高考熱點(diǎn)課3無(wú)機(jī)化工流程題 中無(wú)機(jī)物的轉(zhuǎn)化與推斷命題分析：近幾年來(lái)，全國(guó)卷高考題直接考查元素的單質(zhì)及其化合物間轉(zhuǎn)化的較少，但借助工藝流程圖題或綜合實(shí)驗(yàn)題考查還是常常出現(xiàn)(主要是考查化學(xué)方程式或離子方程式的書(shū)寫(xiě)、相關(guān)離子的檢驗(yàn)、物質(zhì)成分的推測(cè)等)，但元素化合物部分知識(shí)是化學(xué)能力培養(yǎng)和提升的根本，熟悉元素的單質(zhì)及常見(jiàn)化合物間的轉(zhuǎn)化規(guī)律和途徑是解決綜合題的關(guān)鍵和基礎(chǔ)；化工流程題的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)如下：突破方法1物質(zhì)制備類化工流程題(1)核心反應(yīng)陌生方程式的書(shū)寫(xiě)關(guān)注箭頭的指向：箭頭指入反應(yīng)物，箭頭指出生成物。氧化還原反應(yīng)：熟練應(yīng)用氧化還原規(guī)律，a.判斷產(chǎn)物，b.配平。非氧化還原反應(yīng)：結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)實(shí)際判斷產(chǎn)物。(2)原料的預(yù)處理溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等。水浸與水接觸反應(yīng)或溶解浸出固體加水(酸)溶解得到離子酸浸在酸溶液中反應(yīng)，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。(3)常用的控制反應(yīng)條件的方法調(diào)節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：a能與H反應(yīng)，使溶液pH增大；b不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2中混有的Fe3，可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等?？刂茰囟?。根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)。趁熱過(guò)濾。防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出。冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。(2018全國(guó)卷節(jié)選)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫(xiě)出該過(guò)程的化學(xué)方程式：_。(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為：pH4.1時(shí)，中為_(kāi)溶液(寫(xiě)化學(xué)式)。工藝中加入Na2CO3固體，并再次充入SO2的目的是_。解析(1)亞硫酸氫鈉過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水生成焦亞硫酸鈉，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的方程式為2NaHSO3=Na2S2O5H2O。(2)碳酸鈉飽和溶液吸收SO2后的溶液顯酸性，說(shuō)明生成物是酸式鹽，即中為NaHSO3溶液。要制備焦亞硫酸鈉，需要制備亞硫酸氫鈉過(guò)飽和溶液，因此工藝中加入碳酸鈉固體、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3過(guò)飽和溶液。答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O(2)NaHSO3得到NaHSO3過(guò)飽和溶液(2018福州市高三期末)金屬鈷是一種非常稀缺的戰(zhàn)略資源。工業(yè)上通過(guò)電解法從廢舊硬質(zhì)合金刀具含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵中回收鈷。工藝流程簡(jiǎn)圖如下：已知：金屬離子開(kāi)始沉淀pH沉淀完全pHCo25.69.5Fe27.69.7Fe32.73.7請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電解時(shí)，廢舊刀具接電源_(填電極名稱)。(2)凈化過(guò)程加雙氧水的目的是_。(3)通氨氣的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，除去鐵元素。由表中的數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇pH最大范圍是_。(4)加入NH4HCO3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。(5)實(shí)驗(yàn)室洗滌過(guò)濾所得CoCO3沉淀的操作是_。(6)CoCO3焙燒的化學(xué)方程式為_(kāi)。答案(1)正極(2)將亞鐵離子氧化成鐵離子(3)3.75.6(4)2HCOCo2=CoCO3CO2H2O(5)過(guò)濾器中注入蒸餾水，沒(méi)過(guò)沉淀，待液體自然濾出，重復(fù)操作23次(6)4CoCO3O22Co2O34CO2解析(1)電解時(shí)，廢舊刀具作陽(yáng)極，接電源正極。(2)電解液中含有Fe2，加入雙氧水，目的是將Fe2氧化為Fe3，便于除去。(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，理論上可選擇pH最大范圍是3.75.6。(4)加入NH4HCO3溶液，會(huì)生成CoCO3沉淀，反應(yīng)的離子方程式為2HCOCo2=CoCO3CO2H2O。(6)CoCO3焙燒的化學(xué)方程式為4CoCO3O22Co2O34CO2。