第8题以工艺流程为主流的无机综合题PPT课件

1、复习建议：复习建议：4课时课时(题型突破题型突破2课时习题课时习题2课时课时)第第8题以工艺流程为主流的无机综合题题以工艺流程为主流的无机综合题命题调研(20152019五年大数据)20152019五年考点分布图五年考点分布图核心素养与考情预测核心素养与考情预测核心素养：核心素养：科学精神与社会责任科学精神与社会责任考情解码：考情解码：预测预测2020年高考仍会采用工艺流程图的形式，年高考仍会采用工艺流程图的形式，以元素化合物知识为载体，围绕原料的预处理考影响速以元素化合物知识为载体，围绕原料的预处理考影响速率的因素；围绕经济原则考查循环利用。围绕产品纯度率的因素；围绕经济原则考查循环利用。围

2、绕产品纯度考查物质的分离提纯考查物质的分离提纯(调调pH、结晶、过滤、洗涤、结晶、过滤、洗涤)；围绕；围绕核心反应或副反应考查物质变化及定量关系；陌生方程核心反应或副反应考查物质变化及定量关系；陌生方程式的书写与含量计算是化工流程题的重要组成部分，也式的书写与含量计算是化工流程题的重要组成部分，也是学生失分较多的能力点，复习时应加以重视！是学生失分较多的能力点，复习时应加以重视！1.(2019课标全国课标全国，26)硼酸硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含含Mg2B2O5H

3、2O、SiO2及少量及少量Fe2O3、Al2O3)为原为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：2.(2019课标全国课标全国，26)立德粉立德粉ZnSBaSO4(也称锌钡白也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回，是一种常用白色颜料。回答下列问题：答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_(填标号填标号)。A.黄色黄色B.红色红色 C.紫色紫色D.绿色绿色(2)以重晶石以重晶石(BaSO

4、4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的在潮湿空气中长期放置的“还原料还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是差，其原因是“还原料还原料”表面生成了

5、难溶于水的表面生成了难溶于水的_(填化学式填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为沉淀器中反应的离子方程式为_。3.(2019课标全国课标全国，26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素等元素)制备，工制备，工艺如图所示。回答下列问题：艺如图所示。回答下列问题：相关金属离子相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：范围如下：金属离子金属离子Mn2Fe2Fe3Al3Mg2Zn2Ni

6、2开始沉淀的开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.94.(2018课标全国课标全国，27)焦亚硫酸钠焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：用广泛。回答下列问题：(1)生产生产Na2S2O5，通常是由，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式学方程式_。(2)利用烟道气中的利用烟道气中的SO2生产生产Na2S2O5的工艺为：的工艺为：pH4.1时，时，中为中为_溶液溶液

7、(写化学式写化学式)。工艺中加入工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入固体，并再次充入SO2的目的是的目的是_。(3)制备制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含碱吸收液中含有有NaHSO3和和Na2SO3。阳极的电极反应式为。阳极的电极反应式为_。电解后，电解后，_室的室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，残留量时，取取5

8、0.00 mL葡萄酒样品，用葡萄酒样品，用0.010 00 molL1的碘标准液滴定至终点，消耗的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为滴定反应的离子方程式为_，该样品中，该样品中Na2S2O5 的残的残留量为留量为_gL1(以以SO2计计)。1.常考化学工艺术语常考化学工艺术语智能点一常考化工术语及智能点一常考化工术语及基本操作基本操作关键词关键词释义释义研磨、雾化研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分接触面积，以加快反应速率或使反应更充分灼烧灼烧(煅烧

9、煅烧)使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等酸浸酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程去的过程蒸发结晶蒸发结晶蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就

10、会呈晶体析出就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度水洗水洗用水洗除去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等用水洗除去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等2.操作与思考角度操作与思考角度常见的操作常见的操作思考角度思考角度表面处理表面处理用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨打磨)或化或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等学法除去表面氧化物、提高光洁度等加氧化剂加氧化剂氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子分离、提纯分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等

11、常规操作过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶过滤过滤洗涤、洗涤、干燥干燥提高原子利用率提高原子利用率绿色化学绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用的充分利用)在空气中或在其他气体在空气中或在其他气体中进行的反应或操作中进行的反应或操作要考虑要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；或能否或其他气体是否参与反应；或能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的控制溶液的控制溶液的pH调节溶液的酸碱性，

12、使金属离子形成氢氧化物沉淀析出调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解或抑制水解)“酸作用酸作用”还可除去氧化物还可除去氧化物(膜膜)“碱作用碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等二氧化硅等特定的氧化还原反应需要的酸性条件特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件或碱性条件)控制温度控制温度(常用水常用水浴、冰浴或油浴浴、冰浴或油浴)防止副反应的发生防止副反应的发生使化学平衡移动；控制化学反应的方向使化学平衡移动；控制化学反应的方向控制固体的溶解与结晶控制固体的溶解与结晶控制反应速率；使催化剂达到最大活性控制反应速率

13、；使催化剂达到最大活性升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量降温：防止物质高温分解或挥发；降温降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压或减压)可以减少可以减少能源成本，降低对设备的要求能源成本，降低对设备的要求洗涤晶体洗涤晶体水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离

14、子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗程中的溶解损耗用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等溶解度、有利于析出，减少损耗等洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作流下后，重复以上操作23次次示例示例 (海南卷海南卷)以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO47H2O的过程如图的过程如图所示：所示：硼镁泥的主要成分如下表：硼镁泥的主要成分如下表：MgOSiO2FeO、Fe

15、2O3CaOAl2O3B2O330%40%20%25%5%15%2%3%1%2%1%2%回答下列问题：回答下列问题：(1)“酸解酸解”时应该加入的酸是时应该加入的酸是_，“滤渣滤渣1”中主要含有中主要含有_(写化学写化学式式)。(2)“除杂除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是_、_.(3)判断判断“除杂除杂”基本完成的检验方法是基本完成的检验方法是_。(4)分离滤渣分离滤渣3应趁热过滤的原因是应趁热过滤的原因是_。答案答案(1)浓硫酸浓硫酸SiO2(2)氧化亚铁离子调节溶液氧化亚铁离子调节溶液pH，促进铁离子、铝离子转化为沉淀，促进铁离子、铝离子转化为沉淀

16、(3)取少量上层清液于洁净试管中，滴入几滴取少量上层清液于洁净试管中，滴入几滴KSCN溶液，若无明显现象，则证明溶液，若无明显现象，则证明除杂基本完成除杂基本完成(4)蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙，防止硫酸镁结晶析出蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙，防止硫酸镁结晶析出1.滤渣、滤液成分的确定滤渣、滤液成分的确定要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：(1)反应过程中哪些物质反应过程中哪些物质(离子离子)消失了？消失了？(2)所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？要考虑这些所加试剂是否

17、过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？要考虑这些离子间是否会发生反应？离子间是否会发生反应？智能点二物质成分的确定智能点二物质成分的确定2.循环物质的确定循环物质的确定3.副产品的判断副产品的判断示例示例 氧化钪氧化钪(Sc2O3)在合金、电光源、催化剂、激活剂和陶瓷等领域有广泛的应用，在合金、电光源、催化剂、激活剂和陶瓷等领域有广泛的应用，以钪精矿为原料以钪精矿为原料(主要成分为主要成分为Sc2O3，还含有，还含有Fe2O3、MnO、SiO2等杂质等杂质)生产氧化生产氧化钪的一种工艺流程如下：钪的一种工艺流程如下：(1)“酸溶酸溶”得到滤渣的主要成分是得到滤渣的主要成分是_；25 时

18、，加入氨水调节溶液的时，加入氨水调节溶液的pH3，过滤，滤渣的主要成分是，过滤，滤渣的主要成分是_。(2)草酸钪在空气中草酸钪在空气中“灼烧灼烧”时，产物除氧化钪外，还有时，产物除氧化钪外，还有_。答案答案(1)SiO2Fe(OH)3(2)CO2书写思路书写思路首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：元素化合价有无变化判断反应类型：(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。(2)元素化合价有变

19、化则为氧化还原反应，除遵循质量守恒外，还要遵循得失电子元素化合价有变化则为氧化还原反应，除遵循质量守恒外，还要遵循得失电子守恒规律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式守恒规律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒规需要遵循电荷守恒规律律)即可。即可。智能点三化工流程中陌生化学方程式的书写智能点三化工流程中陌生化学方程式的书写示例示例 工业上工业上“中温焙烧中温焙烧钠化氧化法钠化氧化法”回收电镀污泥中的铬已获技术上的突破。回收电镀污泥中的铬已获技术上的突破。其工艺流程如下：其工艺流程如下：查阅资料：电镀污泥中含有查阅资料：电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、

20、ZnO、CuO、NiO等物质；水浸后等物质；水浸后溶液中含有溶液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质。等物质。请回答：请回答：( 1 ) “ 焙 烧 氧 化焙 烧 氧 化 ” 过 程 中过 程 中 C r ( O H )3转 化 成转 化 成 N a2C r O4的 化 学 方 程 式 为的 化 学 方 程 式 为_。( 2 ) 滤 渣滤 渣 的 主 要 成 分 有的 主 要 成 分 有 Z n ( O H )2和和 X ， 生 成， 生 成 X 的 离 子 反 应 方 程 式 为的 离 子 反 应 方 程 式 为_。(3)“酸化浓缩酸化浓缩”时，需继续加入时，需继续加入H

