题课堂三-无机化工流程题的解题策略概要优秀PPT.ppt
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1、考点一考点一考点二考点二 无机化工流程题事实上是考查学生运用化学反应原理及无机化工流程题事实上是考查学生运用化学反应原理及相关试验学问等来解决工业生产中实际问题的实力。解此类相关试验学问等来解决工业生产中实际问题的实力。解此类型题目的基本步骤是:型题目的基本步骤是:1从题干中获得有用信息,了解生产的产品。从题干中获得有用信息,了解生产的产品。2细致分析流程中的每一步骤:细致分析流程中的每一步骤:(1)反应物是什么;反应物是什么;(2)发生了什么反应;发生了什么反应;(3)产物是什么,对产物是什么,对产品有什么作用。产品有什么作用。3从问题中获得信息,帮助解题。从问题中获得信息,帮助解题。专题课
2、堂三无机化工流程题的解题策略专题课堂三无机化工流程题的解题策略考点一考点一考点二考点二考点一以混合物的分别、提纯为目的工艺流程题考点一以混合物的分别、提纯为目的工艺流程题这类题目其目其实就是就是对混合物的除混合物的除杂、分、分别、提、提纯。当遇。当遇到到这一一类题时,要求学生确定要,要求学生确定要细致在致在题目中找出要得到的目中找出要得到的主要物主要物质是什么,混有的是什么,混有的杂质有哪些,主要物有哪些,主要物质和和杂质的性的性质差差别是什么?是什么?细致分析当加入某一致分析当加入某一试剂后,能与什么物后,能与什么物质发生反生反应,生成了什么,生成了什么产物,要用什么物,要用什么样的方法才能
3、将的方法才能将杂质除去。只有除去。只有这样才能明白每一步所加才能明白每一步所加试剂或操作的目的。其或操作的目的。其中,蒸中,蒸发浓缩与冷却与冷却结晶方法都可以将溶液中的溶晶方法都可以将溶液中的溶质以固体以固体形式析出,具体接受何种方法,主要取决于溶形式析出,具体接受何种方法,主要取决于溶质的溶解度。的溶解度。要要 点点 突突 破破考点一考点一考点二考点二 有的物有的物质它的溶解度随温度的上升它的溶解度随温度的上升变更比更比较大,如大,如NH4NO3、KNO3等物等物质,在蒸,在蒸发过程中比程中比较难析出来,所以析出来,所以要用冷却方法使它要用冷却方法使它结晶。而有的物晶。而有的物质它的溶解度随
4、温度的上升它的溶解度随温度的上升变更比更比较小,如小,如NaCl、KCl等,有少数物等,有少数物质的溶解度随温度的的溶解度随温度的上升而减小,如上升而减小,如Ca(OH)2要使它要使它们析出析出较多固体溶多固体溶质时,则要要用蒸用蒸发浓缩的方法。例如的方法。例如NaCl和和KNO3混合溶液,假如将混合混合溶液,假如将混合溶液蒸溶液蒸发一段一段时间,析出的固体主要是,析出的固体主要是NaCl,母液中是,母液中是KNO3和少量和少量NaCl。假如将混合溶液加。假如将混合溶液加热蒸蒸发后再降温,后再降温,则析出的析出的固体主要是固体主要是KNO3,母液中是,母液中是NaCl和少量和少量KNO3。假如
5、是除。假如是除杂,杂质所含的量比所含的量比较少,一般是少,一般是让主要物主要物质析出来。如析出来。如考点一考点一考点二考点二KNO3溶液中含少量溶液中含少量NaCl,常用冷却,常用冷却结晶法,再晶法,再经过过滤、洗洗涤、烘干、烘干(不同的物不同的物质在烘干在烘干时实行的方法不同行的方法不同),就可得,就可得到到KNO3固体了。假如固体了。假如NaCl溶液中含少量溶液中含少量KNO3,则用蒸用蒸发浓缩结晶法,晶法,这种方法一般要种方法一般要经过趁趁热过滤才能得到才能得到较纯的的主要物主要物质,主要,主要缘由是假如温度下降,由是假如温度下降,杂质也会以晶体的形也会以晶体的形式析出来。式析出来。考点
