《高考化學一輪總復習 專題課堂三 無機化工流程題的解題策略課件 蘇教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學一輪總復習 專題課堂三 無機化工流程題的解題策略課件 蘇教版（32頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 無機化工流程題實際上是考查學生運用化學反應原理及相關實驗知識等來解決工業(yè)生產中實際問題的能力。解此類型題目的基本步驟是：1從題干中獲取有用信息，了解生產的產品。2認真分析流程中的每一步驟：(1)反應物是什么；(2)發(fā)生了什么反應；(3)產物是什么，對產品有什么作用。3從問題中獲取信息，幫助解題。專題課堂三無機化工流程題的解題策略專題課堂三無機化工流程題的解題策略考點一以混合物的分離、提純?yōu)槟康墓に嚵鞒填}考點一以混合物的分離、提純?yōu)槟康墓に嚵鞒填}這類題目其實就是對混合物的除雜、分離、提純。當遇到這一類題時，要求學生一定要認真在題目中找出要得到的主要物質是什么，混有的雜質有哪些，主要物質和雜質的

2、性質差別是什么？認真分析當加入某一試劑后，能與什么物質發(fā)生反應，生成了什么產物，要用什么樣的方法才能將雜質除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。其中，蒸發(fā)濃縮與冷卻結晶方法都可以將溶液中的溶質以固體形式析出，具體采用何種方法，主要取決于溶質的溶解度。要要 點點 突突 破破 有的物質它的溶解度隨溫度的升高變化比較大，如NH4NO3、KNO3等物質，在蒸發(fā)過程中比較難析出來，所以要用冷卻方法使它結晶。而有的物質它的溶解度隨溫度的升高變化比較小，如NaCl、KCl等，有少數(shù)物質的溶解度隨溫度的升高而減小，如Ca(OH)2要使它們析出較多固體溶質時，則要用蒸發(fā)濃縮的方法。例如NaCl和KN

3、O3混合溶液，如果將混合溶液蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl。如果將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3。如果是除雜，雜質所含的量比較少，一般是讓主要物質析出來。如KNO3溶液中含少量溶液中含少量NaCl，常用冷卻結晶法，再經過過濾、，常用冷卻結晶法，再經過過濾、洗滌、烘干洗滌、烘干(不同的物質在烘干時采取的方法不同不同的物質在烘干時采取的方法不同)，就可得，就可得到到KNO3固體了。如果固體了。如果NaCl溶液中含少量溶液中含少量KNO3，則用蒸發(fā)，則用蒸發(fā)濃縮結晶法，這種方法一般要經過趁熱過濾才能得到較純

4、的濃縮結晶法，這種方法一般要經過趁熱過濾才能得到較純的主要物質，主要原因是如果溫度下降，雜質也會以晶體的形主要物質，主要原因是如果溫度下降，雜質也會以晶體的形式析出來。式析出來?！臼纠纠?】 (2013全國新課標全國新課標，27)氧化鋅為白色粉末，可氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅含有含有Fe()、Mn()、Ni()等雜質等雜質的流程如下：的流程如下：提示：提示：在本實驗條件下，在本實驗條件下，Ni()不能被氧化，高錳酸不能被氧化，高錳酸鉀的還原產物是鉀的還原產物是MnO2?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：典典 例例 示

5、示 范范(1)反應中除掉的雜質離子是_，發(fā)生反應的離子方程式為_；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是_。(2)反應的反應類型為_，過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有_。(3)反應形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是_。(4)反應中產物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2，取干燥后的濾餅11.2 g，煅燒后可得到產品8.1 g，則x等于_。 科學審題 明確物質轉化過程：解析本題實際是利用化學方法對ZnO提純，就是要除去Fe()、Mn()、Ni()。綜合流程信息、提示信息，顯然除去Fe()、Mn()是在步進行的，F(xiàn)e2被KMnO4氧化為Fe3，在pH 5的條件下，F(xiàn)e3

6、生成Fe(OH)3沉淀，Mn2被KMnO4氧化生成MnO2沉淀。除Ni()是在步進行，發(fā)生了Ni()與Zn的置換反應。、是將Zn2(aq)轉化為沉淀，重新生成ZnO。(3)中檢驗沉淀是否洗滌干凈，就是檢驗洗液中是否還含有濾液中的某種離子，顯然檢驗SO42比較合理。(4)中寫出分解化學方程式，列比例式計算即可，12599x81(x1)1128.1解得x1。答案(1)Fe2和Mn2MnO43Fe27H2O=3Fe(OH)3 MnO25H、2MnO43Mn22H2O=5MnO24H鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質(2)置換反應鎳(3)取少量水洗液于試管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入硝

