化工生产流程及无机物的推断.doc

化工生产流程无机物的推断一、重要的化工工业生产流程例1(2013全国大纲29)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式_。(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。(3)E可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学方程式_。(4)电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。【答案】(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO3 2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)浓H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O34Al3O2O2、CO2(CO)练习1(2013合肥市第二次质测27)分子筛具有均匀的微孔结构，分子筛筛分作用如图。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其他吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：在加NH3H2O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)3生成，假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗，钠原子的利用率为10%。(1)分子筛的孔道直径为4 (11010m)称为4A型分子筛，当Na被Ca2取代时就制得5A型分子筛，当Na被K取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65)和异丁烷(分子直径为5.6)应该选用_型分子筛。(2)Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为_。(3)该生产流程中所得滤液里含有的离子除H、OH外，主要为_；检验其中金属阳离子的操作方法是_。(4)加NH3H2O调节pH后，加热到90并趁热过滤的原因可能是_。(5)该生产流程中所得分子筛的化学式为_。解析：(1)正丁烷与异丁烷的分子直径一个小于5A，一个大于5A，因此要分离正丁烷与异丁烷需选用5A型分子筛。(2) Al3与SiO在水溶液中发生双水解得到Al(OH)3胶体与硅酸胶体。(3)利用原子守恒可知加入氨水调节pH后过滤的滤液中一定还含有Na、SO以及NH等；检验Na需用焰色反应。(5)由原子守恒，再结合原子利用率可知生成的87.2 g分子筛中含有0.2 mol Al、0.2 mol Na、1 mol Si，故该分子筛的化学式为Na2OAl2O310SiO2mH2O，利用Na(或Al、Si)守恒可知该分子筛的物质的量为0.1 mol，答案：(1)5A(2)2Al33SiO6H2O=2Al(OH)3(胶体)3H2SiO3(胶体)(3)Na、NH、SO将铂丝(或铁丝)放在酒精灯外焰上灼烧至无色时，蘸取待测溶液再放在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色，说明待测液中含有Na(4)加热能促进胶体凝聚，趁热过滤可防止其他杂质结晶析出(5)Na(AlSi5O12)3H2O(或Na2OAl2O310SiO26H2O)二、产品提纯的工艺流程例2(2013广东深圳市第二次调研32)钒及其化合物用途广泛。工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeOV2O5)碱熔法提取V2O5。简要流程如下： 已知：焙烧时可发生反应：V2O5Na2CO32NaVO3CO2，Al2O3Na2CO22NaAlO2CO2常温下物质的溶解度：NaVO321.2 g/100 g水；HVO30.008 g/100 g水(1)“浸出渣B”的主要成分是_(写化学式)。(2)生产中，不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取得HVO3的原因是 _。(3)“操作”包括_、洗涤。如果不洗涤，则产品中可能含有的金属阳离子是_、_。下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作”的是_(填序号)。(4)NaVO3用于原油的脱硫技术，由V2O5溶于NaOH溶液中制取，反应的离子方程式为_。(5)V2O5还可用于将硅铁炼成钒铁。生产中加入CaO可节能减排。有关反应如下：2V2O5(l)5Si(s)5CaO(s)=4V(s)5CaSiO3(s)H12096.7 kJmol1已知：CaSiO3(s)=CaO(s)SiO2(s)H92.5 kJmol1计算：2V2O5(l)5Si(s)=4V(s)5SiO2(s)H3_。【解析】(1)由框图和题给已知条件可知，NaVO3和NaAlO2都溶于水，所以浸出渣B为铁的氧化物。(3)因为H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3，而NaAlO2与H2SO4反应生成硫酸钠和硫酸铝，所以得到HVO3需要过滤，洗涤，如果不洗涤，则所得产物中可能含有的金属阳离子是Na、Al3，操作是使HVO3受热分解得到V2O5，则需要装置D。(4)V2O5溶于NaOH类似于Al2O3与NaOH的反应。(5)对方程式依次编号为，5，H3H15H2。【答案】(1)Fe2O3(或Fe3O4或Fe2O3和Fe3O4)(2)H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3，HVO3包裹在一些烧渣的表面，阻碍了反应的进行，从而降低了HVO3产率，且使产生的HVO3不纯。