无机化工流程专题

1、无机化工专题无机化工专题高三化学第二轮专题复习一、考纲要求(1)了解科学、技术、社会的相互关系（如化学与生活、了解科学、技术、社会的相互关系（如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关等）了材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关等）了解在化工生产中遵循解在化工生产中遵循“绿色化学绿色化学”思想的重要性思想的重要性(2)了解控制实验条件的方法了解控制实验条件的方法(3)分析或处理实验数据，得出合理结论分析或处理实验数据，得出合理结论(4)设计、评价或改进实验方案设计、评价或改进实验方案二、二、广东近五年高考广东近五年高考“化学工艺流程题化学工艺流程题”的命题情况的命题情况题号题号分

2、值分值题型题型试题情况试题情况考查内容考查内容32（2010年）年）16制备工制备工艺生产艺生产流程流程以以 -锂辉石为锂辉石为原材料制备原材料制备Li2CO3固体溶解，固体溶解，PH值对沉淀的影值对沉淀的影响响，利用水解反应除杂质，利用水解反应除杂质，离子反应方程式的书写等离子反应方程式的书写等32（2011年）年）16提纯、提纯、除杂除杂粗铝中杂质的粗铝中杂质的除去与利用除去与利用置换反应方程式的书写，置换反应方程式的书写，物物质的溶解，质的溶解，离子方程式的书离子方程式的书写写，电镀、电化学腐蚀与防，电镀、电化学腐蚀与防护等知识的掌握情况。护等知识的掌握情况。 32(2012年年)16制

3、备工制备工艺生产艺生产流程流程以杂卤石制备以杂卤石制备硫酸钾硫酸钾K、Ca、Mg等元素的相关等元素的相关化合物性质；化合物性质；沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡原理及应用、沉淀的转化的原理及应用、沉淀的转化的理解；理解；对化学反应可逆性、对化学反应可逆性、平衡常数表达式的书写、化平衡常数表达式的书写、化学平衡常数概念的理解，以学平衡常数概念的理解，以及利用沉淀溶解平衡原理、及利用沉淀溶解平衡原理、溶度积概念计算化学平衡常溶度积概念计算化学平衡常数的能力数的能力。二、广东近五年高考二、广东近五年高考“化学工艺流程题化学工艺流程题”的命题情的命题情况况题号题号分值分值题型题型试题情况试题情况考查内容考查内

4、容32（2013年）年）15制备工艺制备工艺生产流程生产流程从切割废料中从切割废料中回收银并制备回收银并制备铜化工产品铜化工产品粗银铜精制题。由去年粗银铜精制题。由去年的主族元素转为过渡元的主族元素转为过渡元素。电化学，氧还反应，素。电化学，氧还反应，计算，实验操作。考察计算，实验操作。考察原理知识为主。原理知识为主。 32（2014年）年）16提纯、提纯、除杂除杂初级石墨的提纯初级石墨的提纯与综合利用与综合利用流程图较上年复杂，流程图较上年复杂，有关物质的推断、有关物质的推断、离子方程式的书写离子方程式的书写有较大的难度。同有较大的难度。同时考查基本的实验时考查基本的实验操作、电化学防腐操作

5、、电化学防腐的基本原理。的基本原理。 这种题型有什么特点？三、题型特点三、题型特点题头：题头：题干：题干：题尾：题尾：介绍工艺生产的介绍工艺生产的原理、原料、产原理、原料、产品及副产品品及副产品用框图形式从原料到产品的主要用框图形式从原料到产品的主要生产生产工艺流程工艺流程表示出来表示出来根据生产过程中涉及的根据生产过程中涉及的化学知化学知识识设置系列问题设置系列问题主线与核心主线与核心 原料预处理原料预处理除杂、净化除杂、净化产品分离提产品分离提纯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害排放物的无害化处理化处理四、解题过程四、解题过程1、审题：请在例题上的用自己的符、审

