2019年高考化學二輪復習 專題13 化學流程、無機物的推斷及綜合應用（講）（含解析）.doc

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專題13 化學流程、無機物的推斷及綜合應用 考向一 無機推斷 （1） 考綱要求 無機推斷題經?？疾?條線，硫、氮、氯、鈉、鋁、鐵及其化合物的轉化；無機推斷題的形式通常有文字描述推斷、文字描述與反應式結合推斷和框圖題等。 （2） 命題規(guī)律 無機推斷題，集元素化合物知識、基本概念和基本理論知識于一體，考查面廣，綜合性強，思維容量大。無機推斷題層次分明，區(qū)分度高。由于此類題目具有較強的 2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O。 （5）利用格氏試劑可以制備，現(xiàn)在要求制備，所以可以選擇R為CH3CH2，R’為CH3；或者選擇R為CH3，R’為CH3CH2，所以對應的醛R’CHO可以是CH3CH2CHO或CH3CHO。 點睛：本題是一道比較基本的元素綜合問題，比較新穎的是在題目的最后一問中加入了一個有機小題，這樣的無機有機綜合題目是比較少見的，當然難度并不大。第（4）小題中的反應，可以參考必修1的課后練習中涉及的鈣基固硫問題。方程式中按道理應該加上反應的條件，例如：加熱。 【例2】【2016年高考上海卷】（本題共12分） 半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。半水煤氣經過下列步驟轉化為合成氨的原料。 完成下列填空： （1）半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入____溶液中（填寫試劑名稱），出現(xiàn)_______，可以證明有硫化氫存在。 （2）半水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO變換：CO+H2OCO2+H2 若半水煤氣中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，經CO變換后的氣體中：V(H2):V(N2)=____________。 （3）堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。已知： Na2CO3 K2CO3 20℃堿液最高濃度（mol/L） 2.0 8.0 堿的價格（元/kg） 1.25 9.80 若選擇Na2CO3堿液作吸收液，其優(yōu)點是__________；缺點是____________。如果選擇K2CO3堿液作吸收液，用什么方法可以降低成本？ ___________________________________________ 寫出這種方法涉及的化學反應方程式。_______________________ （4）以下是測定半水煤氣中H2以及CO的體積分數的實驗方案。 取一定體積（標準狀況）的半水煤氣，經過下列實驗步驟測定其中H2以及CO的體積分數。 ①選用合適的無機試劑分別填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。 ②該實驗方案中，步驟Ⅰ、Ⅱ的目的是： 。 ③該實驗方案中，步驟________（選填“Ⅳ”或“Ⅴ”）可以確定半水煤氣中H2的體積分數。 【答案】（1）硝酸鉛（或硫酸銅）；黑色沉淀 （4）3:1 （3）價廉；吸收CO2能力差 堿液循環(huán)使用；2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O （4）① ②除去半水煤氣中的CO2（包括H2S）和H2O ③IV 【解析】 試題分析：（1）硫化氫能與重金屬生成沉淀，所以將半水煤氣樣品通入硝酸鉛（或硫酸銅）溶液中，出現(xiàn) ③氫氣還原氧化銅生成水蒸氣，濃硫酸吸收水蒸氣，所以該實驗方案中，步驟Ⅳ可以確定半水煤氣中H2的體積分數。故答案為：Ⅳ。 【考點定位】考查水煤氣中氣體成分測定實驗設計與探究。 【名師點睛】“教真實的化學，學有用的知識”已成為大家的共識，現(xiàn)在的化學試題強調化學與生活的交融，突出理論聯(lián)系生產、生活實際和科技前沿，強調學以致用。試題將真實的問題轉化為試題情境，真實問題的復雜性帶來了化學試題的綜合性，這就要求考生首先讀懂并捕捉到全部相關信息，弄清這些信息之間的邏輯關系，特別是確定性信息和未知信息之間的關系，為問題的解決奠定基礎。這顯然屬于“關鍵能力”。對于一個流程的設計和評價，要分析它由幾個部分組成，每個部分在整體中處于什么地位、有什么作用，為什么要這樣設計，這樣設計的優(yōu)缺點如何，可以如何改進等等，這些都是高考中考查綜合能力的重點。 無機框圖推斷是無機化合物知識的綜合考查，氯、硫、氮、鋁、鐵、鈉元素及化合物之間的轉化是框圖題的熱點。