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文檔簡介

無機工業流程題專題突破知識與能力要求2010高考(制備Li2CO3)2011高考(鋁的精煉)化學反應方程式生成沉淀的離子方程式氧化鐵和石英砂與鋁的反應能對工藝流程中物質的變化,氣、液、渣成分作出正確分析。氣泡和浮渣的成分能準確解讀流程中步驟的作用。調pH應選用的試劑加H2O2、石灰乳和Na2CO3溶液可除去的雜質離子用廢堿液處理A的離子方程式從母液中可回收的主要物質能運用化學反應原理的相關理論,正確解讀操作。礦石粉碎成細顆粒的目的致密氧化膜能防腐蝕原理讀取信息的能力,歸納能力電極判斷和電極反應式的書寫32題:近四年廣東高考常考點歸納知識與能力要求2012高考(呆礦制備硫酸鉀)2013高考(銅鋅合金廢料回收銀并制備銅)化學反應方程式電極方程式、NO氧化方程式、離子方程式、氧化還原方程式配平能對工藝流程中物質的變化,氣、液、渣成分作出正確分析。濾渣的主要成分混合物B的組成能準確解讀流程中步驟的作用。除雜環節加入的試劑能運用化學反應原理的相關理論,正確解讀操作。解釋Ca(OH)2溶液溶解雜鹵石浸出K+的原因基本操作計算能力平衡常數的計算依據方程式的簡單計算讀取信息的能力,歸納能力讀圖總結規律32題:近四年廣東高考常考點歸納例(2010年廣東卷32)碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫藥等領域。以-鋰輝石(主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2)為原料制備Li2CO3的工藝流程如下:已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g。⑴步驟I前,-鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是

。增大固液接觸面積,加快浸出反應速率,提高浸出率

已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4;⑵步驟I中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質,需在攪拌下加入

(填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”)以調節溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分雜質離子,然后分離得到浸出液。⑶步驟II中,將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的雜質金屬離子有

。石灰石

Fe2+、Mg2+、Ca2+

已知:Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g。⑷步驟III中,生成沉淀的離子方程式為

。⑸從母液中可回收的主要物質是

。2Li++CO32-=Li2CO3↓Na2SO4

【2011廣東32】由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質可采用吹氣精煉法除去,產生的尾氣經處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下:(NaCl熔點為801℃;AlCl3在181℃升華)(1)精煉前,需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂,防止精煉時它們分別與鋁發生置換反應產生新的雜質,相關的化學方程式為①,和②

.(2)將Cl2連續通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有

;固態雜質粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在

.2Al+Fe2O3===Al

2O3+2Fe4Al+3SiO2===3Si+2Al

2O3HCl、AlCl3NaCl(3)在用廢堿液處理氣體A的過程中,所發生反應的離子方程式為:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,

H++OH-===H2O【Cl2HCl】(4)鍍鋁電解池中,金屬鋁為

極,熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在,鋁電極的主要電極反應式為

.

(5)鋼材鍍鋁后,表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕,其原因是

.

陽極

Al

—3e-+7AlCl4―===4Al2Cl7―鋁在空氣中易形成一層極薄的致密而堅固的氧化膜,它能阻止氧化深入內部,起到防腐保護作用.化工流程圖試題的構成特點化工流程圖試題就是將化工生產過程中的主要操作步驟或物質轉換用框圖形式表示出來,將其中相關的信息以文字、表格或圖像呈現出來,然后根據流程中涉及的化學知識進行設問,從而形成與化工生產緊密聯系的試題。其基本結構如下:題頭:題干:題尾:介紹該工藝生產的原材料、目的、原理。用框圖形式將操作或物質轉換或分離提純等主要生產工藝流程表示出來。根據流程中涉及到的化學知識設問。問題一.如何確定流程題的做題策略1.是否每道流程題必須讀懂流程,分析成分?你的依據?2.如何在短時間內對流程題搶分?某一步的成分沒提示時某一步的反應某一步加入物質的作用熟悉的背景直接從設問入手抓住流程題的考點:常識+信息把握流程題的核心:分離提純問題二.常規流程題的一般解題過程粗讀題干目標產物副產物起始原料化合價變化信息粗讀流程分割部分小題設問成分分析審題(找什么)做題問題三.如何快速解讀流程圖目的?發生反應物質性質有利于該反應進行常見離子的除雜方式直接加試劑除雜調節溶液pH 除雜預處理再沉淀富集灼燒粉碎浸取氧還、復分解、水解★了解結構,把握本質工業流程的主要框架是:原料無機礦物核心化學反應所需產品原料預處理除雜、凈化反應條件的控制產品的分離提純原料的循環利用排放物的無害化處理原料Ⅰ預處理Ⅱ分離提純Ⅲ核心反應產物規律:“主線主產品,分支副產品,回頭為循環。”①前面操作中添加的過量試劑②后面轉化反應的產物恰好是前面轉化反應的反應物解題方法過程:審題(不失分);思考(得分);規范作答(得高分)。1.審題要領:給流程圖劃分階段,分析對應階段的分目的和原理(分目的一定是為總目的服務的)。在大題干中:找什么?養成什么習慣?2.思考方向:(1)在階段性分目的指引下,整合已有知識和新信息分析解決問題。(2)弄清流程圖中各個可能的組成環節的基本框架和相關作用。【流程核心】高效率的制備高產量、高純度的目標產物例:【09廣東化學22】某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料,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:沉淀物Fe(OH)3、Al(OH)3、Mg(OH)2部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表,請回答下列問題:(1)“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有