6、题：请在例题上的用自己的符号和文字对你认为重要的关键词进行号和文字对你认为重要的关键词进行标注标注我的标注我的标注-锂锂辉石辉石硫酸硫酸浸取铝浸取铝滤液滤液除杂除杂浸出浸出渣渣浸出浸出液液滤渣滤渣蒸发浓蒸发浓缩缩饱和碳酸饱和碳酸钠溶液钠溶液沉淀沉淀碳酸碳酸锂锂母母液液（2010年理综32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2O Al2O3 4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别

7、为34.2g、12.7g和1.3g。（一）制备工艺生产流程制备工艺生产流程增大固体与硫酸接触面积，加增大固体与硫酸接触面积，加快反应速率，提高浸出率。快反应速率，提高浸出率。石灰石石灰石Fe2+ Mg2+ Ca2+2Li+CO32-= Li2CO3Na2SO4总结：提高浸取率的方法：将固体研磨、适当升高温度、适当增大反应液的浓度、搅拌、适当延长浸取的时间、多次浸取返回（2012年理综32） 难溶性杂卤石难溶性杂卤石(K2SO4MgSO42CaSO42H2O)属于属于“呆矿呆矿”，在水中存，在水中存在如下平衡在如下平衡 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溶液溶浸杂

8、卤石溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：制备硫酸钾，工艺流程如下：（1 1）滤渣主要成分有）滤渣主要成分有 和和 以及未溶杂卤石。以及未溶杂卤石。 CaSO4Mg(OH)2 （2 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)Ca(OH)2 2溶液能溶解杂溶液能溶解杂卤石浸出卤石浸出K K+ +的原因：的原因： 。 加入加入Ca(OH)2溶液，溶液，OH-与与Mg2+结合成结合成Mg(OH)2、Ca2+与与SO42结合成结合成CaSO4析出而导致析出而导致Mg2+ 、SO42减少，使减少，使平衡向右移动，杂卤石溶解浸出平衡向右移动，杂卤石溶解浸出K+（留在滤液中）。（留在滤

9、液中）。（2012年理综32）难溶性杂卤石难溶性杂卤石(K2SO4MgSO42CaSO42H2O)属于属于“呆矿呆矿”，在水中存，在水中存在如下平衡在如下平衡 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溶液溶浸杂卤石溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：制备硫酸钾，工艺流程如下：（3 3）“除杂除杂”环节中，先加入环节中，先加入 溶液，溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶液溶液调滤液调滤液PHPH至中性。至中性。 K2CO3 H2SO4 （4）不同温度下，）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的浸出浓度与溶浸时间的关系是图的关系是图14，

10、由图可得，随着温度升高，由图可得，随着温度升高， ； 来源来源: 在同一时间在同一时间K K+ +的浸的浸出浓度大出浓度大 反应的速率加快，反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。平衡时溶浸时间短。 （5 5） ；求此温度下该求此温度下该反应的平衡常数反应的平衡常数K K。（注：（注：NaCl熔点为熔点为801；AlCl3在在181升华）升华）例由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和例由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下： 粗粗铝

11、铝 坩埚中精炼坩埚中精炼700700，通入，通入ClCl2 2高纯高纯铝液铝液除渣除渣尾尾气气气体气体A气体气体B回收液回收液高纯铝锭高纯铝锭熔融盐熔融盐冷却冷却冷凝冷凝废碱液废碱液NaCl, KClNaCl, KCl电镀电镀170170镀铝镀铝制品制品（2011年理综32）（二）除杂、提纯类工艺流程题（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为为 和和 2Al +Fe2O3= Al 2O3+2Fe 高温高温4Al+3Si

12、O2=3Si+ 2Al 2O3 高温高温解题时注意和课本知识相联系，该反应是铝热反应，需在高温下进行（2）将）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在渣中肯定存在（3）在用废碱液处理）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的例的过程中，所发生反应的例子方程式为子方程式为 HCl ； AlCl3NaCl Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O，H+OH=H2O重视题头所给信息，题中给出