6、一考点一考点二考点二【示例【示例1】(2013全国新全国新课标,27)氧化氧化锌为白色粉末,可白色粉末,可用于湿疹、用于湿疹、癣等皮肤病的治等皮肤病的治疗。纯化工化工业级氧化氧化锌含有含有Fe()、Mn()、Ni()等等杂质的流程如下:的流程如下:提示:提示:在本在本试验条件下,条件下,Ni()不能被氧化,不能被氧化,高高锰酸酸钾的的还原原产物是物是MnO2。回答下列回答下列问题:典典 例例 示示 范范考点一考点一考点二考点二(1)反反应中除掉的中除掉的杂质离子是离子是_,发生反生反应的离子方的离子方程式程式为_;在加高;在加高锰酸酸钾溶液前,若溶液前,若pH较低,低,对除除杂的影响是的影响是
7、_。(2)反反应的反的反应类型型为_,过滤得到的得到的滤渣中,除渣中,除了了过量的量的锌外外还有有_。(3)反反应形成的沉淀要用水洗,形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗沉淀是否洗涤干干净的方法的方法是是_。(4)反反应中中产物的成分可能是物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2,取干燥后的,取干燥后的滤饼11.2 g,煅,煅烧后可得到后可得到产品品8.1 g,则x等于等于_。考点一考点一考点二考点二科学审题科学审题 明确物质转化过程:明确物质转化过程:考点一考点一考点二考点二解析本题实际是利用化学方法对解析本题实际是利用化学方法对ZnOZnO提纯,就是要除去提纯,就是要除去Fe()Fe()、M
8、n()Mn()、Ni()Ni()。综合流程信息、提示信息,明显。综合流程信息、提示信息,明显除去除去Fe()Fe()、Mn()Mn()是在是在步进行的,步进行的,Fe2Fe2被被KMnO4KMnO4氧化为氧化为Fe3Fe3,在,在pH pH 5 5的条件下,的条件下,Fe3Fe3生成生成Fe(OH)3Fe(OH)3沉淀,沉淀,Mn2Mn2被被KMnO4KMnO4氧化生成氧化生成MnO2MnO2沉淀。除沉淀。除Ni()Ni()是在是在步进行,发生了步进行,发生了Ni()Ni()与与ZnZn的置换反应。的置换反应。、是将是将Zn2Zn2(aq)(aq)转化为沉淀,转化为沉淀,重新生成重新生成ZnO
9、ZnO。(3)(3)中检验沉淀是否洗涤干净,就是检验洗液中是否还含有滤中检验沉淀是否洗涤干净,就是检验洗液中是否还含有滤液中的某种离子,明显检验液中的某种离子,明显检验SO42SO42比较合理。比较合理。(4)(4)中写出分解化学方程式,列比例式计算即可,中写出分解化学方程式,列比例式计算即可,考点一考点一考点二考点二12599x81(x1)1128.1解得解得x1。答案答案(1)Fe2和和Mn2MnO43Fe27H2O=3Fe(OH)3 MnO25H、2MnO43Mn22H2O=5MnO24H铁离子和离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和和锰杂质(2)置置换
10、反反应镍(3)取少量水洗液于取少量水洗液于试管中,滴入管中,滴入12滴稀硝滴稀硝酸,再滴入硝酸酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已明沉淀已经洗洗涤干干净(4)1考点一考点一考点二考点二1试验室利用硫酸厂室利用硫酸厂烧渣渣(主要成分主要成分为铁的氧化物及少量的氧化物及少量FeS、SiO2等等)制制备聚聚铁(碱式硫酸碱式硫酸铁的聚合物的聚合物)和和绿矾(FeSO47H2O),主要工,主要工艺流程如下。流程如下。(1)将将过程程产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是是_。应应 用用 体体 验验考点一考点一考点二考点二A品品
