2020年高考化学 艺体生百日突围系列 专题3.13 无机化工流程方面试题的解题方法与技巧

主题3.13无机化学工艺故障排除方法和技术无机化学工程问题由于文章少，知识点多，所以很好地调查了信息处理、推理等能力，成为近年来高考命题的热门话题类型。化工过程问题以工业生产实践为载体，以元素化合物知识为基础，综合探讨化学实验的基本操作、物质的特性、准备和转换、环境保护等知识，将实验、元素化合物及化学理论有机地结合起来，是综合的，是化学圈考试的亮点。试题以流程图为背景，阅读量大，对信息的提取和处理能力要求高。检查的知识要有对两个基础的熟练，应用知识解决化学生产中相关问题的以前推理能力。1、无机化学工艺问题的特点无机工业工艺问题是以实际工业生产工艺为背景，以能力立论的命题为指导思想，综合考察学生各方面的基础知识，将已有的知识灵活应用于生产实际，解决问题的能力。因此，这种问题最近几年成为高考的必考型。流程图、表格、图像等通常围绕以下知识点提问：(1)使用反应速度和平衡理论；反应物粒度：反应速度、原料利用率等温度：反应速度、物质的稳定性、物质的结晶等(2)氧化还原反应判断，编写化学方程式或离子方程式；(3)使用控制pH去除杂质；我们把它分成三个层次：阅读；不知道，但根据上下文勉强能理解。根本无法阅读。能快速阅读和理解的，是常见的化学反应、化学实验操作等基本知识，学生必须掌握的。出题者经常在这种链接上提问，以便大部分学生得到这一点。因此，不管流程图多么复杂，都要克服可能存在简单得分问题的恐惧。例如，部分燃烧、浸没和过滤的目的。我不太懂阅读，但从上下文上看，只能理解的这部分使用已经有的基础知识，根据所学的化学反应原理，联系实验产业生产或标题信息等，整合知识，才能得出结论。对于这一部分，应尽量回顾教科书知识，找出题目和旧知识的触点，得出结论。例如，有些离子方程式必须使用氧化还原的知识来推导。对于不完全理解的部分，为了完成整个过程出现了很多行业术语等，阅读时先看问题设置，如果不涉及的话，可以大胆地跳过。像“反向提取”这样的词。这时候，主要是这个阶段的结果(注重其产物)，“跟着感觉走”，“摸藤摸瓜”，以已经学过的知识“圆”其结果。2、熟悉工业过程的一般操作和名词工业过程标题一般分为三个过程。 (1)原料处理阶段的一般试验点和共同名词加快反应速度溶解：通常溶于酸。硫酸、盐酸、浓硫酸等液体：接触或溶解水浸出：固体水(酸)溶出以获得离子浸出速度：固体溶解后溶液中离子的含量(更多转化)酸浸：在酸溶液中反应时，可溶性金属离子进入溶液，不溶性物质通过过滤去除的溶解过程燃烧、焙烧、煅烧：改变结构，使部分物质溶解，部分杂质在高温下氧化、分解反应条件控制方法(2)分离纯化阶段的一般试验点 pH值调制A.控制溶液的酸碱性质，使某些金属离子形成氢氧化物沉淀范例：以下物质开始沉淀和沉淀时，pH显示在下表中物质开始沉淀沉淀完整Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8如何去除Mn2+溶液中包含的Fe2+？提示：将Fe2+氧化为Fe3+，然后将溶液的pH值调整为3.7。B.调节pH所需的物质通常需要满足h和可反应的两点，以便pH值增加；不引入新的杂质。例如：要删除混合在Cu2溶液中的Fe3+，请添加CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质，以调整溶液的pH值。试剂除杂加热：加快反应速度或在特定方向促进平衡如果在准备过程中受热，出现容易分解的物质或产物，就要注意调节温度。范例：侯清单碱nah co 3；还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓缩)等物质。冷却：防止某些物质在高温下溶解(或分解)，使化学平衡按主题要求运动提取(3)获取产品阶段的一般测试点：清洗(冷水、热水)晶体表面的杂质离子，减少清洗过程中晶体的溶解损失。蒸发，反应中的气体气氛抑制水解。例如，从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热以防止水解。蒸发浓缩，冷却结晶：如果从KNO3中去除少量NaCl。蒸发结晶，趁热过滤：从NaCl中去除少量KNO3。