(要求寫出兩條)(2)濾渣I的主要成分有

。(3)從濾渣Ⅱ中可回收利用的主要物質有

。適當提高反應溫度、增加浸出時間。Fe(OH)3Al(OH)3Na2SO42010理綜:32(16分)已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的PH分別為3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g.(1)步驟Ⅰ前,B-鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是_____________.(2)步驟Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質,需在攪拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化鈉”或“稀硫酸”)以調節溶液的PH到6.0~6.5,沉淀部分雜質離子,然后分離得到浸出液。(3)步驟Ⅱ中,將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的雜質金屬離子有______________.(4)步驟Ⅲ中,生成沉淀的離子方程式為________________.(5)從母液中可回收的主要物質是_____________.該流程如何拆分?回答下列問題:⑴“堿浸”的目的是除去

。⑵“酸浸”時所加入的酸是

(填化學式)。酸浸后,濾液②中可能含有的金屬離子是

。⑶“調pH為2~3”的目的是:

。⑷產品晶體中有時會混有少量綠礬(FeSO4·7H2O),可能是由于生產過程中

。⑸NiSO4在強堿溶液中用NaClO氧化,可制得堿性鎳鎘電池電極材料——NiOOH。該反應的離子方程式是

Al、Al2O3、油脂H2SO4

Ni2+

、Fe2+

防止在濃縮結晶過程中Ni2+水解。

(或“防止在濃縮結晶過程生成Ni(OH)2沉淀)H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保溫時間不足導致Fe2+未被完全氧化造成的

2Ni2++ClO-

+4OH-=2NiOOH↓+Cl-

+H2O

問題四.如何有序快速分析成分【09廣東】某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料,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:回答下列問題:(2)濾渣I的主要成分有

。(3)從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質有

。MgCO3?MgSiO3CaMg(CO3)2Al2O3Fe2O3Mg2+、Al3+、Fe3+、SO42-

H+H2SiO3CaSO4Mg2+

Na+、SO42-

H+Al(OH)3Fe(OH)3Na+、SO42-OH-KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg酸堿氧化劑還原劑金屬氧化物氫氧化物特殊金屬及其氧化物還原性物質氧化性物質堿式鹽CO32-、SiO32-、某些金屬離子直接沉淀Ag+、Ba2+、Ca2+熟悉常見酸、堿、氧化劑、還原劑的反應對象問題五.流程題考什么專題一.化學實驗知識★是否完全沉淀★檢驗沉淀洗滌干凈與否【例題1】實驗室有一混有少量KCl的BaCl2固體,為了測定BaCl2的質量分數,進行以下步驟:①稱樣②溶解③加入稍過量的Na2SO4溶液,充分反應后過濾④洗滌、干燥、稱重⑤計算。問題1:如何判斷③中Ba2+完全沉淀?問題2:如何判斷④中BaSO4洗滌干凈?化學實驗知識元素化合物性質化學反應原理內容?問題五.流程題考什么和怎么考專題一.化學實驗知識★趁熱過濾的原因趁熱過濾的原因?下圖中趁熱過濾的原因?防止溶液因溫度降低……化學實驗知識(1)實驗操作對應的儀器名稱:如,過濾的玻璃儀器、煅燒的硅酸鹽儀器。漏斗、燒杯、玻璃棒;坩堝、酒精燈(2)實驗操作的名稱:如,從KNO3和NaCl的混合溶液中分別獲取兩種固體。加熱蒸發濃縮結晶,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾洗滌干燥。(3)某個實驗操作的詳細描述:如,①測定溶液pH值:取一張干燥的pH試紙置于表面皿上,用玻璃棒蘸去待測溶液點在pH試紙上,對照比色卡。②是否完全沉淀:取少量上層清液于試管中,滴加幾滴XX溶液(前面具體的沉淀試劑),若無XX沉淀產生,則完全沉淀,若有XX沉淀產生,則未完全沉淀。③如何洗滌沉淀:將沉淀置于過濾器中,加入蒸餾水至沒過沉淀,待蒸餾水自然流干后,重復2~3遍。④檢驗沉淀洗滌干凈與否:取少量最后1次洗滌液于試管中,滴加幾滴XX溶液,若有XX沉淀產生,則未洗滌干凈;若無XX沉淀產生,則洗滌干凈。(4)采取某個實驗操作的原因:如,①為何要粉碎固體:增大固體表面積,加快浸取速率,增大浸取率。(要具體看題是指什么速率?)②為何要趁熱過濾:防止溶液因溫度降低而析出XX晶體(或引起XX晶體溶解或轉化)③趁熱過濾前為何要加少量水:稀釋溶液,防止溶液因溫度降低而析出XX晶體。④為何要用冰水(無水乙醇)洗滌固體:在除去固體表面雜質的同時能減少固體因溶解的損耗。⑤為何選擇減壓蒸餾:降低沸點,防止XX容易受熱分解。原料的處理①溶解:通常用酸溶,也有水溶、堿溶、有機溶劑溶等。②灼燒:如從海帶提取碘。③煅燒:改變結構,使一些物質能溶解,并使一些雜質在高溫下氧化、分解。如煅燒高嶺土。④其他:研磨或剪碎、榨汁、富集、表面處理如去油污,等等歸納常見的工藝手段、操作的名稱和目的

