高考常见题型之无机工艺流程35ppt

7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
若要除去 Mn2＋溶液中含有的 Fe2＋，应该怎样做？
提示：先用氧化剂把 Fe2＋氧化为 Fe3＋，再调溶液的 pH 到 3.7。
b．调节 pH 所需的物质一般应满足两点： 能与 H＋反应，使溶液 pH 值增大；不引入新杂质。 例如：若要除去 Cu2＋溶液中混有的 Fe3＋，可加入 CuO、 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的 pH 值。 ②试剂除杂 ③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则 要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的 NaHCO3；还 有如 H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等 物质。 ④降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平 衡向着题目要求的方向移动 ⑤萃取
开始沉淀 pH 2.7
3.7
Mg(OH)2 9.6
完全沉淀 pH 3.7
4.7
11
②Li2CO3 在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃ 0 10 20 50 75 100
Li2CO3 的 溶解度/g 1.539 1.406 1.329 1.181 0.866 0.728
请回答下列问题： (1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：______________。 (2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是______________________。 (3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式： ____________________________________________。 (4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉 淀的操作名称__________，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用 __________(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是 ____________________________________________。 (5)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少 量氧气，原因是__________________________________。
2．工业生产流程主线 规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条 件的控制
3．解答无机化工流程试题的程序 基本步骤： ①提取信息，明确目的。②整体观看，分清阶段。③逐 步分析，核心反应。④所学知识，灵活贯通。
4．熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为 3 个过程： 原料处理 → 分离提纯 → 获得产品
迁移应用 1 锂被誉为“金属味精”，以 LiCoO2 为正极材料 的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以 β­锂辉矿(主要成分为 LiAlSi2O6，还含有 FeO、MgO、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的 pH：
氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3
无机化工流程
1.无机化工流程题的特点 与生产实际密切相关 综合性强 重点考察学生解决问题的能力 常见形式：流程图、表格、图像
常见的知识点考察： (1)反应速率的影响因素； (2)(氧化还原反应类型的)离子方程式的书写； (3)分离除杂(通过调节溶液的酸碱性)； (4)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤等； (5) 环境保护与绿色化学评价（循环，回收，废液处理）；
(5)加热蒸干 LiCl 溶液时，LiCl 有少量水解生成 LiOH，受热分 解生成 Li2O，电解时产生 O2(其他合理答案均可)
热点 2 镁、铝及其矿物的开发利用 【例 2】 高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
5．注重答案的文字叙述规范 (1)洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然 流下后，重复以上操作 2～3 次。 (2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩－冷却结晶－过滤－洗涤 －干燥。 (3)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去 XX 杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给 分的。 (4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配 平。
(1)滤渣的主要成分为_______________________________。 (2)“趁热过滤”的原因是___________________________。 (3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是_____(写 出一种)。 (4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是_____。 (5) 已 知 ： Na2CO3·10H2O (s)===Na2CO3(s) ＋ 10H2O(g) ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1 Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g) ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1 写出 Na2CO3·H2O 脱水反应的热化学方程式____________。
6．热点题型探究 热点 1 碱金属及其矿物的开发利用 【例 1】 碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原
料。工业碳酸钠(纯度约 98%)中含有 Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、 Cl－和 SO42－等杂质，提纯工艺流程如下：
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示： 回答下列问题：