無機推斷題具有明顯的化 （2）由X、Y制F的過程為SiO2+2CO2CO2+Si，CO做還原劑。 （3）轉化①的化學方程式為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ；無色氣體A是引起溫室效應的主要氣體，則A為CO2，轉化②(A少量)的離子方程式為SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO。 【趁熱打鐵】【江西九江同文中學2019屆高三上學期期中】A、B、C、X是中學化學常見物質，均由短周期元素組成，轉化關系如圖所示。請針對以下三種不同情況回答： （1）若A、B、C均為化合物且焰色反應均為黃色，水溶液均為堿性。則C物質的化學式是_____________。 （2）若A、B、C中均含同一種常見金屬元素，該元素在C中以陰離子形式存在，將A、C的水溶液混合可得B的白色膠狀沉淀。 ①A中含有的金屬元素為___________。(寫元素符號) ②該金屬元素的單質與某紅棕色粉末在高溫下反應，可用于焊接鐵軌，反應的化學反應方程式為__________________________________________________________________________________。 若A為固態(tài)非金屬單質，A與X同周期，常溫常壓下C為白色固體，B分子中各原子最外層均為8e-結構。C與水劇烈反應，生成兩種常見酸，反應的化學方程式為_______________________。 【答案】NaHCO3 Al 2A1+Fe2O3A12O3+2Fe PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl 【解析】A、B、C、X是中學化學常見物質，均由短周期元素組成。 Al2O3+2Fe，本小題答案為：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。 （3）若A為固態(tài)非金屬單質，A與X為同周期，常溫常壓下C為白色固體，B分子中各原子最外層均為8e?結構，由轉化關系可知，A為磷，B為三氯化磷，C為五氯化磷，X為氯氣。C與水劇烈反應，生成兩種常見酸，則反應的化學方程式為PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。本小題答案為：PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。 1、解答無機推斷題五步驟　 一審：審清題意，從題干→問題→框圖迅速瀏覽一遍，盡量在框圖中把相關信息表示出來。 二找：找“題眼”即找到解題的突破口?！邦}眼”主要有：物質的特殊顏色、特征反應現(xiàn)象、特殊反應條件、特征轉化關系、特征數據等。 三析：從題眼出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學的舊知識，大膽猜測，順藤摸瓜，應用正逆向思維、橫向縱向思維等多種思維方式進行綜合分析、推理，初步得出結論。 四驗：驗證確認，將結果放入原題檢驗，完全符合才算正確。 五答：按題目要求寫出答案。 2、無機框圖推斷題的解題方法 （1）順推法： 順推是根據題設條件和轉化關系方框圖，從最初反應物入手，利用給定反應物的結構和性質特點，順 著轉化關系往后推，從而解決問題。 （2）逆推法： 有的推斷題，最初條件意義并不明確，但某一結果有較明確的含義，求解時，從這一結果入手，采 用 逆推模式，逆向逐層推理，可順利達到解決問題的目的。 （3）假想驗證法： 假設思維模式是由題設條件和轉化關系圖找出題目突破口，并對有關內容建立假設，然后將假設結果代入題中驗證分析，由此可使問題得以解決。假設模式的思維途徑可表示為： 3、“框圖”推斷題的答題要領 （1）思維要有整體性：解答時必須認真研究題目的總體要求，仔細推敲每一個環(huán)節(jié)，結合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個過程，回答力求完整。 （2）假設推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時間。 （3）檢驗一遍很重要：通過一系列思維活動推斷出結果后，將結果放入原題中進行檢驗，完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。 （4）思維發(fā)散有必要：注意多解，有時符合題意的解可能不止一種或一組。 【例】【陜西黃陵中學2018屆高三上學期期末】A～I分別表示中學化學中常見的一種物質，其中A、I為常見金屬，它們之間的相互關系如圖所示(部分反應物、生成物沒有列出)，且已知G為主族元素的固態(tài)氧化物，A、B、C、D、E、F六種物質中均含同一種元素。