11、红溶液溶液 B紫色石蕊紫色石蕊试液液C酸性酸性KMnO4溶液溶液 D溴水溴水(2)过程程中,中,FeS、O2和和H2SO4反反应的化学方程式的化学方程式为_。(3)过程程中需加入的物中需加入的物质是是_。(4)过程程中,蒸中,蒸发结晶晶时需运用的需运用的仪器除酒精灯、三脚架外,器除酒精灯、三脚架外,还须要要_。(5)过程程调整整pH可可选用下列用下列试剂中的中的_(填序号填序号)。A稀硫酸稀硫酸BCaCO3CNaOH溶液溶液(6)过程程中,将溶液中,将溶液Z加加热到到7080,目的是,目的是_ _。考点一考点一考点二考点二(7)试验室室为测量所得到的聚量所得到的聚铁样品中品中铁元素的元素的质量
12、分数,量分数,进行下行下列列试验。用分析天平称取用分析天平称取2.700 0 g样品;品;将将样品溶于足量的品溶于足量的盐酸后,加入酸后,加入过量的量的BaCl2溶液;溶液;过滤、洗、洗涤、干燥,称重得固、干燥,称重得固体体质量量为3.495 0 g。若。若该聚聚铁的主要成分的主要成分为Fe(OH)(SO4)n,则该聚聚铁样品中品中铁元素的元素的质量分数量分数为_。(假假设杂质中不含中不含铁元素和硫元素元素和硫元素)解析解析SO2具有漂白性,能使品具有漂白性,能使品红褪色,褪色,SO2有有还原性,能被酸性原性,能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化,而使它溶液、溴水氧化,而使它们褪色。溶液褪色。溶液
13、X为Fe2(SO4)3,需加入需加入还原原剂将将Fe3还原原为Fe2,又不,又不带入入杂质离子,故需加离子,故需加入入铁粉。粉。过程程中需将酸消耗而中需将酸消耗而调高高pH,而,而CaCO3跟硫酸反跟硫酸反应会会生成微溶于水的生成微溶于水的CaSO4而阻而阻挡反反应的接着的接着进行,故需行,故需选用用NaOH溶液。由聚溶液。由聚铁的化学式可知:的化学式可知:n(Fe3)n(SO42)n(BaSO4)考点一考点一考点二考点二答案答案(1)ACD(2)4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S(3)铁粉粉(4)蒸蒸发皿、玻璃棒皿、玻璃棒 (5)C(6)促促进Fe3的水解的水解(7
14、)31.1%考点一考点一考点二考点二考点二以制备某一物质为目的的工艺流程题考点二以制备某一物质为目的的工艺流程题1明确明确试验目的是制什么物目的是制什么物质,从,从题干或干或问题中中获得有用得有用信息,了解信息,了解产品的性品的性质。只有知道了。只有知道了试验目的,才能特目的,才能特殊清晰的知道整个流程各步的意殊清晰的知道整个流程各步的意义所在,所在,题目中的信息目中的信息往往是制往往是制备该物物质的关的关键所在。而所在。而产物假如具有某些特物假如具有某些特殊性殊性质(由由题目信息目信息获得或依据所学学得或依据所学学问推断推断),则要要实行行必要的措施来避开在生必要的措施来避开在生产过程中程中
15、产生其他生其他杂质。一般来。一般来说主要有如下几种状况:主要有如下几种状况:要要 点点 突突 破破考点一考点一考点二考点二(1)假如在制假如在制备过程中出程中出现一些受一些受热易分解的物易分解的物质或或产物,物,则要要留意留意对温度的限制。如:侯德榜制碱中的温度的限制。如:侯德榜制碱中的NaHCO3;还有如有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物等物质。(2)假如假如产物是一种易水解的物是一种易水解的盐,且水解,且水解产物中有物中有挥发性的酸性的酸产生生时,则要加相要加相对应的酸来防止水解。如:制的酸来防止水解。如:制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu
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