高考化学总复习第3章金属及其重要化合物微专题强化突破5无机化学工艺流程题课件新人教版

答案：(1)2Ga＋2NH3=高==温==2GaN＋3H2 (2)ACD (3)ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O (4)Fe(OH)3 胶体具有强吸附性 (5)使 Cu2＋、Ni2＋转化为 Cu、Ni 而除去
3．(2016·高考全国卷Ⅲ，28，14 分)以硅藻土为载体的五氧化二钒
1．(2017·高考海南卷)以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制 取 MgSO4·7H2O 的过程如图所示：
硼镁泥的主要成分如下表：
MgO 30%～ 40%
SiO2 20%～ 25%
FeO、Fe2O3 5%～15%
CaO 2%～ 3%
Al2O3 1%～ 2%
B2O3 1%～ 2%
回答下列问题： (1)“酸解”时应该加入的酸是________，“滤渣 1”中主要含有 ________。(写化学式) (2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是__________、 ________________________。 (3)判断“除杂”基本完成的检验方法是___________________。 (4)分离“滤渣 3”应趁热过滤的原因是____________________。
(5)经过“离子交换”，钒以 R4V4O12 形式存在，而铁、铝则在 “中和”过程中转化为沉淀，所以“流出液”中最多的阳离子 是钾离子。(6)由 NH4VO3 转化为 V2O5，V 的化合价未发生变化， 该反应为非氧化还原反应，所以 N 的化合价仍为－3，一种生成 物是 NH3，另一种生成物必定是 H2O。
第三章·金属及其重要化合物
无机化学工艺流程题
化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表 示出来，一般具有如下环节：
对原料的 核心化 产品的提 目标 原料 ―→ 预处理 ―→ 学反应 ―→ 纯分离 ―→ 产物
它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境 保护等相融合，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问。 考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产 中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓 住关键、准确答题。这类试题具有较强的实用性和综合性，是 高考全国卷命题的热考题型。解题策略如下：
回答下列问题： (1)“酸浸”时 V2O5 转化为 VO＋ 2 ，反应的离子方程式为________ ____________________，同时 V2O4 转化成 VO2＋。“废渣 1” 的主要成分是______________。 (2)“氧化”中欲使 3 mol 的 VO2＋变为 VO2＋，则需要氧化剂 KClO3 至少为________mol。 (3)“中和”作用之一是使钒以 V4O41－2 形式存在于溶液中。“废 渣 2”中含有_________________________________________。
(2)镓的性质与铝类似，下列有关镓和镓的化合物的说法正确的 是________。 A．一定条件下，Ga 可溶于盐酸和氢氧化钠 B．常温下，Ga 可与水剧烈反应放出氢气 C．Ga2O3 可由 Ga(OH)3 受热分解得到 D．一定条件下，Ga2O3 可与 NaOH 反应生成盐
Ⅱ.工业上利用锌焙砂(主要含 ZnO、ZnFe2O4，还含有少量 CaO、 FeO、CuO、NiO 等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示， 回答下列问题：
答案：(1)V2O5＋2H＋===2VO＋ 2 ＋H2O SiO2 (2)0.5 (3)Fe(OH)3 和 Al(OH)3 (4)碱 (5)K＋ (6)2NH4VO3==△===V2O5＋2NH3↑＋H2O↑
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
答案：(1)H2SO4 SiO2 (2)将 Fe2＋氧化为 Fe3＋ 调节溶液 pH，使 Fe3＋、Al3＋以氢氧化 物的形式沉淀除去 (3)取少量滤液将其酸化后滴加 KSCN 溶液，若溶液未变红，则 说明除杂完全 (4)防止 MgSO4·7H2O 结晶析出
2．锌是一种常用金属，冶炼方法有火法和湿法。 Ⅰ.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻， 化学性质与铝相似。氮化镓(GaN)是制造 LED 的重要材料，被 誉为第三代半导体材料。 (1)GaN 可由 Ga 和 NH3 在高温条件下合成，该反应的化学方程 式为_______________。
2019/7/12
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解析：(1)该工艺流程制备的是 MgSO4·7H2O，为了不引入杂 质，因此所用的酸是硫酸，化学式为 H2SO4；根据硼镁泥的成 分，SiO2 不与硫酸反应，因此滤渣 1 为 SiO2；(2)硼镁泥中含有 FeO，与硫酸反应后生成 FeSO4，次氯酸钙具有强氧化性，能把 Fe2＋氧化成 Fe3＋，氧化镁的作用是调节 pH，使 Al3＋和 Fe3＋以氢 氧化物形式沉淀出来，除去 Fe3＋和 Al3＋；(3)除杂除去的是 Fe3＋和 Al3＋，因此检验“除杂”基本完成检验滤液中是否存在 Fe3＋就行，方法是取少量滤液将其酸化后滴加 KSCN 溶液，若 溶 液 未 变 红 ， 则 说 明 除 杂 完 全 ； (4) 趁 热 过 滤 是 为 防 止 MgSO4·7H2O 结晶析出。
解析：(1)此反应是置换反应：2Ga＋2NH3=高==温==2GaN＋3H2。 (2)根据元素周期律，铝和镓的性质类似，A、C、D 项正确，B 项错误。 (3) 碱 性 氧 化 物 和 酸 生 成 相 应 的 盐 和 水 ， 所 以 化 学 方 程 式 为 ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O。 (4)氢氧化铁胶体有很强的吸附能力，能吸附溶液中的悬浮物， 从而形成沉淀。 (5)锌比铜、镍活泼，加入锌将 Cu2＋、Ni2＋置换出来，提高产品 的纯度。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
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谢谢欣赏！
(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收 V2O5 既 避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为
物质
V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3
质量分数/% 2.2～2.9 2.8～3.1 22～28 60～65 1～2 <1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
(4)“ 离 子 交 换 ” 和 “ 洗 脱 ” 可 简 单 表 示 为
ห้องสมุดไป่ตู้
4ROH
＋
V4O
4－ 12
离子交换 洗脱
R4V4O12＋4OH－(ROH
为强碱性阴离子交换树脂)。为
了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”或
“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生 反应的化学方程式：___________________________________。
已知：Fe 的活泼性强于 Ni。
(3)ZnFe2O4 可以写成 ZnO·Fe2O3，写出 ZnFe2O4 与 H2SO4 反应 的化学方程式：_____________________________________。 (4)净化Ⅰ操作分为两步：第一步是将溶液中少量的 Fe2＋氧化； 第二步是控制溶液 pH，只使 Fe3＋转化为 Fe(OH)3 沉淀。净化Ⅰ 生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被 共同沉淀的原因是_____________________________________。 (5)净化Ⅱ中加入 Zn 的目的是___________________________。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等 等，这些用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、 语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
解析：(1)反应过程中 V 的化合价不变，所以是复分解反应。注 意 V2O5 在离子方程式中不能拆开；废钒催化剂中，只有二氧化 硅不溶于硫酸，成为废渣 1 的主要成分。(2)3 mol VO2＋变为 VO＋ 2 ， 共失去 3 mol 电子，而 1 mol ClO－ 3 变为 Cl－得到 6 mol 电子，所 以需要 0.5 mol 氯酸钾。(3)中和时，Fe3＋、Al3＋分别转化为难溶 的 Fe(OH)3 和 Al(OH)3，成为废渣 2 的主要成分。(4)为提高洗 脱效率，需使题中所述平衡逆向移动。根据平衡移动原理，碱 性越强越有利于平衡逆向移动，所以淋洗液应该呈碱性。