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? （1）A、B、C、D、E、F六種物質中所含同一種元素在周期表中的位置是________。 （2）寫出C物質的化學式：________。 （3）寫出下列反應的化學方程式或離子方程式： 反應①的化學方程式：____________________________； 反應④的離子方程式：____________________________； 反應⑥的化學方程式：____________________________。 （4）從能量變化的角度看，反應①②③中，屬于ΔH<0的反應是________(填序號) 【答案】第四周期第Ⅷ族 FeCl2 8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2—＋3H2↑ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ①② 【解析】G為主族元素的固態(tài)氧化物，電解G得到I和H，G能和氫氧化鈉溶液反應生成J，I能和氫氧化鈉溶液反應生成J，工業(yè)上常用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，則G是Al2O3，I是Al，J是NaAlO2，H是O2，Al和B能在高溫下反應生成A，A能在氧氣中燃燒生成B，B與鋁在高溫下發(fā)生鋁熱反應，則B是金屬氧化物，A是金屬單質，B和鹽酸反應生成C和D，C和氫氧化鈉反應生成E，D和氨水反應生成F，E在空氣中反應生成F，說明E不穩(wěn)定，易被氧氣氧化，且A、B、C、D、E、F六種物質中均含同一種元素，則A是Fe、B為Fe3O4、C為FeCl2、D為FeCl3、E為Fe(OH)2、F為Fe(OH)3。 （1）. 由上述分析可知，A、B、C、D、E、F六種物質中所含的同一種元素是Fe，F(xiàn)e位于第四周期第 誤區(qū)警示：1．思維要有整體性：解答時必須認真研究題目的總體要求，仔細推敲每一個環(huán)節(jié)，結合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個過程，回答力求完整。 2．假設推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時間。 3．檢驗一遍很重要：通過一系列思維活動推斷出結果后，將結果放入原題中進行檢驗，完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。 考向二 化學流程 （1）考綱要求 能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息，并與已有知識整合，在分析評價的基礎上應用新信息的能力。能將與化學相關的實際問題分解，綜合運用相關知識和科學方法，解決生產、生活實際和科學研究中的簡單化學問題的能力。 （2）命題規(guī)律 化工流程題主要考查考生運用化學反應原理及相關知識來解決化工生產中實際問題的能力，具有考查知識面廣、綜合性強、思維容量大的特點。這類題型不但綜合考查考生在中學階段所學的元素及其化合物知識以及物質結構、元素周期律、氧化還原反應、化學用語、電解質溶液、化學平衡、電化學、實驗操作等知識，而且更重要的是能突出考查考生的綜合分析判斷能力、邏輯推理能力，且這類試題陌生度高，文字量大，包含信息多，思維能力要求高，近年來已成為高考化學主觀題中的必考題型。 【例1】【2018新課標1卷】焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}： （1）生產Na2S2O5，通常是由NaHSO3過飽和溶液經結晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式__________。 （2）利用煙道氣中的SO2生產Na2S2O5的工藝為： ①pH=4.1時，Ⅰ中為__________溶液（寫化學式）。 ②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是__________。 （3）制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應式為_____________。電解后，__________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結晶脫水，可得到Na2S2O5。 （4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.01000 molL?1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為_____________，該樣品中Na2S2O5的殘留量為____________gL?1（以SO2計）。 【答案】 2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O NaHSO3 得到NaHSO3過飽和溶液 2H2O－4e－＝4H＋+O2↑ a S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋ 0.128 【解析】分析：（1）根據原子守恒書寫方程式； （2）①根據溶液顯酸性判斷產物； ②要制備焦亞硫酸鈉，需要制備亞硫酸氫鈉過飽和溶液，據此判斷； 點睛：本題以焦亞硫酸鈉的制備、應用為載體考查學生對流程的分析、電解原理的應用以及定量分析等，題目難度中等。難點是電解池的分析與判斷，注意結合電解原理、交換膜的作用、離子的移動方向分析電極反應、亞硫酸氫鈉濃度的變化。易錯點是最后一問，注意計算殘留量時應該以二氧化硫計，而不是焦亞硫酸鈉。 【例2】【2018江蘇卷】以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）為原料，生產氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下： （1）焙燒過程均會產生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為______________________。 （2）添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如題16圖所示。 已知：多數金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ℃ 硫去除率=（1—）100% ①不添加CaO的礦粉在低于500 ℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于__________________。 ②700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是______________________________________________________。 （3）向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由_______________（填化學式）轉化為_______________（填化學式）。 （4）“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________________。 【答案】（1）SO2+OH?HSO3? （2）①FeS2 ②硫元素轉化為CaSO4而留在礦粉中 （3）NaAlO2 Al(OH)3 （4）1∶16 【解析】分析：根據流程，礦粉焙燒時FeS2與O2反應生成Fe2O3和SO2，在空氣中CaO可將SO2轉化為CaSO4；“堿浸”時Al2O3、SiO2轉化為溶于水的NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2， （1）過量SO2與NaOH反應生成NaHSO3和H2O。 （2）①根據題給已知，多數金屬硫酸鹽的分解溫度高于600℃，不添加CaO的礦粉低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于FeS2。 ②添加CaO，CaO起固硫作用，根據硫去除率的含義，700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低。 （3）“堿浸”時Al2O3、SiO2轉化為溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，CO2與NaAlO2反應生成NaHCO3和Al（OH）3。 點睛：本題以高硫鋁土礦為原料生產氧化鋁和Fe3O4的流程為載體，考查流程的分析，F(xiàn)e、Al、S元素及其化合物的性質，圖像的分析，獲取新信息的能力，指定情境下方程式的書寫。如NaOH溶液吸收過量SO2則產物為HSO3?，F(xiàn)e2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒則沒有氧氣作氧化劑等需注意反應物及用量的不同。 化學工藝流程題是將化工生產中的生產流程用框圖形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識步步設問，是無機框圖的創(chuàng)新。