2019高三化学专题复习 无机化工流程题审题答题
无机化学基础——“无机化工流程题”解题指导

无机化学基础——“无机化工流程题”解题指导2.试题的设问角度化工流程题的考点主要从以下6点设置: (1)基本操作除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述;加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。
(2)物质的分离与提纯通过调节pH 使溶液中的金属离子沉淀达到分离除杂的目的,据此选择需要加入的化学试剂;加入某种物质使难溶物转化为更难溶的物质后,通过过滤除去等。
(3)化学反应速率与化学平衡理论的运用例如,研磨使反应物颗粒变小,增大反应物间的接触面积,从而增大反应速率,提高原料利用率;升高温度能增大反应速率,使吸热反应平衡正向移动等。
(4)化学方程式或离子方程式的书写根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物,书写指定的化学方程式或离子方程式。
(5)环境与绿色化学思想流程中物质的转化和循环、资源的回收和利用、“三废”的来源、对环境的影响及处理措施等。
(6)化学计算联系原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量;联系溶液配制、滴定操作测定样品中某元素含量或产品纯度;联系溶度积常数,计算溶液中某离子浓度或完全沉淀时的pH等。
题型一以物质制备为目的工艺流程1.工艺流程中的常见专业术语2.工艺流程题中常见问题的答题方向[典例1] 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。
一种以闪锌矿(ZnS ,含有SiO 2和少量FeS 、CdS 、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子[c 0(M n +)=0.1 mol ·L -1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为__________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)滤渣1的主要成分除SiO 2外还有________;氧化除杂工序中ZnO 的作用是________,若不通入氧气,其后果是_______________________________________________________________________________________________________________________________。
无机化工流程题

无机化工流程题1.(2019·全国卷Ⅲ,26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe 、Al 、Mg 、Zn 、Ni 、Si 等元素)制备,工艺如图所示。
回答下列问题:相关金属离子[c 0(M n +)=0.1 mol·L -1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:金属离子 Mn 2+ Fe 2+ Fe 3+ Al 3+ Mg 2+ Zn 2+ Ni 2+ 开始沉淀的pH8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9(1)“滤渣1”含有S 和________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式:__________________________________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO 2的作用是_____________________________________。
(3)“调pH ”除铁和铝,溶液的pH 范围应调节为________~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn 2+和Ni 2+,“滤渣3”的主要成分是_______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF 2沉淀除去Mg 2+。
若溶液酸度过高,Mg 2+沉淀不完全,原因是____________________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式:___________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNi x Co y Mn z O 2,其中Ni 、Co 、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4。
2019高考化学冲刺最后30天:高考热点课3 无机化工流程题解题策略

(2)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。如侯氏制碱法中的 NaHCO3;还有 如 H2O2、HNO3(浓)等物质。
(3)降温:防止某物质在高温时溶解(或分解);为使化学 平衡向着题目要求的方向移动。
3.获得产品阶段的常见考查点 (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;乙醇洗涤既可洗去晶体 表面的杂质,又可减少晶体溶解的损耗。 (2) 蒸 发 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。
高考热点课3 无机化工流程题解题策略
一、熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如 下)
二、常涉及考点 1.原料处理阶段 (1)溶解时:固体粉碎目的;溶解试剂(蒸馏水溶、酸溶、 碱溶等)。 (2)灼烧:仪器选择(如坩埚、泥三角、坩埚钳、酒精灯 等),如从海带中提碘。 (3)煅烧:如碳酸钙分解;煅烧高岭土改变其结构,使一 些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。 (4)定量分析时要注意恒重的判断标准。