(5)由有氧气产生可逆推知可能的原因：加热蒸干 LiCl 溶液时， LiCl 有少量水解生成 LiOH，受热分解生成 Li2O，电解时产生 O2。
答案 (1)Li2O·Al2O3·4SiO2
(2)除去反应Ⅰ中过量的 H2SO4；控制 pH，使 Fe3＋、Al3＋完全沉 淀 (3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓ (4)过滤 热水 Li2CO3 在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可线型流程工艺从原料到产 品为一条龙生产工序试题，首先对比分析生产流程示意图 中的第一种物质原材料与最后一种物质产品，从对比分 析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原 料转化为产品的基本原理和除杂、分离提纯产品的化工工 艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。关键在于认 真对比分析原料与产品的组成，从中产生将原料转化为产 品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工 艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了，围绕生产主线所 设计的系列问题也就可解答了。
解析 (1)将硅酸盐改为氧化物形式的方法为依次将各元素写成 氧化物形式，中间用“·”连接，同时要注意氧化物先后顺序。
(2)由(1)改写可知，β­锂辉矿在加入过量浓硫酸后，只有 SiO2 不 溶，同时 Fe2＋被氧化为 Fe3＋，并生成 CaSO4 沉淀，所以溶液中含 有 Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Li＋等离子，依据实验目的可知必须除去 杂质离子，故在反应Ⅱ中加入碳酸钙的作用为：除去反应Ⅰ中过 量的 H2SO4；控制 pH，使 Fe3＋、Al3＋完全沉淀。 (3)利用题干信息知反应Ⅲ要除去 Mg2＋，但在加入沉淀剂 Ca(OH)2 时会引入大量 Ca2＋，故还需加入 Na2CO3 除去 Ca2＋,即沉淀 A 为 Mg(OH)2 沉淀与 CaCO3 沉淀的混合物。 (4)实验室里分离固液混合物的操作是过滤，由题中给出 Li2CO3 的溶解度与温度的关系，可知洗涤 Li2CO3 沉淀要使用热水。
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/152021/9/152021/9/152021/9/159/15/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月15日星期三2021/9/152021/9/152021/9/15 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/152021/9/152021/9/159/15/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/152021/9/15September 15, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/152021/9/152021/9/152021/9/15
答案 (1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3
(2)使析出的晶体为 Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出 Na2CO3·10H2O 晶体，令后续的加热脱水耗时长
(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤
(4)溶解时有大量沉淀生成，使 Na2CO3 损耗且产物 Na2CO3 中混有杂质；原因：“母液”中含有的离子有 Ca2＋、Na＋、 Cl－、SO42－、OH－、CO23－，当多次循环后，使得离子浓度不 断增大，溶解时会生成 CaSO4、Ca(OH)2、CaCO3 等沉淀 (5)Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g) ΔH＝＋58.73 kJ·mol－1
(3)获得产品阶段的常见考点： ①洗涤(冰水、热水)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。 ②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出 FeCl3、AlCl3、MgCl2 等溶质时，应在 HCl 的气流中加 热，以防其水解。 ③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去 KNO3 中的少量 NaCl。 ④蒸发结晶、趁热过滤：如除去 NaCl 中的少量 KNO3。 ⑤重结晶 (4)其他常见考点 ①化学方程式 ②实验仪器 ③计算 ④信息
(1)原料处理阶段的常见名词 ①酸溶、水浸、浸出、浸出率、酸浸 ②灼烧、焙烧、煅烧
(2)分离提纯阶段的常见考点 ①调 pH 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 例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所 示
物质 开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
解析 从题目中可知，该题中的实验目的是从工业碳酸钠中提 纯出碳酸钠,工业碳酸钠中含有的杂质有 Mg2＋、Fe3＋、Ca2＋、 Cl－和 SO24－等，所以该流程的目的就是把这些杂质除去并得到 纯净的碳酸钠固体。流程图中加水的目的是使可溶物质溶于 水，少量的 Ca2＋与 CO23－生成沉淀 CaCO3。加入过量的 NaOH 溶液,很显然是将 Mg2＋、Fe3＋转化成 Mg(OH)2、Fe(OH)3 沉淀， 再通过过滤的方法除去。但这一步骤对 Cl－和 SO24－是没什么 影响的,所以流程图中出现了一个蒸发浓缩结晶和趁热过滤的 操作,这肯定是为了使一个随温度升高溶解度变化不大或减小 的物质析出来,通过读图可得出 Na2CO3·H2O 符合这一条件,这 样可以通过趁热过滤除去 Cl－、SO24－和一些沉淀不完全的离 子。由于 Na2CO3·10H2O 溶解度随温度的升高变化非常大,如 果降温，一定会析出来而影响主要产物，所以要趁热过滤。
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/152021/9/15Wednesday, September 15, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/152021/9/152021/9/159/15/2021 7:50:41 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/152021/9/152021/9/15Sep-2115-Sep-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/9/152021/9/152021/9/15Wednesday, September 15, 2021