另外，铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子，增加干扰离子，消耗硫酸，浪费资源 （3)过滤NaAl3D (4)V2O52OH2VOH2O (5)1634.2 kJ/mol跟踪练习2(2013广东市综合测试(二)32)硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿(2MgOB2O3H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下：已知：H3BO3在20、40、60、100时的溶解度依次为5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2 g。Fe3、Al3、Fe2和Mg2以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4。(1)由于矿粉中含CaCO3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为_。(2)“浸出液”显酸性，含H3BO3和Mg2、SO，还含有Fe3、Fe2、Ca2、Al3等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO，除去的杂质离子是_。H2O2的作用是_(用离子方程式表示)。(3)“浸取”后，采用“热过滤”的目的是_。(4)“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4H2O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，_。解析：(1)产生的大量泡沫中含有气体CO2。(2)在酸性条件下H2O2可将Fe2氧化为Fe3；加入MgO是调节溶液的酸碱性而使Fe2、Fe3、Al3沉淀。(3)热过滤是防止某些溶解度受温度影响较大的溶质因温度降低而析出，由信息可知该物质是H3BO3。(4)由图像可知，温度较高时析出的晶体是MgSO4H2O，而温度过高会使其失去结晶水，所以还应当使用加压的方法。答案：(1)CaCO3(粉末)H2SO4=CaSO4H2OCO2 (2)Fe3、Fe2、Al3H2O22H2Fe2=2Fe32H2O(3)防止温度下降时H3BO3从溶液中析出(意思相同即可。例如：从H3BO3溶解度数据可知，温度较高时，H3BO3溶解度较大，不易从溶液中析出)(4)加压升温结晶三、无机框图推断与元素化合物性质例3(2013高考命题研究专家原创卷)已知AI均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示，其中A、D为金属单质，反应过程中需要或生成的水及其他部分产物已略去。请回答以下问题：(1)B和F分别是_(填化学式)。(2)写出下列反应的化学方程式：A与B在高温下反应：_H在空气中转变为I：_。(3)E溶液中所有离子浓度由大到小的顺序是_。(4)用离子反应方程式表示G溶液呈酸性的原因_；该反应的平衡常数为_(已知常温下，H的溶度积常数Ksp8.01016)。【点拨】本题以无机框图为载体，考查无机物的性质及化学反应原理，意在考查考生通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察，以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。【解析】(1)根据框中转化信息及题干信息，可以确定I为氢氧化铁。A、D为金属单质，根据A和B的反应条件就可以联想到铝热反应，推测A、D为铝和铁，即A为铝，B为氧化铁，C为氧化铝，D为铁，E为偏铝酸钠，G为氯化亚铁，F为氢氧化铝，H为氢氧化亚铁，I为氢氧化铁。(3)偏铝酸钠水解使溶液呈碱性，所以溶液中离子浓度大小顺序为c(Na)c(AlO)c(OH)c(H)。(4)FeCl2溶液中，Fe2发生水解：Fe22H2OFe(OH)22H，平衡常数Kc2(H)/c(Fe2)1.251013。【答案】(1)Fe2O3、Al(OH3)(2)Fe2O3AlFeAl2O34Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(3)c(Na)c(AlO)c(OH)c(H)(4)Fe22H2OFe(OH)22H1.251013跟踪练习3(2013高考名校联考信息优化卷18)AL是由6种短周期元素组成的物质，各物质之间有如下转化关系：已知：a.C、E是气体单质，F是日常生活中的常用金属；b.B、J是氧化物，且J是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体；c.化合物A、D、I、L的焰色反应为黄色；d.白色沉淀K既溶于H溶液，又溶于D溶液；e.反应是工业上生产D和C的重要方法。(1)元素C在元素周期表中的位置是_，D的电子式为_。(2)写出有关反应的化学方程式：反应_；反应(J过量)_。(3)I溶液和L溶液混合能发生反应，其离子方程式为_。(4)A、D、G、H中能抑制水的电离的有_(填化学式)。解析：根据题意可知，J是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，知其为CO2；化合物A、D、I、L的焰色反应均为黄色，说明A、D、I、L均为Na的化合物；结合白色沉淀K既溶于H溶液，又溶于D溶液，初步判断白色沉淀K为Al(OH)3，进而判断F为Al；进一步推出A为NaCl，B为H2O，C为Cl2，D为NaOH，E为H2，F为Al，G为AlCl3，H为HCl，I为NaAlO2，J为CO2，K为Al(OH)3，L为NaHCO3。