以物质制备为目的的化学工艺流程 1.原料处理阶段的常见考查点 (1)加快反应速率 (2)溶解:通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。 (3)灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解, 并使一些杂质高温下氧化、分解。
2.分离提纯阶段的常见考查点 (1)调 pH 除杂 ①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧 化物沉淀。如若要除去 Al3+、Mn2+溶液中含有的 Fe2+,先 用氧化剂把 Fe2+氧化为 Fe3+,再调溶液的 pH。 ②调节 pH 所需的物质一般应满足两点:一能与 H+反 应,使溶液 pH 增大;二不引入新杂质。例如,若要除去 Cu2+溶液中混有的 Fe3+,可加入 CuO、Cu(OH)2、碱式碳 酸铜等物质来调节溶液的 pH。
高考化学无机化工流程题答题知识

一、原料办理阶段的常有考点与常有名词①加快反响速率的方法:搅拌;固体的研磨(或粉碎);增大溶液的浓度;适合高升温度等。
②溶解a、水浸:与水接触反响或溶解。
b、酸(碱)浸:在酸(碱)溶液中反响使可溶性金属离子进入溶液,不溶物经过过滤除掉的溶解过程。
c、浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少( 更多转变 ) 。
③灼烧、焙烧、煅烧改变构造,使一些物质能溶解,使一些杂质高温下氧化、分解使有机物灼烧分解。
④除金属表面油污:用NaCO3溶液清洗。
二、分阶段考察知识点(1)对原料进行预办理的常用方法及其作用:①研磨、粉碎;搅拌、振荡;逆流、沸腾炉。
目的——增大反响物的接触面积,加快反响速率(或溶解速率),提升反响物转变率(或溶解浸出率)。
②加水溶解;加酸溶解;加碱溶解;有机溶剂溶解。
目的——使可溶性金属(非金属 ) 离子(或有机物)进入溶液,不溶物经过过滤除掉。
增补:浸出:固体加水 ( 酸) 溶解获取离子。
浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少。
加快浸出速率的方法:搅拌;固体的粉碎;增大溶液的浓度;适合高升温度等。
注意:多次溶浸或延伸溶浸时间只提升浸出率不可以提升浸出速率。
③灼烧——除掉可燃性杂质或使原料初步转变,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除掉可燃性杂质。
④煅烧、焙烧—改变构造,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解。
⑤降温:防备某物质在高温时会溶解 ( 或分解 ) ;为使化学均衡向着题目要求的方向挪动;克制有机反响的副反响;控制反响速率过快带来的不良影响;(2)分别提纯阶段的常有考点: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积淀b.调理 pH所需的物质一般应知足两点: 1)能与 H+反响,使溶液 pH值增大; 2)不引入新杂质。
比如:若要除掉 Cu2+溶液中混有的 Fe3+,可加入 CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调理溶液的pH值。
高考化学专题复习试题:化学工业流程图题解题技巧

高考化学专题复习试题:化学工业流程图题解题技巧高考化学专题复习试题:化学工业流程图题解题技巧 1、工业流程图题做题原则:(1)、首先快速审题,明确实验目的,解决“干什么”(2)、“怎么做”:迅速把握文字材料和方框中有效信息,仔细分析每一步发生的反应及得到的产物。
把产物或得到的滤液、滤渣等成分写在流程图相应位置上。
(3)、遇到不懂的信息或问题可以跳过去,到时再说,有些提供的信息可能在问题中根本没及,有些信息则可以结合问题帮助理解。
4)、可以在问题中寻找一些相对独立的问题作答,节约审题时间。
(2、在化学工业中应考虑的问题,可以归纳如下:化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等,这是整个过程都需考虑的问题 ?原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用 ?生产过程要快——化学反应速率产率要高——化学平衡产品要纯——产品的分离、提纯环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用,“三废”的处理 3、由此,化工题常考查的知识点则总结如下:化学反应原理——化学(离子)方程式的书写、无机物的性质及制备 ?化学反应速率原理化学平衡原理水解理论化学反应与能量——热量的计算(盖斯定律),电化学(电解、电镀) ?物质制备和分离的知识——基础实验 ?绿色化学的观点 4、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(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词加快反应速率溶解:通常用酸溶。
如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸:与水接触反应或溶解浸出:固体加水(酸)溶解得到离子酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程 ?灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解 ?控制反应条件的方法(2)分离提纯阶段的常见考点调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。
2019届高考化学大一轮讲义:专题讲座二-无机化工流程题复习策略与解题方法指导(9页,含答案解析)

