无机化工流程专题

1、无机化学工艺流程专题无机化学工艺流程专题1、是无机框图题型的创新2、有较强的实用性和综合性3、是高考常考题型【方法】【方法】 1、全：有悖所学知识，把问题再放入题中、全：有悖所学知识，把问题再放入题中前后比对，全面分析；前后比对，全面分析； 2、联：与教材中的重点知识关联，迁移应、联：与教材中的重点知识关联，迁移应用。用。 3、活：不要犯经验性错误，需具体情况具、活：不要犯经验性错误，需具体情况具体分析，灵活应变。体分析，灵活应变。 4、弃：不懂的知识要大胆跳过，不要过多、弃：不懂的知识要大胆跳过，不要过多的纠缠；的纠缠；【知识知识】 1、核心化学反应：、核心化学反应：预处理预处理（研磨、水浸

2、、（研磨、水浸、酸浸、灼烧、煅烧、调节溶液的酸浸、灼烧、煅烧、调节溶液的pH等）；等）；主反应主反应（化学反应、离子反应、电极反（化学反应、离子反应、电极反应等）；应等）；基本理论（化学反应速率、平基本理论（化学反应速率、平衡的移动、氧化还原等）。衡的移动、氧化还原等）。 2、物质的分离和提纯：物质的分离和提纯： 过滤（趁热过滤过滤（趁热过滤或者抽滤，洗涤或检查洗涤是否干净）；或者抽滤，洗涤或检查洗涤是否干净）； 萃取和分液或反萃取；萃取和分液或反萃取；蒸发结晶或冷蒸发结晶或冷却结晶；却结晶；蒸馏或分馏；蒸馏或分馏；冷却法冷却法 一、工业生产流程主线一、工业生产流程主线 第一课时第一课时原料预

3、处理原料预处理除杂、净化除杂、净化产品分离提纯产品分离提纯反应条件反应条件控制控制原料循环利用原料循环利用排放物的无排放物的无害化处理害化处理原料预原料预处理处理主反主反应应分离分离提纯提纯获得获得产品产品例例1、某炼铁废渣中含有大量某炼铁废渣中含有大量CuSCuS及少量铁的化合物，工及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产业以该废渣为原料生产CuClCuCl2 22H2H2 2O O的工艺流程如下：的工艺流程如下：废渣废气粉碎焙烧酸浸空气盐酸试剂F过滤滤渣滤液BNaCl调节pH至34CuCl2 2H2O预处理预处理1 1、粉碎的目的：、粉碎的目的： 。2 2、焙烧的目的：、焙烧的目的： 。3

4、 3、酸浸的目的：、酸浸的目的： 。4 4、调节、调节pH=3-4pH=3-4的原因：的原因： 。 已知：已知：Fe(OH)Fe(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3、Cu(OH)Cu(OH)2 2沉淀完全时的沉淀完全时的pHpH值分别为：值分别为：9.79.7、3.23.2、6.46.4。增大反应物的接触面积，加快反应速率增大反应物的接触面积，加快反应速率使使CuSCuS转化为转化为CuOCuO使使CuOCuO、FeFe的化合物溶解的化合物溶解使使FeFe3+3+沉淀完全沉淀完全例例2 2、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫

5、酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：要流程如下：反应反应反应反应反应反应反应反应空气中煅烧空气中煅烧FeSO4溶液溶液NH4HCO3溶液溶液CO2(g)FeCO3(s)稀稀H2SO4KCl过滤过滤NH4Cl溶液溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4 4）反应）反应常被用于电解生产常被用于电解生产( (过二硫酸铵过二硫酸铵) )。电解时。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为为 。（1）反应）反应的离子方程式：的离

6、子方程式：Fe2+ + 2HCO3 = FeCO3+ H2O + CO2 2SO42- 2e- = S2O82-主反应主反应主反应主反应“趁热过滤趁热过滤”的原因是的原因是 ； 例例3 3、实验室制备甲酸铜晶体、实验室制备甲酸铜晶体Cu(HCOO)Cu(HCOO)2 24H4H2 2O O的流程如下：的流程如下： Cu2(OH)2CO3固固 体体7080的热水的热水Cu(HCOO)24H2O1mol胆矾胆矾2mol小苏打小苏打甲酸甲酸约约50的热水的热水研研磨磨冷却、冷却、操作操作a洗涤洗涤搅搅拌拌趁热过滤趁热过滤冷却、过滤、无水冷却、过滤、无水乙醇洗涤、晾干乙醇洗涤、晾干搅拌搅拌CO2防止降

