高考化学一轮复习 热点题型突破系列3 无机化工流程题的解题策略课件 新人教版.ppt

第三章金属及其化合物 热点题型突破系列 三 2015 新课标全国卷 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 无机化工流程题的解题策略 真题示例 mg2b2o5 h2o 提高反应温度 减小铁硼矿粉粒径 fe3o4 sio2和caso4 将fe2 氧化成fe3 使fe3 与al3 形成氢氧化物沉淀 而除去 七水 硫酸镁 精讲精析 1 根据强酸制弱酸的原理以及题目中硼酸的化学式 可完成方程式的书写 提高反应速率除增大溶液浓度外 还可以考虑温度 接触面积等 2 fe3o4有磁性 碱性氧化物被硫酸溶解 二氧化硅则不溶 3 由于al3 和fe3 在ph约为5时均可沉淀析出 所以要将fe2 氧化成fe3 与al3 一并除去 4 酸浸 过程中生成大量硫酸镁 所以在后续的蒸发浓缩 冷却结晶过程中会析出少量的硫酸镁 5 电子式的书写应注意阴离子应用 括起来 6 硼酸高温易分解 镁具有还原性 作还原剂 将硼置换出来 知识延伸 2 化工生产流程中常见考点及常见名词 1 化工生产流程中的常见名词 浸出 溶剂选择性地溶解固体中某组分的工艺过程 矿物原料浸出的任务是选择适当的溶剂 使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解 使其转入溶液中 达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的 依据所选择的溶剂不同 通常分为酸浸和碱浸 粉碎 增大表面积 加快反应速率 灼烧 焙烧 煅烧 使物质在高温下氧化 分解 2 化工生产中分离 提纯阶段的常用反应条件 调ph除杂 a 控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 b 调节ph所需的物质一般应满足两点 能与h 反应 使溶液ph增大 不引入新杂质 控温 防止温度过高 使物质分解或挥发 防止温度过低 使物质无法挥发或者反应不能进行 加热 加快反应速率 加速固体溶解 使平衡向吸热方向移动 3 获得产品阶段的常用方法 洗涤 用冰水 热水 乙醇 乙醚等溶剂 主要考虑溶解度 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 蒸发 反应时的气体氛围抑制水解 如从溶液中析出fecl3 alcl3 mgcl2等溶质时 应在hcl的气流中加热 以防其水解 蒸发浓缩 冷却结晶 如除去kno3中的少量nacl 蒸发结晶 趁热过滤 如除去nacl中的少量kno3 1 解答工艺流程类题目的三个步骤 1 从题干中获取有用信息 了解生产的产品 2 分析流程中的每一步骤 3 从问题中获取信息 帮助解题 对反应条件的分析可从以下几个方面着手 对反应速率有何影响 对平衡转化率有何影响 对综合生产效益有何影响 如可从原料成本 原料来源是否广泛 是否可再生 也可从对设备的要求 环境保护等方面作答 解题策略 2 解答工艺流程题需考虑的六个方面 1 浏览题中的工艺流程图 提取有用的信息 分析流程中将原料转化为产品的主要生产原理 推断并写出相关化学反应方程式 2 设计分离提纯产品的步骤 选择分离提纯的实验方法 如过滤 蒸发 分液 蒸馏等 掌握主要仪器和主要操作 3 根据数据 结合化学平衡移动原理 从温度 压强和浓度等方面分析 找到能使反应正向移动的条件 计算出产品的产率和反应物的转化率 4 注意环保 减少污染 发展 绿色化学 以原料循环使用或废物利用为主线 评价实验方案的优劣 5 考虑原料的来源和经济成本 通过对原料价位的思考优化实验方案 6 设计出简单的生产设备 简便的生产工艺等 以流程中部分实验操作的改进和创新来评价实验方案 步骤1快速浏览 明确实验目的 1 阅读题目的背景材料 找出提供的原料 分析提供的条件和图表 2 解读操作流程 挖掘重要的操作步骤 步骤2仔细审读 关注有效信息 1 关注箭头号 图1箭头表示的是反应物同时加入 图2表示反应物分步加入 图3表示循环反应 2 关注框内所列内容 根据实验目的 大致弄清从原料到产品的物质间的转化关系 步骤3对照问题 提炼关键信息根据设问提炼出对解决问题有用的信息 有些题干中不很明了的信息可能会在问题中有所涉及而得以完善 有些信息问题涉及不到 属于无效信息 所以对题干中和流程图中不懂的信息要大胆跳过 如果解决问题需要再重新梳理 1 2015 广东理综 七铝十二钙 12cao 7al2o3 是新型的超导材料和发光材料 用白云石 主要含caco3和mgco3 和废al片制备七铝十二钙的工艺如下 1 煅粉主要含mgo和 用适量nh4no3溶液浸取煅粉后 镁化合物几乎不溶 若滤液 中c mg2 小于5 10 6mol l 1 则溶液ph大于 mg oh 2的ksp 5 10 12 该工艺中不能用 nh4 2so4代替nh4no3 原因是 巩固训练 cao 11 防止产物中有caso4沉淀 ca hco3 2 2 2015 山东理综 毒重石的主要成分为baco3 含ca2 mg2 fe3 等杂质 实验室利用毒重石制备bacl2 2h2o的流程如下 1 毒重石用盐酸浸取前需充分研磨 目的是 实验室用37 的盐酸配制15 的盐酸 除量筒外还需使用下列仪器中的 a 烧杯b 容量瓶c 玻璃棒d 滴定管 2 加入nh3 h2o调ph 8可除去 填离子符号 滤渣 中含 填化学式 加入h2c2o4时应避免过量 原因是 已知 ksp bac2o4 1 6 10 7 ksp cac2o4 2 3 10 9 增大接触面积从而 使反应速率加快 a c fe3 mg oh 2 ca oh 2 h2c2o4过量会导致生成bac2o4沉淀 产品产量减少 上方 偏大 3 2015 福建理综 无水氯化铝在生产 生活中应用广泛 1 氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体 其反应的离子方程式为 2 工业上用铝土矿 主要成分为al2o3 含有fe2o3 sio2等杂质 制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下 已知 步骤 中焙烧使固体水分挥发 气孔数目增多 其作用是 只要求写出一种 步骤 中若不通入氯气和氧气 则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 已知 al2o3 s 3c s 2al s 3co g h1 1344 1kj mol 12alcl3 g 2al s 3cl2 g h2 1169 2kj mol 1由al2o3 c和cl2反应生成alcl3的热化学方程式为 防止后续步骤生成的alcl3水解或增大反应物的接触面积 加快反应速率 铁或fe 3cl2 g 2alcl3 g 3co g h 174 9kj mol 1 al2o3 s 3c s 步骤 的尾气经冷却至室温后 气体用足量的naoh冷溶液吸收 生成的盐主要有3种 其化学式分别为 结合流程及相关数据分析 步骤 中加入铝粉的目的是 nacl naclo 除去fecl3 提高alcl3纯度 解析本题主要考查盐类水解 盖斯定律 cl2的性质 铝及其化合物的性质 1 al3 水解生成al oh 3和h 2 水分减少可防止al3 的水解 气孔数目增多 增大了接触面积可以加快反应速率