专题讲座二无机化工流程题复习策略与解题方法指导一、解题策略化工流程中常见的操作与名词化工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(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词①加快反应速率②溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸:与水接触反应或溶解浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解④控制反应条件的方法(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中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如下表所示若要除去Mn2+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:侯氏制碱中的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(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。
冲刺2019年高考化学复习专题11无机化工流程推断题的解法含解析
第十一部分无机化工流程推断题的解法无机化工工艺流程题是近年来流行的一种新题型,试题一般是物质分离或提纯为背景考查元素化合物知识和化学实验。
无机化工工艺流程题就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。
1.考察内容:无机化工推断题考查的内容主要是元素化合物知识、化学反应原理和化学实验知识。
考试热点:利用化学方法除杂质、物质的分离提纯(过滤、蒸馏、结晶、萃取)、氧化还原反应、离子反应、简单的化学计算、反应热、化学平衡、原电池、沉淀溶解平衡。
2.无机化工工艺流程推断题的考点①加快反应速率;②溶解浸出;③煅烧焙烧反应;④反应条件控制。
(2)分离提纯阶段的常见考点:①调pH值除杂;②除杂试剂选择;③加热或降温原因;④化学方程式书写(氧化还原反应、离子反应、复分解反应);⑤产品过滤、洗涤、结晶、萃取。
(3)获得产品阶段的常见考点:①洗涤(冰水、热水、特殊试剂等)②蒸发、反应时的气体氛围(抑制水解)③蒸发浓缩、冷却结晶④蒸发结晶、趁热过滤⑤完整流程:……结晶、过滤、洗涤、干燥或……结晶、过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却(4)其他常见考点:①试剂作用、循环利用物质的判断;②实验仪器辨识或作用分析;③特殊操作原因分析;④产率或纯度计算。
3.答题技巧:(1)浏览试题,了解题意:首先认真将题目从头到尾粗读一遍,初步了解大意。
知道题目是要求分离提纯、除去杂质、制备物质中的哪一种。
其次,分析题目已知的信息有哪些?需要利用什么知识解决问题。
(2)分析推理,理解过程:①原料与产品:从某原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?。
②步骤与目的:加入某种试剂,采取这样的方法,其目的是什么?一般只考虑后面提问有关的步骤,其他不必清楚。
③感觉与结果:有的步骤不能读懂,这时主要看这一步的结果,“跟着感觉走”、“顺藤摸瓜”,用已学过的知识来“圆”这个结果,“难得糊涂”。
2019高考化学二轮复习专题3 :无机化工流程热门考点+精选习题+高考真题word教师版
2019学高考化学二轮复习无机化工流程化工流程题主要考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决化工生产中实际问题的能力,具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。
这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识,而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力,且这类试题陌生度高,文字量大,包含信息多,思维能力要求高,近年来已成为高考化学主观题中的必考题型。
能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息,并与已有知识整合,在分析评价的基础上应用新信息的能力。
能将与化学相关的实际问题分解,综合运用相关知识和科学方法,解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。
离这类题)只局限于题干,没有从设问的问题中提炼解题信息。
解题时应: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,属于无效信息,所考点一操作流程式典例1:【2018年高考江苏卷】以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为________。
(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。
已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃硫去除率=(1—)×100%①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于________。
②700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是________。
(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由________(填化学式)转化为________(填化学式)。
无机化工流程题答
无机化工流程题答无机化工是指以无机原料为主要原料进行的化学反应和工艺,主要涉及到无机化学、物理化学、热力学等多方面的知识。
无机化工具有生产成本低、危险性小、产品稳定等优点,广泛应用于化学、建筑、医药、食品等领域。
下面将回答以下无机化工流程题:1. 什么是硫酸盐法制冷剂R22的制备工艺?硫酸盐法制冷剂R22的制备工艺是先将氯气与四氯化碳在光照作用下生成氯化甲烷和二氯甲烷。
再将这两种氯化物与氟气在硫酸的催化下反应,得到氟氯甲烷和氟二甲烷混合物。
最后经过分离、纯化等步骤得到R22。
该工艺具有工艺流程简单、原料易得、高产率等优点。
但同时也存在催化剂回收难度大、废液处理困难等问题。