7、酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經洗滌干凈(4)11實驗室利用硫酸廠燒渣實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等等)制備聚鐵制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬和綠礬(FeSO47H2O)，主要工藝流程如下。，主要工藝流程如下。(1)將過程將過程產生的氣體通入下列溶液中，溶液會褪色的產生的氣體通入下列溶液中，溶液會褪色的是是_。應應 用用 體體 驗驗A品紅溶液 B紫色石蕊試液C酸性KMnO4溶液 D溴水(2)過程中，F(xiàn)eS、O2和H2SO4反應的化學方程式為_。(3)過程中需加入的物質是_。(4)過程中，蒸發(fā)結晶時需

8、使用的儀器除酒精燈、三腳架外，還需要_。(5)過程調節(jié)pH可選用下列試劑中的_(填序號)。A稀硫酸BCaCO3CNaOH溶液(6)過程中，將溶液Z加熱到7080 ，目的是_ _。(7)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質量分數(shù)，進行下列實驗。用分析天平稱取2.700 0 g樣品；將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過量的BaCl2溶液；過濾、洗滌、干燥，稱重得固體質量為3.495 0 g。若該聚鐵的主要成分為Fe(OH)(SO4)n，則該聚鐵樣品中鐵元素的質量分數(shù)為_。(假設雜質中不含鐵元素和硫元素)解析SO2具有漂白性，能使品紅褪色，SO2有還原性，能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化，而使它們褪色

9、。溶液X為Fe2(SO4)3，需加入還原劑將Fe3還原為Fe2，又不帶入雜質離子，故需加入鐵粉。過程中需將酸消耗而調高pH，而CaCO3跟硫酸反應會生成微溶于水的CaSO4而阻止反應的繼續(xù)進行，故需選用NaOH溶液。由聚鐵的化學式可知：n(Fe3)n(SO42)n(BaSO4) 答案(1)ACD(2)4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O 4S(3)鐵粉(4)蒸發(fā)皿、玻璃棒 (5)C(6)促進Fe3的水解 (7)31.1%考點二以制備某一物質為目的工藝流程題考點二以制備某一物質為目的工藝流程題 1明確實驗目的是制什么物質，從題干或問題中獲取有用信息，了解產品的性質。只有知道了

10、實驗目的，才能非常清楚的知道整個流程各步的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質的關鍵所在。而產物如果具有某些特殊性質(由題目信息獲得或根據所學知識判斷)，則要采取必要的措施來避免在生產過程中產生其他雜質。一般來說主要有如下幾種情況：要要 點點 突突 破破(1)如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質或產物，則要注意對溫度的控制。如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質。(2)如果產物是一種易水解的鹽，且水解產物中有揮發(fā)性的酸產生時，則要加相對應的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物

11、質時，要蒸干其溶液得到固體溶質時，都要加相應的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解，否則得到的產物分別是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO；而像Al2(SO4)3、NaAlO2、Na2CO3等鹽溶液，雖然也發(fā)生水解，但產物中Al(OH)3、H2SO4、NaHCO3、NaOH都不是揮發(fā)性物質，在蒸發(fā)時，抑制了鹽的水解，最后得到的還是溶質本身。(3)如果產物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止與它們發(fā)生氧化還原的物質，如：含F(xiàn)e2、SO32等離子的物質，則要防止與氧化性強的物質接觸。(4)如果產物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發(fā)生反應)而變質的物質(如NaOH固體等物質)，則要注意防止在

12、制備過程中對CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。(5)如果題目中出現(xiàn)了包括產物在內的各種物質的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據它們的不同變化，找出合適的分離方法。 2尋找在制備過程中所需的原料，寫出主要的化學反應方程式或制備原理，從中了解流程圖。從近幾年的高考題目中會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)題目都會給出制備物質時所需的原料，但一般會涉及到物質的分離、提純的操作。所以在明確了實驗目的之后，再寫出主要的反應方程式，觀察有沒有副產品，如果有，剩余的步驟就是分離提純了。 【示例2】 (2013江蘇，16)氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧

13、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驗流程如下：典典 例例 示示 范范(1)MgCO3與稀硫酸反應的離子方程式為_ _。(2)加入H2O2氧化時，發(fā)生反應的化學方程式為_ _。(3)濾渣2的成分是_(填化學式)。(4)煅燒過程存在以下反應： 利用下圖裝置對煅燒產生的氣體進行分步吸收或收集。 D中收集的氣體是_(填化學式)。B中盛放的溶液可以是_(填字母)。aNaOH溶液 bNa2CO3溶液c稀硝酸 dKMnO4溶液A中得到的淡黃色固體能與熱的NaOH溶液反應，產物中元素的最高價態(tài)為4，寫出該反應的離子方程式：_ _?？茖W審題 明確物質轉