13、的重视题头所给信息，题中给出的“已知已知”一般都会用到一般都会用到（注：（注：NaCl熔点为熔点为801；AlCl3在在181升华）升华）例由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这例由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：镀铝。工艺流程如下： 粗铝粗铝 坩埚中精炼坩埚中精炼700700，通，通入入ClCl2 2高纯高纯铝液铝液除渣除渣尾尾气气气体气体A气体气体B回收液回收液高纯铝锭高纯铝锭熔融盐熔融盐冷却冷却冷凝冷凝废碱液废碱液NaCl, KClN

14、aCl, KCl电镀电镀170170镀铝镀铝制品制品粗铝粗铝（4）镀铝电解池中，金属铝为）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4 和和Al2Cl7形式存在，铝电镀的主要电极反应式为形式存在，铝电镀的主要电极反应式为 （5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，原因是防止钢材腐蚀，原因是阳阳 Al +3e- +7AlCl4= 4Al2Cl7致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。等接触，使电

15、化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。无机化工流程试题中常考的知识无机化工流程试题中常考的知识点有哪些？点有哪些？无机化工流程试题中常考的知识点无机化工流程试题中常考的知识点反应速率与平衡理论的运用；反应速率与平衡理论的运用；氧化还原反应的判断、方程式书写；氧化还原反应的判断、方程式书写；利用控制利用控制pH分离除杂；分离除杂；利用溶解度分离；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；绿色化学评价； 同学们解答这类型题目有什么好的解题思路？我思考我进步解题策略：整体粗读解题策略：整体粗读局部细读局部细读信息与问题信息

16、与问题相联系相联系正确作答正确作答1 1、首先可粗读试题，初步知道流程图中的起、首先可粗读试题，初步知道流程图中的起始、中间以及最终生成物，对于其他的信息以始、中间以及最终生成物，对于其他的信息以及与解题无关的步骤不必去过多地去纠缠。及与解题无关的步骤不必去过多地去纠缠。2 2、其次结合所问的问题去精心研究某一相关局、其次结合所问的问题去精心研究某一相关局部流程步骤，包括箭头的顺向和逆向方向所对部流程步骤，包括箭头的顺向和逆向方向所对应的物质、操作，应的物质、操作，可用笔圈出来可用笔圈出来。特别是重点。特别是重点关注通过某一操作步骤后所得产物的状态特征，关注通过某一操作步骤后所得产物的状态特征

17、，即可略知该操作方法。同时要结合提供的有关即可略知该操作方法。同时要结合提供的有关信息，适当考虑从该步之前一步或后一步的产信息，适当考虑从该步之前一步或后一步的产物、操作、现象等的提示条件来推断。物、操作、现象等的提示条件来推断。四、解题思路四、解题思路 4、重视重视所给信息，题中给出的所给信息，题中给出的“已知已知”一般一般都会用到，而且往往在你最需要的时候能提都会用到，而且往往在你最需要的时候能提供帮助。记住这些好朋友！供帮助。记住这些好朋友！5、当出现、当出现有悖所学知识有悖所学知识时，要考虑生产实际时，要考虑生产实际（工艺、成本、环保、产量、产率）考虑。（工艺、成本、环保、产量、产率）

18、考虑。3 3、最后作答时要先、最后作答时要先画出画出问题的问题的表述形式、限制表述形式、限制性词语等性词语等。要注意化学用语的规范表达。看清。要注意化学用语的规范表达。看清是答离子方程式还是化学方程式、是写化学式是答离子方程式还是化学方程式、是写化学式还是名称等等。不能答非所问，错失得分机会。还是名称等等。不能答非所问，错失得分机会。附附-考点归纳梳理考点归纳梳理无机化工流程题答题的必备知识无机化工流程题答题的必备知识：（1 1）对原料进行预处理的常用方法及其作用对原料进行预处理的常用方法及其作用研磨、粉碎；搅拌、振荡；逆流、沸腾炉。目的目的增大固液、气液、固固、液液、气气的增大固液、气液、固

