高考化學(xué)復(fù)習(xí) 無(wú)機(jī)化工流程題解題策略

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1、1 無(wú)機(jī)化工流程題復(fù)習(xí)策略與解題方法指導(dǎo) 2 1、想考什么？1、呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像2、設(shè)問(wèn)方式：措施、成分、物質(zhì)、原因3、能力考查：獲取信息的能力、分解問(wèn)題的能力、表達(dá)能力4、知識(shí)落點(diǎn)：基本理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn) 綜上所述，無(wú)機(jī)工業(yè)流程圖題能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題指導(dǎo)思想，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問(wèn)題的能力。所以近年來(lái)廣東高考該類型題持續(xù)出現(xiàn)。一、解題方法 3 2、無(wú)機(jī)化工流程試題常常在哪些地方設(shè)問(wèn)？ 反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用；氧化還原反應(yīng)的判斷、方程式書寫；利用控制pH分離除雜；利用溶解度分離；常用的分離方法、實(shí)

2、驗(yàn)操作；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；綠色化學(xué)評(píng)價(jià)； 4 3、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心 原 料 預(yù) 處 理除 雜 、 凈 化 產(chǎn) 品 分 離 提 純反 應(yīng) 條 件控 制原 料 循 環(huán) 利 用 排 放 物 的 無(wú)害 化 處 理規(guī)律: 主 線 主 產(chǎn) 品 、 分 支 副 產(chǎn) 品 、 回 頭 為 循 環(huán) 。核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、 生產(chǎn)條件的控制 5 4、解答一道無(wú)機(jī)化工流程試題的程序是什么？ 此類試題的題干通常包括文字說(shuō)明、工藝（實(shí)驗(yàn)）流程以及供參考的數(shù)據(jù)（以表格、圖像等呈現(xiàn)）。首先要通過(guò)閱讀文字說(shuō)明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)還是實(shí)驗(yàn)室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實(shí)驗(yàn)）的目的是什么，還提供了哪些信

3、息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？從用途能看出什么性質(zhì)？）；然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段；接下來(lái)可以先看看設(shè)問(wèn)，使下一步的深入分析重點(diǎn)更明確；然后再帶著質(zhì)與量的意識(shí)具體分析各個(gè)化學(xué)過(guò)程（必要時(shí)才使用參考數(shù)據(jù)），組織語(yǔ)言回答設(shè)問(wèn)。 6 【例1】（09廣東，22）某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下： 分離提純預(yù)處理分離提純還原 7 原料：預(yù)處理：除雜：核心化學(xué)反應(yīng)是： 礦石（固體）研磨、酸溶解（表述：“浸出”）控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制條件，調(diào)節(jié)PH，

4、使Mg2+全部沉淀 8 固體廢料MgCO3、M g S i O 3、C a M g ( C O 3 ) 2、Al2O3、Fe2O3等 H2SO4過(guò)濾濾液：濾渣：氣體：NaOH pH5.5 過(guò) 濾濾渣：濾液：N a O H pH 12.5 過(guò)濾濾液： MgCl2 CO2CaSO4、H2SiO3未反應(yīng)完固體雜質(zhì)Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過(guò)量H+Fe(OH) 3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+ 9適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間 10 Fe(OH)3 Al(OH)3Na2SO4 反應(yīng)物混合后的兩種產(chǎn)物，NaCl溶解

5、度隨溫度變化不大，利用兩種產(chǎn)物的溶解度的差異通過(guò)加熱，蒸發(fā)濃縮析出NaCl ，趁熱過(guò)濾，冷卻結(jié)晶析出Mg(ClO 3)2過(guò)濾制得Mg(ClO3)2降溫前溶液中NaCl已經(jīng)飽和， NaCl的溶解度隨溫度降低有所減小，故冷卻時(shí)會(huì)析出NaCl。 重結(jié)晶 11 4. 熟悉工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞（1）原料的預(yù)處理：溶解：灼燒煅燒 通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等如從海帶中提取碘如煅燒高嶺土改變結(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 12 （2）控制反應(yīng)條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀pH值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示若要除去

