无机化工流程题的解题方法市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

练习册P79

无机工业流程题能够以真实工业生产过程为背景，能够综合考查学生各方面基础知识及将已经有知识灵活应用在生产实际中处理问题能力。要求同学们既要熟知工业生产基本原理，又要对流程图中所给出信息进行提取、筛选，所以这类题成为近年来高考必考题型。第1页练习册P79第2页第3页第4页第5页第6页无机化工流程试题经常在哪些地方设问？

反应速率与平衡理论利用氧化还原反应判断、方程式书写（结合信息和特定环境）利用控制pH分离除杂利用溶解度分离惯用分离方法、试验操作流程中物质转化和循环绿色化学评价第7页1、工业生产流程根本与关键原料预处理除杂、净化产品分离提纯反应条件控制原料循环利用排放物无害化处理规律:根本主产品、分支副产品、回头为循环。关键考点：物质分离操作、除杂试剂选择、生产条件控制第8页（汕头一模32）（16分）铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一个以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体主要流程以下：原料预处理除杂、净化主反应第9页32.（16分）伴随社会发展，铅冶炼、加工、废铅蓄电池量急剧增加等引发铅污染应该得到重视与关注。废铅蓄电池回收铅和含铅废水处理工艺流程以下:

已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-5；

Ksp(PbCO3)=3.3×10-14原料预处理除杂、净化汕头二模主反应第10页解题思绪：结合问题，明确整个流程及每一部分目标→分析每步反应及产物（尤其是与问题相关）

→

结合基础理论与实际问题思索→注意答题有模式与关键点2、解答无机化工流程试题程序这类试题题干通常包含文字说明、工艺（试验）流程以及供参考数据（以表格、图像等展现）。每道试题都是由题干和问题组成，题干服务于问题，问题离不开题干。第11页①首先要经过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是试验室研究，准确抓住工艺（试验）目标是什么，还提供了哪些信息（原料成份？含量？产品成份？从用途能看出什么性质？）；②然后整体浏览一下流程，基本区分出预处理、反应、提纯、分离等阶段；③接下来能够先看看设问，使下一步深入分析重点更明确；④然后再带着质与量意识详细分析各个化学过程（必要时使用参考数据），组织语言回答设问。基本步骤第12页宏观把握，理清思路；善用信息，按需答题，规范作答！二遍读题，注意关联问题。普通只考虑后面提问相关步骤，其它无须清楚，“难得糊涂”。读取信息要客观评价、筛选把问题再放入题中前后比对有步骤不能读懂，这时主要看这一步结果，“跟着感觉走”、“顺藤摸瓜”，用已学过知识来“圆”这个结果。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。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、环境保护、产量、成本等等。最终要看清楚问什么，不要答非所问第13页3、工业流程常见考点（平时要注意积累，再补充）原料预处理主反应分离提纯取得产品第14页3、工业流程常见考点（平时要注意积累，再补充）第15页（江门二模）某炼铁废渣中含有大量CuS及少许铁化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O工艺流程以下：预处理1、粉碎目标：

。2、焙烧目标：

。3、酸浸目标：

。4、调整pH=3-4原因：

。

已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时pH值分别为：9.7、3.2、6.4。增大反应物接触面积，加紧反应速率使CuS转化为CuO,Fe2+转化为Fe3+使CuO、Fe化合物溶解使Fe3+沉淀完全第16页②

反应原理:化学平衡、水解原理、电化学

③计算

④提取信息点

①基本理论:离子反应、氧化还原反应（2）、主反应常见考点第17页（09江苏）以氯化钾和钛白厂副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料综合利用率较高。其主要流程以下：反应Ⅰ反应Ⅲ反应Ⅱ反应Ⅳ空气中煅烧FeSO4溶液NH4HCO3溶液CO2(g)FeCO3(s)稀H2SO4KCl过滤NH4Cl溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生电极反应可表示为

。（1）反应Ⅰ离子方程式：Fe2++2HCO3￣=FeCO3↓+H2O+CO2↑

2SO42-—2e-=S2O82-第18页第19页第20页“趁热过滤”原因是

；

（吉林调研）试验室制备甲酸铜晶体［Cu(HCOO)2·4H2O］流程以下：

Cu2(OH)2CO3固体70℃～80℃热水Cu(HCOO)2·4H2O1mol胆矾2mol小苏打甲酸约50℃热水研磨冷却、操作a洗涤搅拌Ⅱ趁热过滤冷却、过滤、无水乙醇洗涤、晾干搅拌ⅠCO2预防降温甲酸铜结晶而损失

用无水乙醇洗涤晶体目标

。除去甲酸并降低甲酸铜晶体损失

分离提纯预处理主反应第21页第22页（江门二模）某炼铁废渣中含有大量CuS及少许铁化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O工艺流程以下：②为了取得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析相关物质溶解度曲线（如图），“趁热过滤”得到固体是

。Na2SO4

（从题中能够看出溶液中CuCl2、Na2SO4

含量相差不大）第23页温度影响归纳：①、趁热过滤（或冰水洗涤）目标：预防某物质降温时会析出（或升温时会溶解）而带入新杂质②、冰水中反应或降温反应目标：预防某物质在高温时会溶解或为使平衡向着题目要求方向移动③、反应中采取加热办法作用：普通是为了加紧反应速率或加速某固体溶解第24页④、如题目中要求温度控制在某温度范围内（可用水浴或油浴来控制）：普通有以下几个目标：A、预防某种物质温度过高时会分解或挥发，也可能是为了使某物质到达沸点挥发出来，详细问题要详细分析。如侯德榜制碱中，将CO2通入NaCl氨溶液中，保持溶液温度为（30+2）℃，可得NaHCO3晶体，温度控制在这个范围，目标就是预防NaHCO3晶体分解。而在Br2制取过程中，出溴口温度控制在80—90℃，目标就是要使Br2挥发出来而又降低水蒸气混入Br2中。B、使催化剂活性到达最好：如合成氨或工业SO2氧化为SO3时，选择温度是500℃左右，原因之一就是使催化剂活性到达最高。C、预防副反应发生：如乙醇消去反应温度要控制在170℃，原因是就是在140℃时会有乙醚产生。D、对于一些工艺来说，降温或减压能够降低能源成本，降低对设备要求，到达绿色化学要求。以上相关温度总结只能说是有这种可能来考，详细问题要详细分析。第25页环境保护：绿色化学成本：原料价格、能耗控制、循环利用第26页第27页（广东高考32）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在以下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(S)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO42－＋2H2O为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程以下：（1）滤渣主要成份有

和

以及未溶杂卤石。（2）用化学平衡移动原了解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋原因：

Mg(OH)2CaSO4加入Ca(OH)2溶液，氢氧根与镁离子结合成Mg(OH)2，Ca2＋与SO42－结合成CaSO4而析出，使平衡向右移动，杂卤石溶解浸出K＋（留在滤液中）。

（3）“除杂”步骤中，先加入

溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入

溶液调滤液pH至中性。K2CO3

稀H2SO4

第28页（4）不一样温度下，K＋浸出浓度与溶浸时间关系如右图，由图可得，伴随温度升高，①

②

在同一时间K＋浸出浓度大

K＋溶浸速率加紧，到达溶浸平衡时间短。

（5）有些人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(S)＋CO32－CaCO3(S)＋SO42－已知298K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。第29页练习:聚合氯化铝是一个新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本试验采取铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少许杂质和水分。已知氧化铝有各种不一样结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝试验流程以下：已知：Fe3＋、Al3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液pH分别为

3.2、5.2。第30页改变高岭土中氧化铝结构，使其能溶于酸。依据流程图回答以下问题：（1）“煅烧”目标是__________________________。（2）“浸出”过程中发生反应离子方程式为_______________________________。（3）“浸出”选取酸为_______。配制质量分数15％A酸需要200mL30％A酸（密度约为1.15g/cm3）和____g蒸馏水，配制用到仪器有烧杯、玻璃棒、____。（4）为提升铝浸出率，可采取办法有

____________________________

（要求写出三条）。（5）“调整溶液pH在4．2～4．5”过程中，除添加必要试剂，还需借助试验用具是___________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度试验方法是_________________。（6）试验中制备碱式氯化铝反应化学方程式为__________________________________Al2O3+6H+=2Al3++3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O盐酸量筒230加热或提升反应温度，将煅烧后块状固体