再结晶(4)其他一般考试点化学方程式实验设备计算信息3、规范阅读问题、填空、术语，解决“怎么写”从化学原理的角度，用化学语言回答。要把握主要问题，具体分析具体问题。具体答案摘要如下。(1)答案是：“看清提问要求，按要求写答案。”写离子方程式或化学方程式，写物质的名字，还是写化学方程式之类的方程式；反应物、产品的亚写必须准确。特别是化学方程式要平坦，电极反应式和化学方程式必须写得正确。正确使用等号或可逆符号。应标明沉淀、气体、水溶液等符号。(2)正确、规范：问题的答案必须正确、全面，在评价或比较实验程序时要注意全面考虑的语言表达的规范：反应物的种类、可访问性、是否污染环境；反应产物的种类有多少，影响目标产物的分离纯化；反应条件是否苛刻；设备、设备是否高；过程，实验步骤数。(3)注意答案的完整性：必须回答对产品生产影响的这一阶段！去杂：去杂.的.(只写“除杂”类就不给分)干燥：去除气体中的水蒸气.(4)注意诱导响应例程。提高原料浸出率(溶液中离子含量)的措施：搅拌、温升、延长浸出时间、增加气体流速(浓度、压力)、气液或固液接触面积加热目的：加快反应速度，或将平衡移动到特定方向(通常有利于生成产物的方向)温度不高于的原因是相应地加快反应速度，而温度太高(例如浓硝酸)挥发/(例如H2O2，NH4HCO3)分解/(例如Na2SO3)氧化或促进(例如Na2SO3)从滤液中提取一般晶体(随着温度升高，溶解度增加的晶体)的方法蒸发浓缩结晶出结晶膜，冷却结晶，过滤，洗涤(冰洗，热水洗，乙醇洗)，干燥从滤液中提取溶解度，受温度影响或随着温度的增加而减少的测定方法(蒸发浓度，热时过滤，温度下降时，杂质也以晶体的形式析出，清洗和干燥)(5)分析溶液中的阳离子，如图2所示知道。起始OA区没有铜矿石。这是因为溶液中有太多的铁离子，铁离子的氧化性比铜离子强，所以铁离子首先还原为铁离子，电极反应为：fe3e-=Fe2，所以答案是：fe3e-=Fe2；(6)根据溶解度乘积计算，ph=3，c (h)=110-3 mol/l，c(OH-)=110-11mol/L，c(Fe3)=答案是410-5。点。分析流程问题需要了解整个问题、了解流程的目的、了解生产流程图、流程图以外的文本说明、表信息、后续问题的提示信息、下一步分析和解决问题时随时联系和调用的技术。【例2】氯氧化铋广泛用于汽车装饰、电子设备等生活。使用铜转换器烟尘(主要包括含铋的化合物、Cu、Pb、Bi硫酸盐和CuS、Fe2O3)，可以在以下过程中生产氯化铋：(1)提高“酸浸”反应率的方法是，适当地增加硫酸的浓度和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)“矿渣1”中除铋以外，还有一种物质是_ _ _ _ _ _ _(3)“浸水1”中添加过多锌粉是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)“浸铜”时生成元素硫，生成硫的离子方程式_ _ _ _ _ _(5)在“铋浸出”时，室温与液固比(盐酸、NaCl溶液组成的混合溶液的质量与“渣2”的质量之比)固定的情况下，c(HCl)=1 molL-1中铋的浸出速度与Cl-浓度的关系如下图所示其中NaCl的角色是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(6)需要控制“铋沉淀”时溶液的pH=3.0，这时发生BiCl3反应的化学方程式是滴定温升(或其他合理回答)CuS，PbSO4确保完全去除Fe，Cu元素，富集冷却结晶CuS 4h MnO 2=Mn2 cu2s-2h2o是HCl在较高浓度Cl-盐酸中的挥发性BIC L3 na2co 3=bi OCL分析分析(1)提高“酸浸”反应率的措施是适当提高硫酸浓度，适当提高温度，搅拌。(2) PbSO4为白色沉淀，与硫酸没有反应，CuS为黑色不溶于稀硫酸的固体；根据以上分析回答。(3)“浸泡1”包含锌离子、铁离子、铜离子，并添加过量的锌粉，锌能与铁离子、铜离子反应，产生铁和铜，并据此进行分析。分析石墨在材料领域有重要的应用。第一级石墨中含有SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)、MgO(0.5%)等杂质。