高考化学一轮复习 热点专题讲座1 无机化工流程解题策略课件

回答下列问题： (1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式 ____________________________________________。 为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 ____________________________________(写出两条)。 (2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的 物质是________(写化学式)。
热点专题讲座(一) 无机化工流程解题策略
[考情分析] 全国卷近5年考查情况
对近几年的高考试题进行分析，不难发现，无机化合物的制备试题很多都 是将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，考查学生运用化学反 应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。常见的命题角度有：
(1)通过物质的制备模拟化工生产流程； (2)通过化工流程考查实验操作过程。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是__________________。 然后再调节溶液的pH约为5，目的是__________________。 (4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。 (5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原 剂，其电子式为________。 (6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料 可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_____________。
[解题策略] 步骤一 快速浏览，明确实验目的 (1)阅读题目的背景材料、找出提供的原料、分析提供的条件和图表。 (2)解读操作流程、挖掘重要的操作步骤。
步骤二 仔细审读，关注有效信息 (1)关注箭头号：图1箭头表示的是反应物同时加入，图2表示反应物分步加 入，图3表示循环反应。
(2)关注框内所列内容：根据实验目的，大致弄清从原料到产品的物质间的 转化关系。
[跟踪训练] (2015·天津高考)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿 石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得 到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)24＋，反应中H2O2的作用是_________。 写出操作①的名称：________。
【答案】 (1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4 ==△=== 2H3BO3＋2MgSO4 提高反应 温度、减小铁硼矿粉粒径
(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4 (3)将Fe2＋氧化成Fe3＋ 使Fe3＋与Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去 (4)(七水)硫酸镁
(5) (6)2H3BO3==△===B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg==△===2B＋3MgO
(4)由(3)分析及最后过滤得到含镁盐母液，可知粗硼酸中的主要杂质应为硫 酸镁。
(5)NaBH4是一种离子化合物，由Na＋与[BH4]－构成，其电子式为
。 (6)以H3BO3与Mg为原料可制备单质B，根据反应物的性质结合质量守恒定 律可知，其制备过程中反应的化学方程式为2H3BO3 ==△=== B2O3＋3H2O，B2O3 ＋3Mg==△===3MgO＋2B。
(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是 ________。
操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_________________。 (5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试 剂是________。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是_________。
2＋ 4
＋2RH===2NH3＋2NH
(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)
2＋ 4
与有机物RH反应，写出该反应的离子
方程式：___________________。
操作②用到的主要仪器名称为 ________，其目的是(填序号)________。
a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离
c．增加Cu2＋在水中的溶解度
(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和________。若 操作③使用右图装置，图中存在的错误是________。
(3)硫酸浸出后的滤液中，含有的主要物质有MgSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、 Al2(SO4)3、H3BO3等，H2O2具有氧化性，因此加入H2O2溶液可将其中的Fe2＋氧 化为Fe3＋。由工艺流程图可知，最后过滤得到含镁盐母液，因此调节溶液的pH 约为5，可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀、Al3＋转化为Al(OH)3沉淀。
步骤三 对照问题，提炼关键信息 根据设问提炼出对解决问题有用的信息。有些题干中不很明了的信息可能 会在问题中有所涉及而得以完善。有些信息问题涉及不到，属于ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ效信息，所 以对题干中和流程图中不懂的信息要大胆跳过，如果解决问题需要再重新梳 理。
[示例] (2015·全国卷Ⅰ)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主 要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等) 为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：
【解析】 (1)盐跟酸反应生成新盐和新酸，据此可写出Mg2B2O5·H2O与硫 酸反应的化学方程式：Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4 ==△=== 2MgSO4＋2H3BO3。可采 取升高温度、将矿石粉碎增大接触面积或搅拌等措施，以提高浸出速率。 (2)Fe3O4具有磁性。“浸渣”中除含Fe3O4外，还含有与H2SO4不反应的SiO2， 以及CaO与H2SO4反应生成的微溶物CaSO4。
【解析】
(1)Cu转化为Cu(NH3)
2＋ 4
，化合价升高，发生氧化反应，故H2O2
作氧化剂，将Cu氧化。从图中可以看出，经过操作①得到溶液和残渣，故操作
①是过滤。
(2)铜氨溶液中的Cu(NH3)
2＋ 4
与有机物RH反应生成NH3和NH4Cl及溶解在有
机层中的CuR2，故反应的离子方程式为Cu(NH3)