7、温甲酸铜结晶而损失防止降温甲酸铜结晶而损失 用无水乙醇洗涤晶体的目的用无水乙醇洗涤晶体的目的 。 除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失 分离提纯分离提纯【规律】【规律】 1、信息是必考点；、信息是必考点； 2、分、提、检有模板分、提、检有模板：（：（调节调节(增大增大)pH所需的所需的物质一般应满足两点要求；物质一般应满足两点要求；冰水或有机溶剂洗冰水或有机溶剂洗涤沉淀的两个目的；涤沉淀的两个目的；趁热过滤是防止？趁热过滤是防止？温度温度控制的情况？控制的情况？沉淀的洗涤及检验沉淀是否洗涤沉淀的洗涤及检验沉淀是否洗涤干净的方法？干净的方法？铵离子、铁离子、硫酸根离子等铵离子

8、、铁离子、硫酸根离子等的检验方法；的检验方法；从溶液中提取结晶水合物的步骤从溶液中提取结晶水合物的步骤等）；等）； 3、化学用语的书写要大胆。、化学用语的书写要大胆。二、课堂训练：二、课堂训练：【例【例1】难溶性（难溶性（K2SO4MgSO42CaSO42H2O）属）属于于“呆矿呆矿”，在水中存在如下平衡：，在水中存在如下平衡：K2SO4MgSO42CaSO42H2O(S) 2Ca22KMg24SO422H2O 为能充分利用钾资源，用饱和为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：（1）滤渣主要成分有）滤渣主要成分有

9、和和 以及未溶杂卤石。以及未溶杂卤石。（2）用化学平衡移动原理解释）用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤溶液能溶解杂卤石浸出石浸出K的原因：的原因： Mg(OH)2 CaSO4加入加入Ca(OH)2溶液，氢氧根与镁离子结合成溶液，氢氧根与镁离子结合成Mg(OH)2，Ca2与与SO42结合成结合成CaSO4而析出，使平衡向右移动，而析出，使平衡向右移动，杂卤石溶解浸出杂卤石溶解浸出K（留在滤液中）。（留在滤液中）。 （3）“除杂除杂”环节中，先加入环节中，先加入 溶液，经搅拌等溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入操作后，过滤，再加入 溶液调滤液溶液调滤液pH至中性。至中性。K2CO3

10、 稀稀H2SO4 （4）不同温度下，）不同温度下，K的浸出浓的浸出浓度与溶浸时间的关系如右图，度与溶浸时间的关系如右图，由图可得，随着温度升高，由图可得，随着温度升高， 在同一时间在同一时间K的浸出浓度大的浸出浓度大 K的溶浸速率加快，达的溶浸速率加快，达到溶浸平衡的时间短。到溶浸平衡的时间短。 （5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：发生：CaSO4(S)CO32 CaCO3(S)SO42已知已知298K时，时，Ksp(CaCO3)2.80109，Ksp(CaSO4)4.90105，求此温度下该反应的平衡常数，求此温度下该反应的平衡常

11、数K。二遍读题，注意关联问题。一般只考虑后面提问有关二遍读题，注意关联问题。一般只考虑后面提问有关的步骤，其他不必清楚，的步骤，其他不必清楚，“难得糊涂难得糊涂”。读取信息要客观评价、筛选读取信息要客观评价、筛选把问题再放入题中前后比对把问题再放入题中前后比对有的步骤不能读懂，这时主要看这一步的结果，有的步骤不能读懂，这时主要看这一步的结果，“跟跟着感觉走着感觉走”、“顺藤摸瓜顺藤摸瓜”，用已学过的知识来，用已学过的知识来“圆圆”这个结果。这个结果。所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。重组、迁移到本题中来。大多数提问

12、用所学知识便可直接回答，但个别地方往大多数提问用所学知识便可直接回答，但个别地方往往有悖所学知识，这时就要考虑产物、环保、产量、成往有悖所学知识，这时就要考虑产物、环保、产量、成本等等。本等等。最后要看清楚问什么，不要答非所问最后要看清楚问什么，不要答非所问总结：解无机工艺流程题注意事项总结：解无机工艺流程题注意事项谢谢指导！谢谢指导！【第【第2课时】课时】三、反馈练习三、反馈练习1、(2014日照模拟日照模拟)美日科学家因研发美日科学家因研发“有机有机合成中的钯催化的交叉偶联合成中的钯催化的交叉偶联”而获得诺贝尔化而获得诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使

13、活性炭催化剂长期使用，催化剂会被杂质用，催化剂会被杂质(如铁、有机物等如铁、有机物等)污染而污染而失去活性，成为废催化剂，故需对其回收再利失去活性，成为废催化剂，故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺的工艺流程如下：流程如下：首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的目的是什是什么，还提供了哪些么，还提供了哪些信息信息（原料成分？含量？产品成分？（原料成分？含量？产品成分？从用途能看出什么性质？）；从用途能看出什么性质？）；然后整体浏览一下流程，基本辨别出然后整体浏览一下流程，基本辨别出预