答案：(1)第三周期、第A族(2)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2 NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3(3)AlOHCOH2O=Al(OH)3CO (4)NaOH、HCl点拨：本题考查无机框图推断，意在考查考生通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察，以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。4(2013福建省质检24)硫化钠是重要的工业原料。(1)高温时，等物质的量甲烷与硫酸钠在催化剂作用下恰好完全反应，制得硫化钠。反应的化学方程式为_。(2)甲同学往某Na2S样品(含Na2CO3、Na2SO4杂质)溶液中加入少量BaS溶液，产生白色沉淀，过滤，向滤渣中加入过量盐酸，沉淀完全溶解。由此得出结论：相同温度下，Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)。沉淀溶于盐酸的离子方程式是_。仅由上述实验无法判断Ksp(BaCO3)与Ksp(BaSO4)的大小关系，理由是_。(3)利用Na2S为沉淀剂由锌灰可制得ZnS。锌灰经稀硫酸浸取后所得浸取液含Zn2、Cd2、Al3、Fe2、Fe3等，由该浸取液制备ZnS的工艺流程如图所示。步骤i所得滤渣中含有铝元素的物质为_(填化学式)。步骤ii所加ZnO的作用为_。步骤中得到Cd单质的离子方程式为_。答案：(1)CH4Na2SO4Na2SCO22H2O(2)BaCO32H=Ba2CO2H2O沉淀的形成除了与Ksp有关外，还与溶液中沉淀组成的离子浓度大小有关(3)Al(OH)3 调节溶液的pH，使Fe3形成Fe(OH)3沉淀Cd2Zn=CdZn2考点整合1重要的化工生产流程精要概括2物质制备类化工生产流程题的解题策略归纳(1)明确原始物质及目标产物。(2)明确化工生产流程主线的特点。一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点(3)熟悉常用的操作方法及其作用对原料进行预处理的常用方法及其作用研磨减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。水浸与水接触反应或溶解。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。灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。煅烧改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。常用的控制反应条件的方法调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：a能与H反应，使溶液pH增大； b不引入新杂质。例如：若要除去Cu2中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。控制压强。改变速率，影响平衡。使用正催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。趁热过滤。防止某物质降温时会析出。冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗(4)熟悉中学化学中出现的重要的化工生产的生产原理、工艺设计原理、相关思想、知识细节等；如工业合成氨、金属的冶炼、海水的开发利用、化石燃料的综合利用等。3无机推断题的应对策略(1)焰色反应：Na(黄色)、K(紫色)颜色反应：含苯环的蛋白质遇浓硝酸显黄色显色反应：酚类遇含Fe3的溶液呈紫色(2)雾或烟雾在空气中出现白雾：HCl、HF、HBr、HI、NH3、浓HNO3燃烧出现白色烟雾：P在Cl2中燃烧燃烧出现棕黄色的烟：Fe、Cu在Cl2中燃烧(3)具有唯一性的现象溶于水显碱性的气体只有NH3在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有NO在空气中能自燃的固体只有白磷遇SCN显血红色的只有Fe3；遇酚类显紫色的只有Fe3遇Ba2生成白色沉淀且不溶于盐酸的只有SO遇Ag生成白色沉淀且不溶于稀硝酸的只有Cl (4)常用到催化剂的反应2KClO32KCl3O2 2SO2O22SO34NH35O24NO6H2O N23H22NH32H2O22H2OO2 (5)以惰性电极电解电解质溶液得三种产物的反应2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22CuSO42H2O2H2SO42CuO2 (6)快速制取气体的反应(简易装置如右图) 制O22H2O22H2OO2 2Na2O22H2O=4NaOHO2 制NH3NH3H2ONH3H2O制HCl浓盐酸中慢慢加入浓硫酸制Cl22KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2OKClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O (7)与水作用产生气体的反应“水”在框图推断题中常描述为“常温下为液本”。单质2Na2H2O=2NaOHH2 2F22H2O=4HFO2 (8)与碱反应产生H2金属单质：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2非金属单质：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2(9)双水解且进行完全的反应Al3与CO、HCO、S2、HS、AlO易发生双水解反应；Fe3与CO、HCO易发生双水解反应。但Fe3与S2、HS发生的是氧化还原反应而不是双水解反应。(10)既能与强酸，又能与强碱反应的物质Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸弱碱盐(如CH3COONH4)、弱酸或中强酸的酸式盐(NaHCO3、NaHS、NaHSO3、NaH2PO4、Na2HPO4等)、氨基酸。