它以現(xiàn)代工業(yè)生產為基礎，與化工生產成本、產品提純、環(huán)境保護等相融合，考查物質的制備、檢驗、分離提純等基本實驗原理在化工生產中的實際應用，這類題常呈現(xiàn)的形式：流程圖、表格、圖像等。 1、無機化工流程題的特點 從化工工藝分，可分為基礎化工工藝題和精細化工工藝題；從生產過程中的主要工序分，可分為除雜提純工藝流程題(如海水提純)、原材料化學轉化工藝流程題、電解工藝流程題、資源(能源)綜合利用工藝流程題；按資源的不同，分為空氣資源生產的工藝流程題(如合成氨)、利用水資源生產的工藝流程題(如海水提溴、鎂、氯堿工業(yè)等)、利用礦產資源生產的工藝流程題(如工業(yè)制H2SO4、煉鐵、煉鋼等)、化石燃料生產的工藝流程題等。 （1）一個完整的物質制備化工生產流程一般具有下列特點 ―→―→―→―→ （2）這類題常圍繞以下幾個知識點進行設問： ①反應速率與平衡理論的運用 反應物顆粒大?。悍磻俾省⒃系睦寐实?。 溫度：反應速率、物質的穩(wěn)定性、物質的結晶等。 ②氧化還原反應的判斷、化學方程式或離子方程式的書寫。 ③通過調節(jié)溶液的pH達到分離除雜的目的。 ④化學反應的能量變化。 ⑤實驗基本操作：除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等。 ⑥流程中的物質轉化和循環(huán)，資源的回收和利用。 ⑦環(huán)境保護與綠色化學評價。 2、熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞 化工流程題目在流程上一般分為3個過程： ―→―→ （1）原料處理階段的常見考點與常見名詞 ①加快反應速率 研磨：減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應速率。 ②溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等 水浸：與水接觸反應或溶解 浸出：固體加水(酸)溶解得到離子 浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少(更多轉化) 酸浸：在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程 ③灼燒、焙燒、煅燒：改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質高溫下氧化、分解 ④控制反應條件的方法 如控制溫度，根據需要升溫或降溫，改變反應速率或使平衡向需要的方向移動。 （2）分離提純階段的常見考點 ①調pH值除雜 a．控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀 例如：已知下列物質開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示 物質 開始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應該怎樣做？ 提示：先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調溶液的pH到3.7。 b．調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點： 能與H＋反應，使溶液pH值增大； 不引入新雜質。 例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH值。 ②試劑除雜 a．趁熱過濾。防止某物質降溫時會析出。 b．冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。 ③加熱：加快反應速率或促進平衡向某個方向移動 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：侯氏制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質。 ④降溫：防止某物質在高溫時會溶解(或分解)、為使化學平衡向著題目要求的方向移動 ⑤萃取 3、對于目的為制備某一物質的流程題，需要明確題目目的是制什么物質，從題干或問題中獲取有用信息，了解產品的性質。只有知道了實驗目的，才能非常清楚的知道整個流程的意義所在，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它雜質。一般來說主要有如下幾種情況： （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）如果產物是一種會水解的鹽，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。 