2. 什么是氟硅酸法制备二氧化硅?氟硅酸法制备二氧化硅是指采用氟硅酸和硅酸铝钾为原料,通过化学反应从中提取出二氧化硅。
具体步骤是先将氟硅酸、水和氨一起混合,再加入硅酸铝钾,反应生成降解产物。
然后将其反应生成稳定的六氟硅酸铝和水,进而得到含二氧化硅的溶液。
最后通过蒸发、冷却、过滤等步骤得到二氧化硅。
该工艺具有低成本、高纯度、易控制等优点,被广泛应用于电子、化工、建材等领域。
3. 硫酸铵过程中,产生硝基氨,如何利用?硫酸铵过程中,常常伴随着硝基氨的生成。
硝基氨为无色液体,是制备硝化甘油和硝化纤维等物质的重要原料。
硝基氨在化学工业中广泛应用,以其为原料的产品包括炸药、染料、医药等。
例如,在炸药生产中,硝基氨可用于制备硝化纤维、硝化甘油、硝化羧甲基纤维素等物质,是制备爆炸性药物重要的原料之一。
4. 有机硅产品D4的制备工艺有哪些?D4是一种有机硅产品,是各种硅氢化合物的重要基础和中间体。
D4的制备工艺可以采用从硅甲烷途径合成和从四氯化硅途径合成两种方法。
其中,从硅甲烷途径合成D4的工艺主要包括以下几个步骤:1.将硅甲烷与乙烯在催化剂的作用下进行反应,生成六氢二甲基二硅氧烷(L2)和六氢二甲基单硅氧烷(D3)的混合物。
2.再将L2和D3混合物与乙烯在催化剂的作用下进行反应,生成六氢二甲基三硅氧烷(L3)和D4的混合物。
2019年高考化学 压轴题预测 专题03 无机化工流程(含解析)
专题03 无机化工流程1.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:①pH=4.1时,Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和 Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.01000 mol·L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。
滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1(以SO2计)。
【答案】 (1). 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O(2). ①NaHSO3②得到NaHSO3过饱和溶液(3). 2H2O-4e-=4H++O2↑ a(4). S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+ 0.128【解析】 NaHSO3脱水,前后化合价不变,则2NaHSO3=Na2S2O5+H2ONaHSO3溶液呈酸性,则pH=4.1则溶液为NaHSO3溶液,NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得 Na2S2O5,则加入Na2CO3固体、并再次充入SO2,目的是得到NaHSO3过饱和溶液阳极室电极反应式2H2O-4e-=4H++O2↑,H+通过阳离子交换膜进入a室,H+与SO32-结合形成HSO3-,阴极室电极反应式:2H2O+2e-=2OH-+H2,a室的Na+通过阳离子交换膜进入b室,则a极室生成NaHSO3。
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高三化学专题复习07·无机化工流程题——审题突破及答题规范专练 2019-5一.2019高考试说明I 原文一3.常见无机物及其应用(1)常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)①了解常见金属的活动顺序。
②了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
③了解合金的概念及其重要应用。
(2)常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)①了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
②了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
(3)以上各部分知识的综合应用。
II原文二一、对化学学习能力的要求1. 接受、吸收、整合化学信息的能力(1)对中学化学基础知识能正确复述、再现、辨认,并能融会贯通。
(2)通过对自然界、生产和生活中的化学现象的观察,以及实验现象、实物、模型的观察,对图形、图表的阅读,获取有关的感性知识和印象,并进行初步加工、吸收、有序存储。
(3)从提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并与已有知识整合,重组为新知识块。
2. 分析和解决化学问题的能力(1)将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题。
(2)将分析和解决问题的过程及成果,能正确地运用化学术语及文字、图表、模型、图形等进行表达,并做出合理解释。
3. 化学实验与探究的能力(1)掌握化学实验的基本方法和技能,并初步实践化学实验的一般过程。
(2)在解决化学问题的过程中,运用化学原理和科学方法,能设计合理方案,初步实践科学探究。
III.化工流程型实验题:通常以元素化合物知识为依托,以反应原理、实验操作为考查重点。
重视实验技术在工业生产中的应用,意在引导考生关注化学的真实性和应用性,体现了能力立意和化学知识的应用,是今后高考命题的方向和热点,综合性强,但难度不大,能够很好地考查学生分析、解决问题的能力,培养实验技能。
二.有关化工流程基础知识1.无机基础知识:常见的金属元素和非金属元素有关知识【略】2.化学实验基础:【略】3.常见的化工术语4.常见的操作与答题角度三.考试说明样题【略】四.化工流程典型题型特点解读1.化学工艺流程题由题引、题干和题设三部分构成。
(1)制备型题型特点 (2)提纯型题型特点【题引】一般简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品);【题干】以工业生产为主要背景,以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现;【题设】主要是根据生产过程中涉及的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题,主要涉及原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等。