设计净化和综合利用工艺如下：(注：SiCl4的沸点为57.6 ，金属氯化物的沸点高于150 。）(1)进入reactor Cl2之前需要N2小时，主要目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)高温反应后石墨中的氧化物杂质全部变成相应的氯化物。气体I的碳氧化物主要是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。从气体的物质中获得水玻璃的化学反应方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)步骤例如，搅拌，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。结果溶液的负离子为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)能得到100公斤初级石墨的最大质量为_kg。弹出装置中的空气cos ICL 4 6 NaOH=na 2 SiO 3 4 NaCl 3h2o过滤器AlO2-、oh-、cl-7.8分析分析高温反应后，石墨中的氧化物杂质全部转化为相应的氯化物，根据杂质含量，气体I中的氯化物主要为SiCl4、AlCl3、FeCl3等，气体I碳氧化物主要为CO，SiCl4的沸点为57.6 ，金属氯化物的沸点为150、80 冷却所得到的气体中的SiCl4(1)通过反应器的Cl2之前需要N2小时，主要目的是排出设备中的空气。(2)高温反应后，石墨中的氧化物杂质全部转化为相应的氯化物，根据杂质含量，气体I的氯化物主要为SiCl4、AlCl3、FeCl3等，气体I的碳氧化物主要为CO，SiCl4的沸点为57.6 ，金属氯化物的沸点为150、80 的冷却(3)金属氯化物的沸点均超过150 ，固体中有AlCl3、FeCl3、MgCl2，其中FeCl3、MgCl2与过量的氢氧化钠溶液反应沉淀，氯化铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成铝酸钠，过滤的溶液中有铝酸钠(4)偏铝酸钠水解，添加到乙酸乙酯中，去除过量的氢氧化钠，在加热条件下进行水解平衡的过程中，得到氢氧化铝沉淀、乙酸钠、乙醇。氧化铝质量根据氧化铝含量计算，氢氧化铝质量根据Al元素保存计算。详细信息点。考试物质准备分离，阅读标题信息获取能力，化学方程式及离子方程式书写，化学计算等，只有学生具备坚实的基础和移动利用能力，难度才会高。3.一个研究小组利用以下程序回收了一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中的其他金属含量太低，对实验的影响可以忽略)。已知：NaClO溶液在加热温度过高或酸性条件下容易分解，例如3 naclo=2 nacnaclo 3溶于氨的AgCl: AgCl 2h3h 2oag (NH3) 2cl-2h2o N2H4H2O(水合肼)在常温下，碱条件下可还原ag (NH3) 2。4ag(NH3)2 N2 H4 H2O=4agN24nh 3H2O(1)氧化时使用过多的NaClO溶液，加热水浴的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2) NaClO溶液和Ag的反应产物是AgCl、NaOH和O2，该反应的离子方程式如下：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；转化为稀HNO3氧化Ag并生成NO气体等，该反应的化学方程式如下：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；从反应产物的角度来看，用稀HNO3代替NaClO的缺点是.(3)为了提高Ag的回收率，使用少量的10%氨清洗“过滤II”的过滤材料，将清洗后的滤液合并过滤II的滤液，在实验室清洗其过滤材料的工作如下。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _