江苏省江阴市成化高级中学高考化学复习 无机工艺流程题的解答技巧学案

学习案例29中解决无机过程问题的技巧一.专题的特点无机过程题已经逐渐成为高考试卷中的主角，特别是在2020年高考中，全国有14套综合(化学)试卷，有6道纯无机过程题(其中18道和20道是江苏试卷中的无机过程题)和3道实验室模拟题。这类问题的特点如下：1 .这些问题源于实际生产，基于解决课堂互动中的实际问题来探究化学的思想，充分体现了理论与实践相结合的观点。2.试题内容丰富，涉及基础知识全面。他们更好地检验学生对“双基”的掌握。3.题目难度中等以上，分值大，区分度强。二。主题类型从化学过程来看，它可以分为基础化学过程和精细化学过程。从生产过程中的主要工序来看，可分为净化工序(如海水净化)、原料化学转化工序、电解工序和资源(能源)综合利用。根据资源的不同，分为空气资源生产的工艺流程问题(如氨合成)、水资源生产的工艺流程问题(如海水提溴、提镁、氯碱工业等)。)，矿产资源生产的工艺流程问题(如工业硫酸生产、炼铁、炼钢等。)，化石燃料生产的工艺流程问题等。第三，知识储备1.掌握中学化学中重要的化学生产原理(列举如下)化学工业化学工业2.熟练掌握分离纯化的实验技能，如溶解、过滤、蒸馏、结晶、重结晶等。3.熟悉化学计算的方法和技巧，如守恒法、关系表达式法、差分法等。四、解决问题的思路无机工艺流程中考虑的问题主要包括以下几个方面：一是原料转化为产品的生产原理；二是去除杂质，分离提纯产品。第三是提高产量和产量。第四，减少污染，注重环境保护，发展“绿色化学”。第五，考虑原材料的丰富来源和经济成本；第六，生产设备简单，生产工艺简单。支持者围绕上述方面提出问题。我们解决问题的思路如下：(1)从生产目的(标准)出发，阅读框图(流程)。回答的时候，你应该看看盒子里面，看看盒子外面，把里面和外面结合起来。易于分析、思考和启动；首先是局部的，然后是整体的，逐步的。(2)分析过程中的每个步骤，并从几个方面理解过程：a .什么是反应物，b .发生了什么反应，c .反应造成了什么后果，以及对制成品有什么影响。抓住一个关键点：所有的反应或操作都是为了获得产品。(3)从问题中获取信息，帮助解决问题，理解过程并开始回答问题。对反应条件的分析可以从以下几个方面开始：对反应速率有什么影响，对平衡转化率有什么影响，对综合生产效益有什么影响(如可以从原料成本、原料来源是否广泛、是否可再生、能源成本、设备要求、环境保护等方面考虑)。)。五、典型范例引导启示典型的例子是道武1号，它利用化学原理有效地检测和合理地处理工厂排放的废水和废渣。(1)染料工业排放的废水中含有大量有毒的一氧化氮，在碱性条件下加入铝粉即可去除(热处理后的废水会产生气体，使湿红石蕊试纸变蓝)。不含一氧化氮的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)某厂制革污泥中铬的回收再利用工艺如下(硫酸浸出液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):请参见以下内容(4)尝试平衡氧化还原反应方程式：na2cr2o7 SO2 H2O=氢氧化铬(H2O)5so 4+na2so 4；每摩尔氢氧化铬(H2O) 5SO4产生的二氧化硫消耗物质数量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)三氯化铁通常用作印刷电路铜板的蚀刻剂。如果铜板腐蚀后混合溶液中Cu2+、Fe3和Fe2的浓度均为0.10 mol-1，请参考上表给出的数据和提供的药物，并简要描述从氯化铜溶液中去除Fe3和Fe2的实验步骤：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；(3)过滤。(提供的药物：氯气、浓硫酸、氢氧化钠溶液、氧化铜、铜)。典型实施例道吾2 (2020江苏，20)由水氯镁石(主要成分为氯化镁)生产碱式碳酸镁的主要工艺如下：(1)预氨化过程中产生氢氧化镁沉淀。已知氢氧化镁在常温下的KSP值为1.810-11摩尔3L-3。如果溶液中的碳(氢氧基-)=3.010-6摩尔-1，则碳(Mg2 )=_ _ _ _ _ _。(2)将上述过程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为_ _ _ _ _ _。(3)高温煅烧碱式碳酸镁，得到氧化镁。取4.66克碱式碳酸镁，在高温下煅烧至恒重，在标准条件下获得2.00克固体和0.896升CO2。通过计算确定了碱式碳酸镁的化学式。(4)如果热水解不完全，碳酸镁将混入所得碱式碳酸镁中，产品中镁的质量分数为_ _ _ _ _(填写“增加”、“减少”或“不变”)。(2020福建李宗，24)硫酸锌可用作食品锌强化剂的原料。硫酸锌是由工业上常用的菱锌矿生产的。菱锌矿的主要成分是碳酸锌，含有少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等。生产流程如下所示：(1)将菱锌矿研磨成粉末的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)“氧化除铁”步骤中完成反应的离子方程式：铁(氢氧化物)2+_+_=铁(氢)3+氯-(3)柯西提以德国诗人柯西提命名。其组成元素为铁、氧和氢，化学式为89，化学式为_ _ _ _ _ _。(4)根据下表数据，当调节“滤液2”的酸碱度时，理论上可以选择的最大范围是_ _ _ _ _ _。氢氧化镁锌(羟基)2碳酸镁碳酸钙沉淀开始的酸碱度10.46.4沉淀酸碱度12.48.0溶解开始的酸碱度10.5Ksp5.610-12 mol3L-36.810-6 mol2L-22.810-9 mol2L-2(5)在从“滤液3”制备氧化镁的工业过程中，合适的反应物是_ _ _ _ _ _ _ _(可选序列号)。A.大理石粉b石灰粉c苏打溶液d苛性钠溶液(6)“滤液4”后的操作依次为_ _ _ _ _ _、_ _ _ _、过滤、洗涤和干燥。(7)根据分析图中的数据，菱锌矿粉末中氯化锌的质量分数不小于_ _ _ _ _ _。(2020)四川攀枝花钒、钛、铁资源丰富。以钛铁矿渣(主要成分为二氧化钛、氧化亚铁、氧化亚铁和最高价为4的钛)为原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答以下问题：(1)硫酸和二氧化钛之间反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _。(2)向滤液一中加入铁粉，反应后的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(3)在实际生产过程中，将滤液三加入沸水中，使混合溶液的酸碱度达到0.5，钛盐开始水解。在水解过程中，连续引入高温水蒸气，使溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解，析出水合二氧化钛沉淀。请用学到的化学平衡原理来分析引入高温蒸汽的效果：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .过滤分离水合二氧化钛沉淀后滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐，_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _(化学配方填料)减少废物排放。(4)可用于生产红色颜料(Fe2O3)。其方法是：将556 Akg(摩尔质量278克摩尔-1)溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液充分反应，通入足量空气搅拌，生成红棕色胶体；向红棕色胶体中加入3336千克的A和112千克的铁粉，吹入足够的空气进行搅拌。反应完成后，大量的Fe2O3附着在胶体颗粒上并以沉淀物的形式沉淀。过滤后，沉淀物在高温下燃烧，得到红色颜料。如果滤液中的溶质只有硫酸钠和硫酸铁，理论上可以产生红色颜料_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ kg。纯碱工业生产工艺流程示意图如下：碳铵政务司司长完成下列空白处：(1)在粗盐水中加入沉淀剂甲和沉淀剂乙除去杂质(沉淀剂甲来自石灰窑厂)，并写出甲和乙的化学式：甲_，乙_ .(2)实验室净化原盐的实验操作如下：取样、沉淀、沉淀、结晶、干燥。(3)在工业纯碱生产的工艺流程中，碳酸化过程中的现象是_ _ _ _ _ _。碳酸化过程中没有碳酸钠晶体沉淀。原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)碳化后过滤。滤液d的主要成分为_ _ _ _ _ _ _ _(填写化学式)。测试该组分阴离子的具体方法是：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(5)氨在氯碱工艺中循环使用。因此，向滤液D中加入石灰水以产生氨。加入石灰水后反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。滤液D应在加入石灰水之前加热，因为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(6)产品纯碱含有碳酸氢钠。如果用热分解法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，则纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。1.铝被广泛使用。从铝土矿制备铝的方法有以下几种(主要成分是氧化铝、少量二氧化硅和氧化铁):(1)滤液A可用于净水，其净水原理用离子方程式表示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)燃烧时装有药物的器具名称为_ _ _ _ _ _。(3)步骤v中反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(4)步骤iii中生成的固体c的离子反应方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；在滤液c中，c(na)=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(用电荷守恒表示)。(5)取100毫升滤液B，加入1摩尔-1盐酸200毫升，最大沉淀量和质量为11.7克。然后在滤液B中加入c (alo)=_ _ _ _ _ _，c(na)_ _ _ _ _ _ _ 2摩尔-1(填入、=或 )2.亚氯酸钠是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒、砂糖和油脂的漂白和杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：众所周知，(1)氯化钠的溶解度随着温度的升高而增大，氯化钠的溶解度随着温度的升高而增大；可以在适当的条件下结晶。(2)纯二氧化氯容易分解和爆炸，用稀有气体或空气将其稀释至10%以下通常更安全。高氯酸可视为强酸。(1)1)160 gL-1氢氧化钠溶液的质量浓度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _