思维进阶突破无机工艺流程

--思维进阶突破（一）无机工艺流程01难点1

基于流程分析的物质确定与转化原理02难点2

工艺流程中的条件控制及原因分析03难点3

工艺流程中产品的分离提纯和检验04思维模型构建——无机工艺流程

真题示例

题中悟法

对点演练

真题示例

题中悟法

对点演练

真题示例

题中悟法

对点演练思维模型构建

核心素养提升难点1基于流程分析的物质确定与转化原理

回答下列问题：

（1）钒原子的价层电子排布式为________；

焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为____，产生的气体①为_____（填化学式）。

（2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为_____________________（填化学式）。

离子交换

（4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为______（填化学式）。

【思维过程】

回答下列问题：

（1）“浸出液1”中含有的金属离子主要是______。

（4）“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为_________________________________。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为_________（填化学式）。

1.基于流程分析的物质确定流程中相关物质的确定可参考思考的角度滤渣、滤液的成分

样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂的反应情况:

①反应过程中哪些物质（离子）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?要考虑这些离子间是否会发生反应流程中相关物质的确定可参考思考的角度副产品

①根据制备目的分析,不是主产品

②从流程图上看,是支线产品,对生产、生活有用,无毒无害,不污染环境等循环物质

①从流程图上看,一般箭头回头对应的物质

②前面工序反应中的反应物,后面工序反应中的生成物续表2.化工流程转化中方程式的书写（1）获取信息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，书写时可关注流程中箭头的指向：箭头指入——反应物；箭头指出——生成物；箭头回指——循环物。（2）确定反应类型根据反应前后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。②元素化合价有变化则为氧化还原反应，除遵循质量守恒定律外，还要遵循得失电子守恒规律。

（1）“滤渣”的主要成分为_____（填化学式）。

回答下列问题：

制备硫酸（或其他合理答案）0.9

（3）“滤渣4”的主要成分为_______（填化学式）。

难点2工艺流程中的条件控制及原因分析

回答下列问题：（1）“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为_____（填标号）。A.无需控温

B.可减少有害气体产生C.设备无需耐高温

D.不产生废液废渣√√

开始沉淀

完全沉淀

6.58.3

1.62.8

8.110.1回答下列问题：

抑制金属离子水解

1.化学工艺流程中原料预处理原料预处理目的研磨

增大固体样品与液体（或气体）的接触面积,加快反应速率灼烧

除去可燃性的杂质（或使原料初步转化）,杂质高化、分解原料预处理目的浸出（水浸、酸浸、碱浸）

通过物理溶解或与浸取液接触反应,除去固体表面的油污或使原料中不溶物通过过滤除去,可溶性离子进入溶液搅拌

使反应物充分接触,增大反应（或溶解）速率续表2.流程中反应条件的控制条件控制目的

反应物用量或浓度

①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率，但要适当;②增大便宜、反应物的浓度,可以提高其他物质的利用率,使反应充分进行;③增大物质浓度可以加快反应速率,使平衡发生某著名企业等条件控制目的

加入氧化剂（或还原剂）

①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把

氧化成,而后调溶液的,使其转化为

沉淀除去]加入沉淀剂

①生成硫化物沉淀（如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等）;②加入可溶性碳酸盐,生成碳酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去、

续表条件控制目的

控制反应的

①防止副反应的发生;②使化学平衡某著名企业；③控制化学反应的方向;④控制固体的溶解与结晶，控制反应速率；⑤使催化剂达到最大活性；⑥升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发;⑦加热煮沸：促进水解，胶体聚沉后利于过滤分离;⑧趁热过滤：减少因降出的溶质的量;⑨降温：防止物质高或挥发控制溶液的

①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的;②抑制盐类水解;③促进盐类水解生成沉淀,有利于过滤分离续表

物质

物质

4钙镁离子的残留量较高

（2）用平衡某著名企业原理解释加入反萃取剂的作用：________________________________________________________________________________________________。

高

甲酸分子间存在氢键，而甲醛分子间没有氢键

冷却结晶

（5）“洗脱”时应使用的洗脱液为___（填标号）。A.硫酸

B.盐酸

C.无水乙醇[解析]

“洗脱”时使用的洗脱液不能引入新的杂质离子，浸出液和沉钯都加入盐酸，所以应选盐酸进行洗脱。√难点3工艺流程中产品的分离提纯和检验

回答下列问题：

不能

（3）根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_____________________________________________________。

高

3.2

产品分离提纯的常用方法分离提纯的方法原理及应用蒸发（反应时的气体氛围抑制水解）

如从溶液中析出、、

等溶质时，应在

的气流中加热，以防止其水解蒸发浓缩、冷却结晶

如除去中的少量

分离提纯的方法原理及应用蒸发结晶、趁热过滤

如除去中的少量

溶解法

利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如可用过量的溶液除去中的杂质；除去中的

、水蒸气杂质，先通过饱和食盐水，再通过浓

续表分离提纯的方法原理及应用沉淀法

①加合适的沉淀剂（要使杂质离子充分沉淀，加入的沉淀剂必须过量，且在后续步骤中容去）；

②调节溶液的

续表分离提纯的方法原理及应用洗涤晶体

①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质；

②冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗;

③有机溶剂洗涤（如乙醇等）:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度,减少产品损失等续表

（2）实验操作①的名称是______，操作②用到的玻璃仪器有_________________。过滤

分液漏斗

、烧杯[解析]

根据分析可知操作①的名称为过滤，操作②为萃取、分液操作，所用玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。

5.5

√

回答下列问题：

（3）“除杂”的目的是________________。

[解析]

在反萃取过程前已经除去铁离子和镍离子，故流程图中的“除杂”是为了除去钙离子和镁离子。（4）“沉钴”后需将沉淀洗净，检验沉淀已洗净的方法是__________________________________________________________________________________________。

取最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若没有白色沉淀产生，则说明已洗涤干净[解析]

“沉钴”中，沉淀表面会有氯离子，检验沉淀已洗净，需要检验氯离子是否存在，故取最后一次洗涤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若没有白色沉淀产生，则说明已洗涤干净。（5）“萃取”“反萃取”的目的是________________。

思维模型构建——无机工艺流程

0.5

0.05

（2）“滤渣①”的主要成分为_________________（填化学式）。（3）“热水解”工艺中，经处理可循环利用的物质是_______（填化学式）。

10

非晶体

（2）“酸溶”时，从铍玻璃体进入到滤渣1中的元素为_______（填元素符号）。

[解析]

向铍玻璃体中加入硫酸溶液酸溶，过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅、硅酸的滤渣，则从铍玻璃体进入到滤渣1中的元素为钙元素和硅元素。

8.8

（5）“电解”时的工作原理如图所示，其中燃料电池负极的电极反应式为______________________________________；该制铍工艺的缺点除能耗高外，还有__________________。

（1）“浸出”时，为了提高浸取率可采取的措施有______________________________________。（任写一种）

搅拌（或适当升当增大硫酸浓度）[解析]

“浸出”时，搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度等可以加快浸取速率，提高浸取率。

（3）“中和除杂”主要除去的金属离子是______、_____。

是

高时碳酸氢铵；低时反应速率太慢

（6）工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰溶液制取二氧化锰，该过程中阳极的电极反应式为_________________________________。

离子

开始沉淀

2.26.2完全沉淀

3.28.2回答下列问题：（1）①“酸浸”时加热的目的是__________________，浸渣的主要成分是_____________。加快浸出反应速率

②测得相同时间内锗的浸出率