21、2SO4，使，使Na2CrO4转化成转化成Na2Cr2O7，反应离子，反应离子的方程式为的方程式为_。1.物质分离、提纯的六种物理方法物质分离、提纯的六种物理方法智能点四工艺流程题中的分离与提纯智能点四工艺流程题中的分离与提纯2.分离提纯语言描述规范答题分离提纯语言描述规范答题(1)溶液结晶答题规范溶液结晶答题规范从溶液中得到带结晶水的晶体的规范是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。从溶液中得到带结晶水的晶体的规范是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(2)除杂答题规范除杂答题规范在书写某一步骤是为了除杂时，应该规范回答，在书写某一步骤是为了除杂时，应该规范回答，“是为了除去是为了除去杂质

22、杂质”，“除除杂杂”等一类万能式的回答是不能得分的。等一类万能式的回答是不能得分的。示例示例 高氯酸铵高氯酸铵NH4ClO4是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取。是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取。(1)反应得到的混合溶液中反应得到的混合溶液中NH4ClO4和和NaCl的质量分数分别为的质量分数分别为0.30和和0.15，从混合，从混合溶液中获得较多溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为晶体的实验操作依次为(填操作名称填操作名称)_、_、_、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是_。(2)若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替

23、，则该反应不需要加热就能进行，其原因若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是是_。答案答案(1)蒸发浓缩冷却结晶过滤减少洗涤过程中蒸发浓缩冷却结晶过滤减少洗涤过程中NH4ClO4晶体的损失晶体的损失(2)氨气与浓盐酸反应放出热量氨气与浓盐酸反应放出热量智能点五工艺流程题中的化学计算智能点五工艺流程题中的化学计算1.计算公式计算公式2.计算方法计算方法关系式法关系式法在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式将某中间物质作为式将某中间物质作为“中介中介”，找出已知物质和

24、所求物质之间量的关系，也可通，找出已知物质和所求物质之间量的关系，也可通过守恒关系直接确定原料与所给数据物质之间的关系。过守恒关系直接确定原料与所给数据物质之间的关系。示例示例 高纯硝酸锶高纯硝酸锶Sr(NO3)2可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，提纯流程如下：硝酸钡等杂质，提纯流程如下：微题型微题型1以物质制备为目的的工艺流程题以物质制备为目的的工艺流程题典例演示典例演示1 (2018北京理综，北京理综，26)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：(3)酸浸时，磷精矿中酸

25、浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为所含氟转化为HF，并进一步转化为，并进一步转化为SiF4除去。写除去。写出生成出生成HF的化学方程式：的化学方程式：_。(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80 后脱除率变化的后脱除率变化的原因：原因：_。题型训练题型训练1 氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：已知：已知：菱锰矿的主要

26、成分是菱锰矿的主要成分是MnCO3，还含少量，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。等元素。相关金属离子相关金属离子c0(Mn)0.1 mol/L形成氢氧化物沉淀的形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：范围如下：金属离子金属离子Al3Fe3Fe2Ca2Mn2Mg2开始沉淀的开始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6常温下，常温下，CaF2、MgF2的溶度积分别为的溶度积分别为1.461010、7.421011。 回答回答下列问题：下列问题：(3)碳化结晶时，反应的离子方程式为碳化结晶时，反应的离子方程式为_。(4)MnCO3

27、在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图变化如图2所示，所示，300 770 范围内，发生反应的化学方程式为范围内，发生反应的化学方程式为_。图图2微题型微题型2以分离、提纯为主线的工艺流程题以分离、提纯为主线的工艺流程题思维流程思维流程题型训练题型训练2 五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁、用作冶金五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁、用作冶金添加剂，占五氧化二钒总消耗量的添加剂，占五氧化二钒总消耗量的80%以上，其次是用作有机化工的催化剂。为以上，其次是用作有机化工

28、的催化剂。为了增加了增加V2O5的利用率我们从废钒催化剂的利用率我们从废钒催化剂(主要成分主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和和Fe2O3等等)中回收中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下：的一种生产工艺流程示意图如下：(4)25 时取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液时取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表：之间的关系如下表：试判断在实际生产时，试判断在实际生产时，中加入氨水调节溶液的最佳中加入氨水调节溶液的最佳pH为为_；若钒沉淀率；若钒沉淀率为为93.1%时不产生时不产生Fe(OH)3沉淀，则此时溶液中沉淀，则此时溶液中c(Fe2)_。已知：。已知：25 时时KspFe(OH)32.61039pH1.31.41.51.61.71.81.92.0钒沉淀率钒沉淀率/%88.194.896.598.098.898.696.493.1微题型微题型3以具体物质或反应图示为载体的无机综合题以具体物质或反应图示为载体的无