(11)其他特征常温下，短周期元素中呈气态的单质(除稀有气体)：H2、N2、O2、F2、Cl2。常见的同素异形体：金刚石和石墨、O2和O3、白磷和红磷。地壳中含量居前四位的元素：O、Si、Al、Fe。常温下呈液态的金属单质：Hg，非金属单质：Br2。常见的可燃性气体：H2、CO、H2S、CH4、C2H4、C2H2等。4无机物的特殊性质和工业制法解答此类题目的关键是要熟悉常见无机物的性质和用途。能够通过阅读题目信息，迅速判断出符合条件的物质，并根据题目要求做出正确的推理。在复习中要注意进行专题总结和记忆。(1)重要无机物的特性Br2是常温下呈液态的非金属单质。氢氟酸能与SiO2反应而能雕刻玻璃。F2能与水剧烈反应生成氟化氢和氧气。冷、浓硫酸或浓硝酸能使铁、铝钝化。二氧化硫能使品红溶液褪色，褪色后的溶液受热后恢复红色。硅能与NaOH溶液反应放出氢气。淀粉遇I2变蓝。氮气与氧气在放电的条件下化合生成NO。Fe3O4具有磁性(2)重要无机物的工业制法钠：电解熔融氯化钠。镁：电解熔融氯化镁。铝：电解熔融氧化铝。铁：CO还原铁矿石(热还原法)。氯气：电解饱和食盐水。硅：在高温下，用焦炭还原二氧化硅。盐酸：将氢气在氯气中燃烧所得的氯化氢溶于水。硫酸：FeS2(或S)SO2SO3H2SO4(接触法)。硝酸：NH3NONO2HNO3(氨氧化法)。方法归纳1提纯类化工流程题的一般解题方法(1)明确原料中含有的杂质和提纯需要得到的物质；(2)阅读流程图，明确提纯的流程；(3)明确常用的提纯方法水溶法：除去可溶性杂质；酸溶法：除去碱性杂质；碱溶法：除去酸性杂质；氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质；加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质；调节溶液的pH法：如除去酸性铜溶液中Fe3等。(4)明确常用的分离方法过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法；萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴；蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl；冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO45H2O、FeSO47H2O等。蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。(5)物质分离、提纯的原则不增：不引入新的杂质；不减：不减少被提纯物；易分离：被提纯物与杂质容易分离；易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成状态。2解答无机框图题的方法解无机推断题的关键在于寻找突破口，突破口又称“题眼”，常见的突破口主要有以下几类：(1)特殊结构原子个数比为11的化合物通常是H2O2、C2H2、C6H6、Na2O2等。“AA”分子必然是N2，三角锥形的分子是NH3、PH3等；具有正四面体结构的有CH4、CCl4、NH、P4等。不含金属元素的离子化合物为铵盐。 (2)物质的特有颜色常见的有颜色的物质淡黄色固体S、Na2O2、AgBr浅绿色溶液Fe2红色固体Cu、Cu2O蓝色溶液Cu2紫黑色固体I2、KMnO4棕黄色溶液Fe3红棕色粉末Fe2O3红色溶液Fe(SCN)3黑色粉末，晶体MnO2、Fe3O4、CuS、C、CuO橙色、橙红色溶液溴水红褐色沉淀Fe(OH)3蓝色晶体CuSO45H2O白色沉淀AgCl、BaSO4、Mg(OH)2、Al(OH)3等红棕色气体NO2Br2(g)蓝色沉淀Cu(OH)2黄绿色气体Cl2(3)特殊的实验现象H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰。遇酚酞溶液变红色的气体是氨气。在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO。Cl2通入含Br的溶液中，会出现橙色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现橙红色；Cl2通入含有I的溶液中，会出现深黄色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现紫红色。遇SCN显红色或遇OH生成红褐色沉淀的离子是Fe3。遇BaCl2溶液生成不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中可能含有Ag或SO或SO。遇HCl生成白色沉淀，则溶液中可能含有Ag或SiO。使品红溶液褪色的气体可能是Cl2或SO2，但将褪色后的液体加热又复原的是SO2。碘遇淀粉显蓝色。实验现象为：白色沉淀红褐色的转化一定是：Fe(OH)2Fe(OH)3。既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体的物质一般是Al、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS。与碱反应产生气体的物质是铝、铵盐，产生的气体一般是H2、NH3。与水反应产生气体的物质一般是Na、Na2O2、CaC2、Mg3N2等。(4)特殊反应条件高温：铝热反应，制玻璃，烧石灰，炼铁，制水煤气，制粗硅，水蒸气与铁反应等。高温高压、催化剂N23H22NH3加热、催化剂2KClO32KCl3O2 2SO2O22SO34NH35O24NO6H2O 放电3O22O3N2O22NO(5)特殊转化关系直线型转化金属碱性氧化物碱盐：满足此关系的有K、Na、Ca、Ba等。非金属酸性氧化物酸盐：满足此关系的有C、N、S等。ABC酸或碱：满足此关系的有NH3、S、N2、H2S、C、Na等。交叉型转化三角型转化属于“单质化合物=新单质新化合物(置换反应)”类型的反应有：A单质同主族：2Na2H2O=2NaOHH2；2CSiO2Si2CO；Cl22NaBr=2NaClBr2等。B单质不同主族：2Al6HCl=2AlCl33H2；H2SCl2=2HClS；CH2O(g)COH2等。C有过渡元素参加的常见置换反应：Fe2H=Fe2H2；FeCu2=Fe2Cu。(5)能“三合一”的反应有：NH3H2OCO2=NH4HCO3；4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。(6)常见的一种物质能分解生成三种物质的反应，该物质可能为NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3、HNO3或KMnO4。温馨提示： (1)电解池阳极生成的气体一般是O2、Cl2，阴极生成的气体一定是H2。(2)短周期元素中气态非金属单质有H2、N2、O2、F2、Cl2。常考H、C、N、O、Na、Mg、Al、Si、S、Cl 10种元素外加长周期的K和Ca。3解无机推断题“五步曲”审、找、析、验、答(1)审：审清题意，从题干问题框图迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来，明确求解要求。(2)找：找“题眼”，即找到解题的突破口，此步非常关键。(3)析：从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，大胆猜测，顺藤摸瓜，应用正逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式，进行综合分析、推理，初步得出结论。(4)验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合才算正确。(5)答：按题目要求写出答案易错警示1未掌握做化工工艺流程题的有效方法(1)不清楚化学工艺生产要解决的主要矛盾是什么，工艺生产主要解决的矛盾是：解决将原料转化为产品的生产原理；除去所有杂质并分离提纯产品；提高产量与产率；减少污染，考虑“绿色化学”生产；原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。易错警示(2)分析方法单一，缺乏变化化工工艺流程题的解题方法常用的有以下几种：首尾分析法对一些线型流程工艺(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第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答分段分析法对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工艺流程题，用分段分析法更容易找到解题的切入点。交叉分析法有些化工生产选用多组原材料，率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，这种题就适合用交叉分析法。就是将提供的工艺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。在解题时要善于变化，不拘泥于一种方法。(3)不能规范作答，出现答非所问、表述不准确、不规范、化学名词出现错别字等情况。2无机推断题易错警示答非所问是考生解答此类试题经常出现的错误。因此在答题时必须注意：答名称，还是答符号、化学式；答离子方程式，还是化学方程式；答现象，还是答结论；答规律，还是答具体物质或具体内容。练习：1根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是()已知：MgCl26H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。A过程的提纯是物理过程，过程通过氧化还原反应可产生2种单质B在过程中将MgCl26H2O灼烧即可制得无水MgCl2C过程反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题D在过程、反应中每氧化0.2 mol Br需消耗2.24 L Cl22部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()A滤液A中的阳离子为Fe2、Fe3、H B样品中Fe元素的质量为2.24 gC样品中CuO的质量为4.0 g DV896 mL解析：根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3不共存，则A项错误；最后的3.2 g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24 g，B正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g2.24 g3.52 g，则C项错误；2.24 g Fe元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896 mL，D错误。4(2013广东卷32)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80(1)电解精炼银时，阴极反应式为_；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_。(2)固体混合物B的组成为_；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：CuO _Al2O3_CuAlO2_。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为_mol CuAlO2，至少需要1.0 molL1的Al2(SO4)3溶液_L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是_、过滤、洗涤和干燥。点拨：知识：Ag的回收和CuAlO2的制备等。