【例1】【華大新高考聯(lián)盟2019屆高三1月測評】工業(yè)氧化鈹可生產金屬鈹、制作鈹合金及特殊陶瓷。由綠柱石(含3BeOAl2O36SiO2及鐵等微量元素)和方解石(主要成分是CaCO3)為原料生產氧化鈹的工藝流程如下： 已知：Be與Al性質相似。下列敘述錯誤的是 （ ） A．“浸渣”受熱后的主要成分是SiO2和CaSO4 B．利用“堿溶渣”可回收金屬鐵 C．“水解，調節(jié)pH”反應的主要離子是BeO22－ D．上述流程中“堿、水”宜使用廉價的氨水，降低生產成本 【答案】D 【解析】鈹礦物（綠柱石-3BeO?Al2O3?6SiO2及鐵等微量元素）和方解石熔煉，然后加入稀硫酸，SiO2、Al2O3分別與CaCO3反應生成CaSiO3、鋁酸鈣，BeO和熔融方解石反應生成鈹酸鈣，F(xiàn)e元素被氧化，然后加入稀硫酸溶解，浸出出液中含有BeSO4、Al2（SO4）3、Fe2（SO4）3，然后向溶液中加入“堿、水”，調節(jié)溶液pH除去鐵離子，然后過濾得到氫氧化鐵沉淀，濾液中含有BeO22－、AlO2-，再調節(jié)溶液pH，得到Be（OH）2沉淀，煅燒氫氧化鈹得到工業(yè)BeO，以此分析。 A. 利用“原子去向分析法”，硫酸浸泡后生成不溶性或微溶性的H2SiO3和CaSO4 ，受熱后H2SiO3 轉化為SiO2 ，故A正確；B. “堿溶渣”中有氫氧化鐵，可用于回收金屬鐵，故B正確；C. “水解”反應的主要離子是BeO22－，故C正確；D. 流程中“堿、水”將Be、Al元素分別轉化為BeO22－和AlO2-，只能使用強堿，故D錯誤。答案選D。 【趁熱打鐵】【山東博興一中2019屆高三上學期第三次月考】以高硫鋁土礦（主要成分為、、，少量）為原料，生產的部分工藝流程如下： 下列說法錯誤的是 （ ） A．用溶液吸收焙燒過程產生的有利于保護環(huán)境和資源再利用 B．從高硫鋁土礦中可制得、的化合物 C．向“過濾”得到的濾液中通入過量，鋁元素存在的形式由轉化為 D．與混合后在無氧條件下焙燒的目的是生成和 【答案】C 【解析】A.SO2為有毒氣體，不能直接排放到空氣中，可用NaOH吸收焙燒過程產生的SO2，有利于保護環(huán) 【例2】【汕頭市2019屆高三第一學期期末】我國是世界上最大的鎢儲藏國，金屬鎢可用于制造燈絲、合金鋼和光學儀器，有“光明使者”的美譽；現(xiàn)以白鎢礦(主要成分為CaWO4，還含有二氧化硅、氧化鐵等雜質)為原料冶煉高純度金屬鎢，工業(yè)流程如下： 已知：①鎢酸酸性很弱，難溶于水； ②完全沉淀離子的pH值：SiO32-為8，WO42-為5； ③碳和金屬鎢在高溫下會反應生成碳化鎢。 回答下列問題： （1）工業(yè)上生產純堿常先制得碳酸氫鈉，此法叫“聯(lián)堿法”，為我國化工專家侯德榜創(chuàng)立，即向飽和食鹽水中先通入NH3，再通入CO2，最終生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨溶液，寫出該化學反應方程式：____________。 （2）流程中白鎢礦CaWO4和純堿發(fā)生的化學反應方程式是：________________________。 （3）濾渣B的主要成分是（寫化學式）______。調節(jié)pH可選用的試劑是：_____(填選項)。 A.氨水 B.鹽酸 C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液 （4）檢驗沉淀C是否洗滌干凈的操作是________________________________________。 （5）為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢，不宜用碳而必須用氫氣作還原劑的原因是_________。 （6）將氫氧化鈣加入鎢酸鈉堿性溶液中可得到鎢酸鈣，已知某溫度時，Ksp(CaWO4)=110-10，Ksp[Ca(OH)2]=410-7，當溶液中WO42-恰好沉淀完全（離子濃度等于10-5mol/L）時，溶液中c(OH-)=_____。 【答案】NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑ H2SiO3 B 取最后一次的洗滌液少量于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴加1～2滴AgNO3溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經洗滌干凈，若出現(xiàn)白色沉淀則表明沉淀未洗凈。 如果用碳做還原劑，過量的碳混雜在金屬中難以除去，而且碳會在高溫下和金屬鎢反應形成碳化鎢，不容易獲得純的金屬鎢，若用氫氣作還原劑，就可避免該問題。 