19、固、液液、气气的接触面积，加快溶解速接触面积，加快溶解速率率或或反应速率反应速率，提高，提高反应物转化率反应物转化率（或（或溶解浸出率溶解浸出率）。）。类比煲老类比煲老火靓汤及火靓汤及煲中药煲中药加水溶解；加酸溶解；加碱溶解；有机溶剂溶解 注意：多次溶浸或延长溶浸时间只提高注意：多次溶浸或延长溶浸时间只提高浸出率浸出率不能提高不能提高速率速率目的目的使可溶性金属（非金属使可溶性金属（非金属) )离子离子( (或有机物进入溶液，不溶物通过过或有机物进入溶液，不溶物通过过滤除去滤除去补充：浸出：固体加水补充：浸出：固体加水(酸酸)溶解得到离子溶解得到离子浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少浸

20、出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少(更多转化更多转化)灼烧灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。就是为了除去可燃性杂质。煅烧煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土解，如煅烧高岭土（2）分离提纯阶段的常见考点分离提纯阶段的常见考点调调pH值除杂值除杂a控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀无机化工流程题答题的必备知识无机化工流程题答题的必备

21、知识：b调节调节pH所需的物质一般应满足两点：所需的物质一般应满足两点：能与能与H反应，使溶液反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。值增大；不引入新杂质。例如：若要除去例如：若要除去Cu2溶液中混有的溶液中混有的Fe3，可加入，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的等物质来调节溶液的pH值。值。试剂除杂试剂除杂加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动、或使某一物质受热分解加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动、或使某一物质受热分解 如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温

22、度的控制。如：侯氏制碱中的制。如：侯氏制碱中的NaHCO3；还有如；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓浓)等物质。等物质。降温：降温： 防止某物质在高温时会溶解防止某物质在高温时会溶解(或分解或分解)、为使化学平衡向着题目要求、为使化学平衡向着题目要求的方向移动的方向移动附附-考点归纳梳理考点归纳梳理控制压强。改变速率，影响平衡。控制压强。改变速率，影响平衡。使用正催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。使用正催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。趁热过滤。防止某些物质降温时析出。趁热过滤。防止某些物质降温时析出。冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质

23、离子，并减少晶体在洗涤过程中冰水洗涤。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。的溶解损耗。用有机溶剂洗涤的优点：用有机溶剂洗涤的优点：a、减少目标物的溶解损耗（一般用、减少目标物的溶解损耗（一般用75%的乙醇）的乙醇） b、增加有机杂质的溶解量、增加有机杂质的溶解量 c、由于有机溶剂易挥发，能、由于有机溶剂易挥发，能使晶体快速干燥使晶体快速干燥（2）分离提纯阶段的常见考点分离提纯阶段的常见考点无机化工流程题答题的必备知识无机化工流程题答题的必备知识：（3）获得产品阶段的常见考点获得产品阶段的常见考点蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：

24、如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。的气流中加热，以防其水解。蒸发结晶、趁热过滤：如除去蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量中的少量KNO3。重结晶重结晶蒸发浓缩、冷却结晶：如除去蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量中的少量NaCl。附附-考点归纳梳理考点归纳梳理（4）找流程中可以循环利用的物质的要点无机化工流程题答题的必备知识无机化工流程题答题的必备知识：（5 5）物质多次循环后的不利影响一般有哪些？物质多次循环后的不利影响一般有哪些？离子浓度增大，会产生沉淀或析出晶体离子浓度增大，会产生沉淀或析出晶体a a在流程中加入的物质，在后续步骤中会生产的可以循环利用（滤液、滤渣）；在流程中加入的物质，在后续步骤中会生产的可以循环利用（滤液、滤渣）；b b养成在流程上写出每一步的物质的习惯；养成在流程上写出每一步的物质的习惯；c c可逆反应往往有可以循环利用的物质；可逆反应往往有可以循环利用的物质；d d析出晶体过滤后的母液中。析出晶体过滤后的母液中。附附-考点归纳梳理考点归纳梳理27提高得分：提高得分：规范，细节，技巧规范，细节，技巧（1）文字叙述类的题目要规范解答，防止出现因叙述不严谨导致的失分，如：文字叙述类的题目要规范解答，防止出现因叙述不严谨导致的失分，如：如何洗涤沉淀：如何洗涤沉淀： 过