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无机化工流程题复习策略


宁夏高考交流研讨会
---无机化工流程题复习策略

一、高三化学复习安排
对复习内容进行整合,按考纲考查的内容成块复习 1.物质结构的复习(1周)

2.理论复习--重点复习内容(5个月)
3.实验复习(1个月)

无机化工 流程题专 题突破

4.元素及其化合物知识的复习(2周)
5.有机知识的复习(1周半)

让学生通过一轮复习构建起知识体系

二、无机化工流程题复习策略
这种题型以物质制备、化工生产或废物的回

收利用等为情景,真实地呈现了工业生产的主要 过程,可以考查学生利用基础化学知识分析和解 决实际问题,学以致用的能力。此题型内容丰富, 以工艺流程作为知识载体,以氧化还原为依托, 考查元素化合物、化学反应原理,化学计算、实 验等相关知识,是典型的在陌生环境下考查熟悉 内容的一种题型。另外,化学用语、实际工业操 作、反应条件的控制、部分化工术语以及物质的 用途也是考查的重点。

(一)无机化工流程题答题的必备知识
解答无机化工流程题需要必备一些基础知识: 元素化合物知识、实验基本操作、化学原理及 部分工业合成知识 1.中学阶段涉及的常见工艺流程: 1)从铝土矿中冶炼铝的工艺流程 2)海水中提取镁的工艺流程 3)海水中提取溴的工艺流程 4)海带中提碘 5)氯碱工业 6)硫酸、硝酸工业制备 7)合成氨工业 8)侯氏制碱的原理 9)废铁屑制绿矾的工艺流程 10)黄铜矿冶炼铜的工艺流程

2.无机化工流程题涉及到的常用方法及常见考点:

化工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

明确原料预处理时常用方法及作用 (1)研磨(块状原料粉碎): 减小固体的颗粒度,增大接触面积,加快反应速率; 使反应充分;提高原料的利用率。 (2)水浸:与水接触反应或溶解。 (3)酸浸:与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进 入溶液,不溶物通过过滤除去。 (4)加热或升高温度: 加快溶解;提高反应速率;促进平衡向某个方向移动。 (5)灼烧、焙烧、煅烧: 除去可燃性杂质;使原料初步转化,发生反应。

2.无机化工流程题涉及到的常用方法及常见考点:

化工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

明确常用的分离方法及适用范围 (1)过滤: 根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 (2)结晶法:

蒸发结晶:分离溶解度随温度变化不大的物质
冷却结晶:分离溶解度随温度变化较大的物质、 易水解的物质或结晶水合物 (3)分液:互不相溶液体的分离 (4)蒸馏或分馏:互相溶解,沸点不同物质的分离

明确常用的提纯方法及作用

(1)水溶法:除去可溶性杂质。
(2)酸溶法:除去碱性杂质。

(3)碱溶法:除去酸性杂质。
(4)氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。

(5)加热灼烧法:除去受热易反应;易挥发的杂质。

(6)调节溶液的pH法:除去酸性溶液中的Fe3+Al3+等离子。

(7)萃取:

2.无机化工流程题涉及到的常用方法及常见考点:

化工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

明确获得产品阶段的常见考点

(1)洗涤:洗去晶体表面的杂质离子
水洗(冰水或热水):减少产品在洗涤过程中的溶解损耗

酒精洗:减少溶解损失;减少副反应,防止产品变质
(2)蒸发结晶、趁热过滤: 获得溶解度随温度变化不大的产品 (3)蒸发浓缩、冷却结晶: 获得溶解度随温度变化大;易水解;结晶水合物的产品 注意:在蒸发溶液或结晶水合物脱水时应在酸性氛围中进 行,以抑制水解

一些基本实验操作文字的规范表达 1.除杂:除去……中的…… 2.干燥:除去……气体中的水蒸气,防止…… 3.检验溶液中离子是否沉淀完全的方法: 将溶液静臵一段时间后,向上层清液中滴入沉淀 剂,若无沉淀生成,则离子沉淀完全。 4.洗涤沉淀方法: 沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀,待 水自然流下后,重复操作2~3次。 5.检验沉淀是否洗涤干净的方法: 取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴入 某试剂,若……,则沉淀洗涤干净。

必备物理电学知识
1个电子所含的电量(q)为1.6x10-19C 1mol电子所含的电量(q)为96500C

对“kW·h”的理解
Q=It=A(安)×s(秒)

电量(q)与电功(W)关系:W=qU
W=UIt

(二)无机化工流程题实战演练
无机化工流程题解题策略: 总体把握:认真读题,弄清化工流程中从 什么原料(包含杂质)得到什么产品,哪些 物质或元素需要以气体、滤渣、熔渣等形式 除去。

(2015课标1)

27.硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分 为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等) 为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
铁硼 矿粉 硫酸 浸出 过滤 净化 除杂 过滤 蒸发 浓缩 冷却 结晶 过滤 粗硼酸

浸渣

滤渣

含镁盐母液

回答下列问题: Mg2B2O5· H2O+2H2SO4==2MgSO4+2H3BO3 (1)写出Mg2B2O5· H2O与硫酸反应的化学方程式 。 为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施 有 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 (写出两条)。 (2)利用 Fe3O4 的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中 CaSO4 SiO2 还剩余的物质是 、 (化学式)。

27.硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分 为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等) 为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
铁硼 矿粉 硫酸 浸出 过滤 净化 除杂 过滤 蒸发 浓缩 冷却 结晶 过滤 粗硼酸

浸渣

滤渣

含镁盐母液

(3)“净化除杂”需先加H2O2 溶液,作用是 将Fe2+氧化成Fe3+ 。 然后再调节溶液的pH约为5,目的是 使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去。 (4)“粗硼酸”中的主要杂质是 (七水)硫酸镁 (填名称)。 (5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠( NaBH4 ),它是有机合成 中的重要还原剂,其电子式为 。 (6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金 属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程 2H3BO3=B2O3+3H2O B2O3+3Mg=2B+3MgO 。

(2015课标2)

12.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法 错误的是 C

A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2 将其还原吸收

26.(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为 金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰, 氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程 产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料, 有关数据下图所示: 溶解度/(g/100g水)
温度/℃ 化合物 NH4Cl ZnCl2 0 29.3 343 20 37.2 395 40 45.8 452 60 55.3 488 80 65.6 541 100 77.3 614

化合物 Ksp近似值

Zn(OH)2 10-17

Fe(OH)2 10-17

Fe(OH)3 10-39

26.(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为 金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰, 氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程 产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料, 有关数据下图所示:

回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为
MnO2+H++e-=MnOOH



电池反应的离子方程式为 2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+ , (2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论 消耗Zn 0.05 g.(已知F=96500C/mol)

0.5 ? 5 ? 60 65 ? 96500 2

26.(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌, 中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等 组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电 池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示: 溶解度/(g/100g水)
温度/℃ 化合物 NH4Cl ZnCl2 0 29.3 343 20 37.2 395 40 45.8 452 60 55.3 488 80 65.6 541 100 77.3 614

(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化 锌和氯化铵,两者可以通过 加热浓缩、冷却结晶 分离回收, 滤渣的主要成分是二氧化锰、 C 和 MnOOH ,欲从中得 到较纯的二氧化锰,最简便的方法是 空气中加热 , 其原理是 碳粉转变为CO2、MnOOH氧化为MnO2 。

26.(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌, 中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等 组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电 池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示: 化合物 Ksp近似值 Zn(OH)2 10-17 Fe(OH)2 10-17 Fe(OH)3 10-39

(4)用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁, 3? Fe 其方法是:加入稀硫酸和双氧水,溶解,铁变为 加碱调节PH ,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于 1×10-5mol/L时,即可 2.7 认为该离子沉淀完全)。继续加碱调节PH为 6 ,锌开始沉淀 为 (假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加双氧水的后果 是Zn2+和Fe2+分离不开 ,原因是 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 。

解无机化工流程题总体把握:

一切反应或操作都是为了获得产品
而服务,教会学生克服畏难心理,认

真读题,善于从题目或问题中获取信
息来帮助解题。


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