高考化学复习-无机化工流程题解题策略

1无机化工流程题复习策略与解题方法指导21、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。一、解题方法32、无机化工流程试题常常在哪些地方设问？反应速率与平衡理论的运用；氧化还原反应的判断、方程式书写；利用控制pH分离除杂；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；43、工业生产流程主线与核心原料预处理除杂、净化产品分离提纯反应条件控制原料循环利用排放物的无害化处理规律: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54、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）。①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？）；②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；③接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更明确；④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），组织语言回答设问。6【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：Ⅱ分离提纯Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯Ⅲ还原7原料：预处理：除杂：核心化学反应是：矿石（固体）研磨、酸溶解（表述：“浸出”）控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀8固体废料[MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3、Fe2O3等]H2SO4过滤滤液：滤渣：气体：NaOHpH5.5过滤滤渣Ⅰ：滤液：NaOHpH12.5过滤滤液Ⅱ：MgCl2CO2CaSO4、H2SiO3未反应完固体杂质Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、过量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+9适当提高反应温度、增加浸出时间10Fe(OH)3Al(OH)3Na2SO4反应物混合后的两种产物，NaCl溶解度随温度变化不大，利用两种产物的溶解度的差异通过加热，蒸发浓缩析出NaCl，趁热过滤，冷却结晶析出Mg(ClO3)2过滤制得Mg(ClO3)2降温前溶液中NaCl已经饱和，NaCl的溶解度随温度降低有所减小，故冷却时会析出NaCl。重结晶114.熟悉工业流程常见的操作与名词（1）原料的预处理：①溶解：②灼烧③煅烧通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等如从海带中提取碘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12（2）控制反应条件的方法①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如下表所示若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.813调节pH所需的物质调节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。14②蒸发、反应时的气体氛围③加热的目的④降温反应的目的⑤趁热过滤⑥冰水洗涤加快反应速率或促进平衡向某个方向移动防止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防止某物质降温时会析出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15(3)常见名词浸出：浸出率：酸浸：水洗：水浸：固体加水（酸）溶解得到离子固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化)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通常为除去水溶性杂质与水接触反应或溶解16【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改变高岭土中氯化铝的结构，使其能溶于酸Al2O3+6H+==2Al3++3H2OFe2O3+6H+==2Fe3++H2O除去溶液中的铁离子171、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。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：高岭土A酸适量CaCO3煅烧浸出搅拌，调节溶液pH在4.2~4.5，过滤蒸发浓缩Al2(OH)nCl6-n90~1000C已知：Fe3＋、Al3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。18改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸。根据流程图回答下列问题：（1）“煅烧”的目的是__________________________。（2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。（3）“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15％的A酸需要200mL30％的A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、____。（4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有____________________________（要求写出三条）。（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___________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________。（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为__________________________________Al2O3+6H+=Fe2O3+6H+=盐酸量筒230加热或提高反应温度，将煅烧后的块状固体粉碎，适当增大盐酸浓度，充分搅拌，延长反应时间pH计水浴加热19工业流程题目在流程上一般分为3个过程：原料处理分离提纯获得产品二、做好常见考点的整理、归纳1.原料处理阶段的常见考点：①加快反应速率②溶解浸出③灼烧焙烧④煅烧⑤反应条件控制2.分离提纯阶段的常见考点：①调pH值除杂②试剂除杂③加热④降温⑤母液（滤液）⑥萃取203.获得产品阶段的常见考点：①洗涤（冰水热水）②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解③蒸发浓缩、冷却结晶④重结晶4.其他常见考点：①方程式②实验仪器③计算④信息点21如上面提到的“蒸发浓缩，冷却结晶”实际上是分离操作中的部分；那么完整的实验操作是什么？（完整的是“蒸发浓缩，趁热过滤、冷却结晶，过滤，洗涤，干燥”）除此以外物质的分离操作还有那些?这些操作在什么情况下应用？有何注意事项？这样逐渐展开，并且和一轮的基础知识复习联系起来，既体现了高三复习的整体性和呼应，又加强了对知识的记忆和应用！由点及面注意知识的拓展、联系三、注重基础知识的落实