2以分離提純?yōu)槟康牡幕瘜W(xué)工藝流程(1)物質(zhì)分離提純的原則不增：不引入新的雜質(zhì)。不減：不減少被提純的物質(zhì)。易分離：被提純物與雜質(zhì)易于分離。易復(fù)原：被提純的物質(zhì)易恢復(fù)原來(lái)的組成、狀態(tài)。(2)常用的提純方法水溶法除去可溶性雜質(zhì)酸溶法除去堿性雜質(zhì)堿溶法除去酸性雜質(zhì)氧化劑或還原劑法除去還原性或氧化性雜質(zhì)加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)調(diào)節(jié)溶液的pH法如除去溶液中的Fe3等(3)常用的分離方法過(guò)濾分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過(guò)濾或者抽濾等方法萃取和分液利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴蒸發(fā)結(jié)晶提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl冷卻結(jié)晶提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO45H2O、FeSO47H2O等蒸餾或分餾分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油冷卻法利用氣體液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣(2016全國(guó)卷)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.22.92.83.12228606512<1以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問(wèn)題：(1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)化成VO2。“廢渣1”的主要成分是_。(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2變?yōu)閂O，則需要氧化劑KClO3至少為_(kāi)mol。(3)“中和”作用之一是使釩以V4O形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有_。(4)“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為：4ROHV4OR4V4O124OH(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_性(填“酸”“堿”或“中”)。(5)“流出液”中陽(yáng)離子最多的是_。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，寫(xiě)出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析答案(1)V2O52H=2VOH2OSiO2(2)0.5(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)堿(5)K(6)2NH4VO3V2O5H2O2NH3(2018鄭州市質(zhì)檢)工業(yè)上用鉻鐵礦(FeOCr2O3、含SiO2、Al2O3雜質(zhì))生產(chǎn)紅礬鈉晶體(Na2Cr2O72H2O)的工藝流程如下：(1)上述四個(gè)步驟中，有氧化還原反應(yīng)發(fā)生的是_(填序號(hào))，被氧化的元素是_(寫(xiě)元素符號(hào))。(2)濾渣1的主要成分是_(寫(xiě)化學(xué)式)，寫(xiě)出步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(3)操作1包括_、_、過(guò)濾、洗滌、干燥。(4)向橙紅色的紅礬鈉溶液中滴入氫氧化鈉溶液，變?yōu)辄S色Na2CrO4溶液，寫(xiě)出該轉(zhuǎn)化過(guò)程的離子方程式：_。答案(1)Fe、Cr(2)Fe2O3、CaSiO3AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO、SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO(3)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(4)Cr2O2OH=2CrOH2O解析(1)由工藝流程可知，步驟中，F(xiàn)e、Cr、O元素的化合價(jià)均發(fā)生變化，有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，其中Fe、Cr元素被氧化。(2)步驟中煅燒時(shí)FeO被氧化為Fe2O3，SiO2與石灰石、純堿分別發(fā)生反應(yīng)：CaCO3SiO2CaSiO3CO2、Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，Cr2O3、Al2O3分別與純堿發(fā)生反應(yīng)：4Na2CO32Cr2O33O24Na2CrO44CO2、Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2，水浸后過(guò)濾，濾渣1為Fe2O3、CaSiO3。步驟中NaAlO2、Na2SiO3均能與CO2發(fā)生反應(yīng)：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO、SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO。(3)操作1由溶液得到晶體，包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。(4)Na2Cr2O7轉(zhuǎn)化為Na2CrO4，元素化合價(jià)不變，離子方程式為Cr2O2OH=2CrOH2O。