14、化過程：解析(1)MgCO3微溶于水寫離子方程式時不能拆成離子形式，硫酸是強酸能拆成離子形式。(2)由于菱鎂礦中含有FeCO3，所以溶液中存在FeSO4，要除去雜質Fe2可先將其氧化成Fe3，再調節(jié)pH除去，因此H2O2是氧化劑，發(fā)生反應：2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O。(3)用氨水調節(jié)pH4除去Fe3，濾渣2為Fe(OH)3。(4)題目中要求利用圖中裝置進行氣體的分步吸收或收集。煅燒后存在四種氣體：S、SO2、CO2和CO。由可知A中得淡黃色固體，即S，B吸收SO2，C吸收CO2，D中收集CO。B吸收SO2但不吸收CO2，可選用KMnO4溶液，注意不能用NaOH溶

15、液或Na2CO3溶液，因為它們吸收SO2 答案(1)MgCO32H=Mg2CO2H2O (2)2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O (3)Fe(OH)3 2近年來，硫化銅礦的濕法冶煉技術已經取得了很大的進展?，F(xiàn)有一種催化氧化酸浸硫化銅礦的冶煉法，其工藝流程如圖1所示：應應 用用 體體 驗驗反應溫度、固液比、反應時間、氯離子濃度都對銅的浸出率有較大的影響，下面是實驗得出的這幾種因素對銅的浸出率影響的變化曲線圖(如圖2圖5所示)。 回答下列問題：則由1 mol CuFeS2生成1 mol Cu，共消耗_mol O2。在反應中氧化劑為_，當有0.3 mol電子發(fā)生轉移時，生成S

16、O2的體積為_(標準狀況)。(2)寫出反應1的化學方程式：_，濕法煉銅與火法煉銅相比，優(yōu)點是_。(3)從溶液中得到FeSO47H2O晶體的操作是_ _；實驗時常用乙醇洗滌晶體，優(yōu)點是_ _。(4)根據實驗以及工業(yè)生產的實驗要求，從下表中得出的最佳工藝條件為_(填序號)。選項選項反應溫反應溫度度/固液比固液比c(Cl)/molL1反應時反應時間間/hA10015.50.77B95150.86C110160.98煉銅中還得到副產品硫酸亞鐵晶體及硫黃，充分利用了資源。(3)FeSO47H2O晶體受熱易失去結晶水，故從溶液中得到FeSO47H2O晶體的操作應是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。又因該晶體易溶于

17、水，故不能用水洗滌，需用乙醇洗滌，不僅可以洗去晶體表面的水和雜質離子，還可以減少晶體的損失。(4)從圖2可以看出：銅的浸出率隨反應溫度的升高而增大，在溫度達到95 后，銅的浸出率隨溫度的變化不明顯，但是溫度過高，能耗增加，由此可知適宜的反應溫度為95 。從圖3可以看出：固液比大于1 5時，銅的浸出率隨固液比的增大而有所下降；固液比小于1 5時，銅的浸出率隨固液比的減小而有所下降，因此適宜的固液比為1 5。從圖4可以看出：銅的浸出率隨反應時間的增加而增大，但在反應時間超過6 h后，隨著反應時間的延長銅的浸出率增大得很緩慢，同時反應時間過長，既增加能耗，又降低設備利用率，故適宜的反應時間為6 h。

18、由圖5可以看出：加入氯離子能改善銅的浸出效果，但是氯離子濃度超過0.8 molL1時，銅的浸出率隨氯離子濃度的增大反而降低，故適宜的氯離子濃度應維持在0.8 molL1。答案(1)2.5Cu2O、Cu2S1.12 L 污染小，同時得到副產物硫酸亞鐵晶體及硫黃，資源得到充分利用(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗去晶體表面的水和雜質離子，同時減少晶體的損失(4)B 1首尾分析法對一些線型流程工藝(從原料到產品為一條龍生產工序)試題，首先對比分析生產流程示意圖中的第一種物質(原材料)與最后一種物質(產品)，從對比分析中找出原料與產品之間的關系，弄清生產流程過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜、分離提純產品的化工工藝，然后再結合題設的問題，逐一推敲解答。關鍵在于認真對比分析原料與產品的組成，從中找出將原料轉化為產品和除去原材料中所包含的雜質的基本原理和所采用的工藝生產措施。當把生產的主線弄清楚了，圍繞生產主線所設計的系列問題也就可以解答了。 2反應條件分析(1)對反應速率有何影響？(2)對平衡轉化率有何影響？(3)對綜合生產效益有何影響？如原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設備的要求，環(huán)境保護等。 3常見文字敘述(1)洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作23次。(2)從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮冷卻結晶過濾(洗滌)。