0.2mol/L 【解析】白鎢礦的主要成分是CaWO4，含有SiO2、Fe2O3等雜質，白鎢礦與碳酸鈉在1000℃溫度下反應，SiO2與Na2CO3會反應生成Na2SiO3，F(xiàn)e2O3不反應，得到的混合物用水浸取，過濾后的濾液經過系列操作得到WO3，說明Na2CO3與CaWO4反應生成Na2WO4，則濾渣A為Fe2O3等，濾液中含有Na2SiO3、Na2WO4，再調節(jié)pH在5～8之間，使SiO32-轉化為H2SiO3沉淀過濾除去，母液中含有Na2WO4，向其中加入鹽酸得到沉淀C為H2WO4，沉淀C灼燒產生WO3和水，再還原WO3得到鎢。 （1）向飽和食鹽水中先通入足量氨氣，使溶液顯堿性，然后通入CO2氣體，發(fā)生反應： 【趁熱打鐵】【貴州部分重點中學2019屆高三上學期評測（四)】某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低，對實驗的影響可忽略)。 已知： ①NaClO溶液在受熱溫度過高或酸性條件下容易分解，如3NaClO=2NaCl+ NaClO3 ②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3H2OAg(NH3)2++ Cl－+2H2O ③常溫時N2H4H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3)2+；4Ag(NH3)2++N2H4H2O===4Ag↓+N2↑+4NH4+ +4NH3↑ +H2O （1）氧化時采用了過量的 NaClO溶液并水浴加熱，水浴加熱的目的是____________。 （2） NaClO溶液與Ag反應的產物為AgCl、NaOH和O2，該反應的離子方程式為：_________； 若改用稀HNO3氧化Ag，生成了NO氣體等，則該反應的化學方程式為：_________； 從反應產物的角度分析，以稀HNO3代替 NaClO的缺點是：__________________________。 （3）為提高Ag的回收率，需利用少量10%氨水對“過濾II”的濾渣進行洗滌，并將洗滌后的濾液合并入過濾II的濾液中，在實驗室洗滌該濾渣的操作為：______________________。 （4）請設計從“過濾II”后的濾液中獲取單質Ag的實驗方案： (提供的試劑有：2molL－1水合肼溶液、1molL－1H2SO4溶液)_________________________________。 【答案】加快反應速率，且防止NaClO受熱溫度過高而分解 4Ag+4ClO-+2H2O═4AgCl+4OH-+O2↑ 4HNO3+3Ag=3AgNO3+NO↑+2H2O 會釋放出氮氧化物（ NO ），造成環(huán)境污染 沿玻璃棒向漏斗中注入10%氨水，使溶液完全浸沒沉淀，待溶液完全流盡后，重復操作2~3次 向濾液中滴加2mol?L-1水合肼溶液，攪拌使其充分反應，同時用1 mol?L-1 H2SO4溶液吸收反應中放出的NH3，待溶液中無氣泡產生，停止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥。 止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥。 1、無機化工流程題的解題思路： 無機工藝流程題考慮的問題主要有以下幾方面：一是選擇將原料轉化為產品的生產原理；二是除雜并分離提純產品；三是提高產量和產率；四是減少污染，注意環(huán)保，發(fā)展“綠色化學”；五是考慮原料的來源豐富和經濟成本；六是生產設備簡單，生產工藝簡便等。命題者圍繞以上幾方面設問，我們的解題思路是： （1）從生產目的(標)出發(fā)，讀懂框圖(流程)。解答時要看框內，看框外，里外結合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。 （2）分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：A.反應物是什么，B.發(fā)生了什么反應，C.該反應造成了什么后果，對制造產品有什么作用。抓住一個關鍵點：一切反應或操作都是為了獲得產品。 （3）從問題中獲取信息，幫助解題，了解流程后著手答題。對反應條件的分析可從以下幾個方面著手：對反應速率有何影響、對平衡轉化率有何影響、對綜合生產效益有何影響(如可以從原料成本，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)境保護等方面考慮)。 2、解答無機化工流程題的基本步驟 （1）從題干中獲取有用信息，了解生產的產品。 （2）然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預處理、反應、提純、分離等階段。 （3）分析流程中的每一步驟，從以下幾個方面了解流程： ①反應物是什么； ②發(fā)生了什么反應； ③該反應造成了什么后果，對制造產品有什么作用； 抓住一個關鍵點：一切反應或操作都是為獲得產品而服務。 （4）從問題中獲取信息，幫助解題。 3、化工流程題解答技巧 （1）讀懂題干，弄清用什么原料生產何種產品。如果是化學實驗流程，則要弄清實驗目的是什么，是合成新物質還是分離提純物質？ （2）研讀流程圖。對照流程圖兩端的原料和產品，確定化工流程的主線和支線，找到為發(fā)生核心反應而加入的主要輔料，結合箭頭指向，分析每一環(huán)節(jié)中物質流入和流出的意義、控制反應條件的作用，實現(xiàn)對整個流程的全盤分析。 （3）由易到難，破解問題。對于比較復雜的問題，在讀懂流程圖、明確每一步操作涉及的化學反應及弄清每一中間產物的微粒種類的前提下，從基本理論(氧化還原反應、化學平衡、鹽類水解、電化學等)、反應條件的控制(溫度、壓強、催化劑、原料配比、pH調節(jié)、溶劑選擇、除雜、產品分離等)、綠色化學思想(原子經濟性、循環(huán)操作、環(huán)保)、經濟角度(提高產量與產率、原料廉價易得、降低能耗、設備簡單)、安全生產(防爆、防中毒、防污染)等方面聯(lián)系問題進行解答。 【特別提醒】注意答案的文字敘述規(guī)范 （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2～3次。 （2）從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮→冷卻結晶→過濾→洗滌→干燥。 （3）在寫某一步驟是為了除雜時，應該注明“是為了除去某某雜質”，只寫“除雜”等籠統(tǒng)的回答是不給分的。 （4）看清楚是寫化學反應方程式還是離子方程式，注意配平 【例】【山東泰安市一中2019屆高三上學期第一次聯(lián)考】鉻是重要的戰(zhàn)略物質之一，由于具有質硬，耐磨，耐高溫，抗腐蝕性等特性，所以在工業(yè)上應用比較廣泛，在冶金工業(yè)上主要用鉻鐵礦（Cr2O3 、FeO、SiO2 、Al2O3 等，其它雜質不參加反應）生產鉻和鐵等金屬。流程如下： 已知:2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2；部分物質的溶解度（單位g） 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ Na2CO3 7.0 13 29 40 49 46 44 NaHCO3 6.9 8.5 9.6 11.1 12.7 14.4 16.9 Na2Cr2O7 161 170 183 198 218 240 265 （1）粉碎的目的__________________； （2）寫出焙燒時含鋁物質發(fā)生的化學反應方程式_______________________________； （3）操作4是_______________________，沉淀3含有的物質有_____________________； （4）寫出生成沉淀5的離子方程式_____________________________________________； （5）整個流程可以循環(huán)使用的物質有___________________________； （6）最后一步制備金屬鉻的化學方程式______________________________。 【答案】增大接觸面積,加快反應速率 Al2O3＋Na2CO34NaAlO2＋CO2↑ 過濾 Al(OH)3 、H2SiO3 2Na＋＋2CrO42―＋2CO2＋H2O=Cr2O72―＋2NaHCO3↓ Na2CO3、CO2、Al)或NaHCO3、Al CrO3＋2AlCr＋2Al2O3 【解析】（1）鉻鐵礦粉碎的目的：增大接觸面積，加快反應速率；正確答案：增大接觸面積，加快反應速 誤區(qū)警示：常見的解題誤區(qū)有： （1）過度拘泥于流程圖的細節(jié)，難以找到實驗目的，不能明確有關圖示信息。解題時應：快速瀏覽題干與轉化過程，明確實驗目的；關注箭頭號：圖1箭頭表示的是反應物同時加入，圖2表示反應物分步加入，圖3表示循環(huán)反應；關注框內所列內容：根據實驗目的，大致弄清從原料到產品的物質間的轉化關系。 （2）只局限于題干，沒有從設問的問題中提煉解題信息。解題時應：根據設問提煉出對解決問題有用的信息。有些題干中不很明了的信息可能會在問題中有所涉及而得以完善。有些信息問題涉及不到，屬于無效信息，所以對題干中和流程圖中不懂的信息要大膽跳過，對于解決問題有用的信息要重新梳理。 （3）不清楚化學工藝生產要解決的主要矛盾是什么。工藝生產主要解決的矛盾是：解決將原料轉化為產品的生產原理；除去所有雜質并分離提純產品；提高產量與產率；減少污染，考慮“綠色化學”生產；原料的來源既要考慮豐富，還要考慮成本問題；生產設備簡單，生產工藝簡便可行等工藝生產問題。