6、Mn 2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該怎樣做？物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH )3 2.7 3.7Fe(OH )2 7.6 9.6Mn(OH )2 8.3 9.8 13 調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)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值增大； b、不引入新雜質(zhì)。 例如： 若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH )2、Cu2(OH )2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值。 14 蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍加熱的目的降溫反應(yīng)的目的趁熱過(guò)濾冰水洗滌 加 快 反 應(yīng) 速 率 或 促 進(jìn)平 衡 向 某 個(gè) 方 向 移 動(dòng) 防 止 某 物 質(zhì) 在 高 溫時(shí) 會(huì) 溶 解 （ 或 分

7、解 ） 、 為 使 化 學(xué) 平 衡向 著 題 目 要 求 的 方 向 移 動(dòng)防 止 某 物 質(zhì) 降 溫 時(shí) 會(huì) 析 出洗 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 15 (3)常見(jiàn)名詞浸出：浸出率：酸浸：水洗：水浸： 固 體 加 水 （ 酸 ） 溶 解 得 到 離 子固 體 溶 解 后 ， 離 子 在 溶 液 中 的 含 量的 多 少 (更 多 轉(zhuǎn) 化 )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) 程通 常 為 除 去 水 溶 性 雜 質(zhì)與 水 接

8、觸 反 應(yīng) 或 溶 解 16 【例2】有關(guān)鋁的化合物的制備，高嶺土中氧化鋁難溶于酸。高嶺土化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%34%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分 預(yù)處理分離提純還原產(chǎn)物改 變 高 嶺 土 中 氯 化 鋁 的結(jié) 構(gòu) ， 使 其 能 溶 于 酸 Al2O3+6H+ = 2Al3+ + 3H2O Fe 2O3+6H+ = 2Fe3+ H2O 除 去 溶 液 中 的 鐵 離 子 17 1、聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6-n。本實(shí)驗(yàn)采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣

9、、價(jià)格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%50%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下： 高嶺土 A酸 適量CaCO3煅燒 浸出 攪拌，調(diào)節(jié)溶液pH在 4.24.5，過(guò)濾 蒸發(fā)濃縮 Al2(OH)nCl6-n 901000C 已知：Fe3、Al3以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為 3.2、 5.2。 18 改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸。 根據(jù)流程圖回答下列問(wèn)題：（1）“煅燒”的目的是_。（2）“浸出”過(guò)程中

10、發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（3）“浸出”選用的酸為_。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15的A酸需要200mL30的A酸（密度約為1.15g/cm3）和_g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、_。（4）為提高鋁的浸出率，可采取的措施有 _ （要求寫出三條）。（5）“調(diào)節(jié)溶液pH在4245”的過(guò)程中，除添加必要的試劑，還需借助的實(shí)驗(yàn)用品是_；“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90100，控制溫度的實(shí)驗(yàn)方法是_。（6）實(shí)驗(yàn)中制備堿式氯化鋁反應(yīng)的化學(xué)方程式為_Al2O3+6H+ = Fe2O3+6H+ =鹽酸 量筒230 加熱或提高反應(yīng)溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，適當(dāng)增大鹽酸濃度，充分?jǐn)嚢?，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間 pH計(jì) 水浴加熱 19 二、做好常見(jiàn)考點(diǎn)的整理、歸納調(diào)pH值除雜 試劑除雜 加熱降溫母液（濾液）萃取 20 洗滌（冰水 熱水） 蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍 抑制水解 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 重結(jié)晶方程式 實(shí)驗(yàn)儀器計(jì)算 信息點(diǎn) 21 如上面提到的“蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶”實(shí)際上是分離操作中的部分；那么完整的實(shí)驗(yàn)操作是什么？（完整的是“蒸發(fā)濃縮，趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，干燥”）除此以外物質(zhì)的分離操作還有那些?這些操作在什么情況下應(yīng)用？有何注意事項(xiàng)？這樣逐漸展開，并且和一輪的基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)聯(lián)系起來(lái)，既體現(xiàn)了高三復(fù)習(xí)的整體性和呼應(yīng)，又加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的記憶和應(yīng)用！三、注重基礎(chǔ)知識(shí)的落實(shí)