能力：考查考生对化工流程的综合分析能力。试题难度：中等。5(2013全国课标27)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6CxLixe=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。(3)“酸浸”一般在80下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(5)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。(6)上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_(填化学式)。解析：从工艺流程入手，结合元素化合物性质、氧化还原反应原理分析解答问题。(1)LiCoO2中Li为1价，O为2价，故Co元素的化合价为3价。(2)正极碱浸过程中，导电剂中Al箔与NaOH溶液反应，离子方程式为2Al2OH6H2O=2Al(OH)3H2。(3)由流程知：正极碱浸过滤滤渣中，反应物LiCoO2加入H2SO4、H2O2后，产物有Li2SO4、CoSO4，分析该反应知Co由32(CoSO4中Co显2价)，化合价降低，则只能是H2O2中O元素化合价升高生成O2。配平(电子守恒、原子守恒)该化学方程式得：2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O，反应温度在80，H2O2易发生分解反应2H2O22H2OO2；盐酸既具有酸性又具有还原性，盐酸中的Cl被氧化生成氯气，氯气有毒，能污染空气。 (4)由流程知“沉钴”反应物为CoSO4和NH4HCO3，产物有CoCO3，CoCO3中CO来自HCO的电离(HCOHCO)，由于Co2结合CO使HCO电离平衡正向移动，溶液中c(H)增大，一部分HCO发生反应：HCOH=H2OCO2。故反应方程式为CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4CO2H2O。(5)根据题干信息，充电时负极发生反应6CxLixe=LixC6，放电时负极发生LixC6xe=6CxLi，结合LiCoO2与Li1xCoO2的转化可知放电总反应为Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C。(6)由于Li带正电荷，放电时Li向正极移动，进入正极材料，便于回收。从流程图可看出，可回收到的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3和Li2SO4。答案：(1)3 (2)2Al2OH6H2O=2Al(OH)3H2(3)2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O、2H2O22H2OO2有氯气生成，污染较大(4)CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2(5)Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C(6)Li从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4点拨：知识：元素化合价，离子方程式及化学方程式的书写，元素化合物性质，氧化还原反应原理。试题难度：较难。1(2013浙江卷13)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2、Mg2不沉淀。该同学得出的结论正确的是()A根据现象1可推出该试液中含有Na B根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2，但没有Mg2D根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2解析：结合实验流程图，根据实验现象推测相应的实验结论。试液中加入NaOH溶液和Na2CO3溶液(引入了Na)，过滤后的滤液进行焰色反应，观察到黄色火焰，只能证明滤液中含有Na，但不能说明该试液中含有Na，应直接取该试液进行焰色反应，A项错。葡萄糖酸盐中不含CHO，加入银氨溶液、水浴加热，不可能产生银镜，B项错。若试液中只含有Fe3，不含Fe2，也能出现现象5，不能说明该试液中一定含Fe2，D项错。调节pH4，过滤所得滤液中加入NH3H2O，无沉淀，说明不含Mg2；加入Na2CO3溶液，产生白色沉淀，说明含有Ca2，C项正确。点拨：知识：物质的分离，离子的检验。能力：考查考生的化学实验基本操作与基本技能。试题难度：中等。2(2013江苏卷16)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_。(2)加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为_。3)滤渣2的成分是_(填化学式)。(4)煅烧过程存在以下反应：2MgSO4C2MgO2SO2CO2 MgSO4CMgOSO2COMgSO43CMgOS3CO利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体是_(填化学式)。B中盛放的溶液可以是_(填字母)。aNaOH溶液bNa2CO3溶液c稀硝酸 dKMnO4溶液A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应，产物中元素的最高价态为4，写出该反应的离子方程式：_。解析：明确实验过程，提取有效信息，正确判断反应过程。(1)MgCO3与稀硫酸反应时，MgCO3微溶于水，在写离子方程式时要写化学式。离子方程式为MgCO32H=Mg2CO2H2O。(2)因为菱镁矿中有FeCO3，在酸溶时产生Fe2，除去Fe元素需将Fe2氧化为Fe3，通过调节溶液的pH生成Fe(OH)3从而除去Fe3，所以