反應條件的控制①pH的控制: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。如Fe3+、Cu2+的分步沉淀。②蒸發、反應時的體氛圍:如MgCl2溶液制無水MgCl2。③溫度的控制:控制反應速率或促使平衡向某個方向方向移動;促進(或抑制)某物質結晶析出;防止某些物質在高溫時分解,如有H2O2參與的反應。④趁熱過濾:若目的是獲得固體,則為防止其他物質析出致產品不純或防止溫度降低固體溶解;若目的是獲得液體,則為防止溫度降低析出固體,造成損耗。⑤洗滌:洗去晶體表面的雜質離子,若是冰水洗滌還可減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗,若是有機溶劑(乙醇、乙醚等)洗滌除了以上目的外還便于干燥。問題五.流程題考什么和怎么考專題二.元素化合物知識★掌握課本物質的典型化學性質:如,氧化性、還原性、不穩定性、揮發性、能水解、特性等。⊙某步加入NaClO的作用?⊙向Na2SO3固體中加入一定量濃硫酸,發現產生氣體很少,可能的原因是什么?⊙在某工業合成步驟中,溫度不能高于30℃,原因是?⊙為何在使用濃硝酸反應時一般要分批緩慢加入?⊙能否通過加熱蒸干FeCl3溶液制取FeCl3晶體?⊙利用燒堿溶液浸泡某混合金屬而除去某種金屬?化學實驗知識元素化合物性質化學反應原理問題五.流程題考什么和怎么考專題二.元素化合物知識★利用溶解度差異進行復分解反應①復分解反應能發生的條件:利用“該條件下某物質溶解度最小從而析出”滿足復分解反應廣義上對“沉淀”的要求。②對條件的控制:有些物質在常溫下溶解度已經很小容易達到飽和析出,有些需要在低溫(往往使用“冰水冷卻”)溶解度才較小而析出,極個別還可能在高溫。【經典模式】A+B==C↓+D(根據C溶解度特點控制溫度)A+B==C(蒸發結晶)+D(冷卻結晶)⊙思考:如何確定結晶類型的選擇?溶解度結晶水合物受熱易變質【2013廣東32】銀銅合金廣泛用于航空工業。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產品的工藝如下的:(1)點解精練銀時,陰極反應式為

;濾渣A與稀HNO3反應,產生的氣體在空氣中迅速變為紅棕色,該氣體變色的化學方程式為

(2)固體混合物B的組成為

;在省城固體B的過程中,需要控制NaOH的加入量,若NaOH過量,則因過量引起的反應的離子方程式為

。Ag++e-===Ag2NO+O2===2NO2

CuO和Al(OH)3

Al(OH)3+OH===AlO2+2H2O

--(3)完成煅燒過程中一個反應的化學方程式:

(4)若銀銅合金中銅的質量分數為63.5%,理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉化為

molCuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液

L.(5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬,其基本操作時

、過濾、洗滌和干燥。424O225.050.0蒸發濃縮、冷卻結晶1.(09廣東22)某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料,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:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.45.212.4MgSO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3MgSO4、Na2SO4H2SIO3、CaSO4Al(OH)3、Fe(OH)32.(韶關一模)32.(16分)以下是用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵的生產流程示意圖:(3)已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如右圖所示,產品Ⅱ的化學式為_

_

__,為了獲得產品Ⅱ,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,還需要進行的操作是

、趁熱過濾、洗滌、干燥;蒸發結晶K2SO4H2SO4FeSO4、Fe?過濾除SiO2FeSO4Fe2O3四種離子?K2SO4★加強試題研究,保證基本得分1、研究化工流程圖題中的核心考點

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