2019届高考化学一轮复习 大专题冲关（二）无机化工流程题型突破课件.ppt

大专题冲关(二)无机化工流程题型突破,一、题型结构化工流程线路示意图,规律:主线主产品,分支副产品,回头为循环。,二、解题思路及方法1.解题思路,2.解题方法(1)首尾分析法:对线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从此分析中找出它们的关系,弄清原料转化的基本原理和除杂、分离、提纯的化工工艺,再结合题设问题,逐一解答。(2)分段分析法:对于用同样的原料生产多种(两种或两种以上)产品(含副产品)的工艺流程题,用此法更容易找到解题的切入点。(3)交叉分析法:有些化工生产选用多组原材料,先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品,这种题适合用交叉分析法。即将提供的流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线,然后上下交叉分析。,三、涉及问题,典例共研,【例1】从废钒催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下,请回答下列问题:,(1)步骤中废渣的主要成分是,中X试剂为。,(2)实验室中进行萃取分液操作时,注入萃取剂,充分振荡,将分液漏斗于铁圈上静置,当液体分层后,接下来的操作是_。,(3)的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)。为提高中萃取百分率,应采取的措施是。,(5)25时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:,结合上表,在实际生产中,中加入氨水,调节溶液的最佳pH为。,(6)该工艺流程中,可以循环利用的物质有。,解析:,答案:(1)SiO2H2SO4(2)打开分液漏斗上口塞子(或将分液漏斗上口塞子凹槽对准漏斗口颈上小孔);先打开活塞放出下层液体,后将上层液体从分液漏斗上口倒入另一烧杯中(3)加入碱中和硫酸使平衡正移或多次连续萃取(4)16661Cl-3H2O(5)1.71.8(6)氨气、有机萃取剂,【例2】(2017全国卷,27)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:,回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是。,解析:(1)据化合价升降法、配平2FeOCr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2知,FeOCr2O3与NaNO3的系数比为27。该步骤不能使用陶瓷容器是因为高温下Na2CO3与SiO2反应。,答案:(1)27陶瓷在高温下会与Na2CO3反应,(2)滤渣1中含量最多的金属元素是,滤渣2的主要成分是及含硅杂质。(3)步骤调滤液2的pH使之变(填“大”或“小”),原因是(用离子方程式表示)。,解析:(2)由(1)中反应产物加水浸后,不溶于水的为Fe2O3,所以含量最多的元素为铁元素。经步骤调节pH=7所得滤渣为Al(OH)3及含硅杂质。,答案:(2)FeAl(OH)3,(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。a.80b.60c.40d.10步骤的反应类型是。,答案:(4)d复分解反应,(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为。,训练突破,1.PFS是水处理中重要的絮凝剂,如图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。,(1)酸浸槽以及聚合釜中用到的酸应是;PFS中铁元素的化合价为;在酸浸槽中,为了提高浸出率,可以采取的措施有(写两条)。,解析:(1)絮凝剂是硫酸盐,制备时不能引入杂质,要用硫酸酸浸;根据Fe2(OH)x(SO4)3-x/2y中各元素正负化合价代数和为0,得铁的化合价为+3。,答案:(1)H2SO4+3加热、搅拌、多次浸取等,(2)若废铁屑中含有较多铁锈(Fe2O3xH2O),则酸浸时反应的化学方程式有。,(3)如果反应釜中用H2O2作氧化剂,则反应的离子方程式为;生产过程中,发现反应釜中产生了大量的气体,且温度明显升高,其原因可能是。,解析:(2)Fe2O3xH2O和Fe均与硫酸反应。(3)H2O2作氧化剂,且是酸性溶液,则将Fe2+氧化成Fe3+;H2O2受热能分解,在Fe3+催化作用下也能分解。,(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。如果溶液酸性过强,造成的后果是。如果溶液酸性太弱又会生成大量的氢氧化铁沉淀。若溶液中Fe3+的浓度为1molL-1,当Fe3+开始沉淀时,溶液的pH约为已知Fe(OH)3的Ksp1.010-39。,答案:(4)影响Fe3+与OH-的结合(合理答案均可)1,2.硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2是一种重要的工业原料,能溶于水,不溶于乙醇,其工业制法如下。,请回答:(1)步骤中碱液洗涤的目的是。若将碱液换为酸液,可能产生的问题是。,解析:(1)油脂在碱性条件下会发生水解反应,产生可溶性的物质,结合流程知,纯固体物质A为Fe,则可知实验步骤中碱液洗涤的目的是除去油污和锌层;若将碱液换为酸液,油脂在酸性条件下水解程度小,Zn、Fe都会发生反应,出现铁部分损失及油污未除净等问题。,答案:(1)除去油污和锌层铁部分损失(或油污未除净),(2)步骤中B可以是(填字母),加入少量B的目的是。a.CuCl2b.CuOc.Cu(NO3)2d.CuSO4,解析:(2)带油污的镀锌铁皮经碱液洗涤后得到纯净的Fe,Fe与硫酸会发生置换反应产生FeSO4和氢气,若向其中加入少量的CuO,CuO与硫酸反应产生CuSO4,Fe与CuSO4发生置换反应产生的Cu单质与铁及硫酸就会构成原电池,使反应速率加快,直接加入CuSO4也会加快反应速率,而加入CuCl2会引入杂质Cl-,使物质不纯;Cu(NO3)2在酸性条件下具有强的氧化性,不能得到FeSO4,不能达到实验目的。加入少量B的目的是加快铁与稀硫酸的反应速率。,答案:(2)bd加快铁与稀硫酸的反应速率,(3)步骤中要用到少量乙醇洗涤,其目的是。,解析:(3)从溶液中获得的硫酸亚铁铵表面有一定量的水,为了尽快去除水分,同时避免硫酸亚铁铵晶体因溶解而损失,在步骤中要用到少量乙醇洗涤,加快水的挥发。,答案:(3)除去少量水并避免硫酸亚铁铵晶体因溶解而损失,(4)用硫酸亚铁铵晶体配制溶液时,需加入一定量硫酸,目的是。工业上常用酸性KMnO4溶液通过滴定的方法测定硫酸亚铁铵样品的纯度,反应的离子方程式为。准确量取硫酸亚铁铵溶液时,硫酸亚铁铵溶液应盛放于(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。,(5)硫酸亚铁铵晶体的样品中可能含有的杂质离子是,实验室的检验方法是。,3.导学号96656073以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:,(1)过程中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_。,(2)过程中,Fe2+催化过程可表示为:2Fe2+PbO2+4H+2Fe3+PbSO4+2H2O:写出的离子方程式:。下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。b.。,b.取a中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去,(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示。过程的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程中重复使用,其目的是(选填序号)。A.减少PbO的损失,提高产品的产率B.重复利用NaOH,提高原料的利用率C.增加N