2.试题陌生度高,以陌生的新物质为背景,贴近工业生产(如会出现更多的工业术语和设备名称等),试题文字信息量大,综合性强,对能力要求高。
3.考察内容:无机化工推断题考查的内容主要是元素化合物知识、化学反应原理和化学实验知识。
考试热点:利用化学方法除杂质、物质的分离提纯(过滤、蒸馏、结晶、萃取)、氧化还原反应、离子反应、简单的化学计算、反应热、化学平衡、原电池、沉淀溶解平衡。
4.无机化工工艺流程推断题的考点(1)①加快反应速率;②溶解浸出;③煅烧焙烧反应;④反应条件控制。
(2)分离提纯阶段的常见考点:①调pH值除杂;②除杂试剂选择;③加热或降温原因;④化学方程式书写(氧化还原反应、离子反应、复分解反应);⑤产品过滤、洗涤、结晶、萃取。
(3)获得产品阶段的常见考点:①洗涤(冰水、热水、特殊试剂等)②蒸发、反应时的气体氛围(抑制水解)③蒸发浓缩、冷却结晶④蒸发结晶、趁热过滤⑤完整流程:……结晶、过滤、洗涤、干燥或……结晶、过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却(4)其他常见考点:①试剂作用、循环利用物质的判断;②实验仪器辨识或作用分析;③特殊操作原因分析;④产率或纯度计算。
五.化工流程典型题型解题策略1.解题思路 (1)粗读题干,挖掘图示关注关键字,弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。
如制备类无机化工题,可粗读试题,知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。
(2)携带问题,精读信息抓三方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。
读主干抓住关键字、词;读流程图,重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。
(3)跳跃思维,规范答题答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后面答题。
2.破题关键(1)看原料:明确化工生产或化学实验所需的材料。
(2)看目的:把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词,确定化工生产或化学实验的目的。
(3)看箭头:进入的是投料(即反应物);出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
(4)看三线:主线主产品;分支副产品;回头为循环。
(5)找信息:明确反应条件的控制和分离提纯方法。
(6)关注所加物质的可能作用:参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。
3.答题技巧:(1)浏览试题,了解题意:首先认真将题目从头到尾粗读一遍,初步了解大意。
知道题目是要求分离提纯、除去杂质、制备物质中的哪一种。
其次,分析题目已知的信息有哪些?需要利用什么知识解决问题。
(2)分析推理,理解过程:①原料与产品:从某原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?。
②步骤与目的:加入某种试剂,采取这样的方法,其目的是什么?一般只考虑后面提问有关的步骤,其他不必清楚。
③感觉与结果:有的步骤不能读懂,这时主要看这一步的结果,“跟着感觉走”、“顺藤摸瓜”,用已学过的知识来“圆”这个结果,“难得糊涂”。
④信息与迁移: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。
(3)步步为营,各个击破。
大多数提问用所学知识,可逐步直接回答,但个别地方往往有悖所学知识,这时就要考虑产物、环保、产量、成本等等。
4.常见操作:①浸出:固体加入水或酸溶解得到离子。
酸浸:指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去溶解的过程。
②水洗:水洗通常是为了除去水溶性的杂质。
用冰水洗去晶体表面的杂质离子,减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
用热水洗去晶体表面的杂质离子,提高纯度。
③调节酸和碱的作用:酸作用:溶解、去氧化物膜、调节pH促进水解(沉淀)。
碱作用:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)。
控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离。
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:若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?结论:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe,再调溶液的pH到3.7。
5.高频问题及解法①“浸出”步骤中,为提高某种金属氧化物的浸出率,可采取的措施有?【答】:适当提高反应温度、增加浸出时间,加入过量硫酸,边加硫酸边搅拌。
②从溶液中过滤得到晶体,欲称重的操作?【答】:蒸发浓缩-冷却结晶(或蒸发结晶)、过滤(或趁热过滤)、洗涤、干燥、称重。
③如何检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(母液含SO42-)?【答】:取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀则说明未洗涤干净,若无白色沉淀则说明洗涤干净。
④检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作?【答】:取少量上层清液或过滤后的滤液,滴加几滴KSCN溶液,若不出现血红色,则表明Fe(OH)3沉淀完全。
⑤沉淀洗涤操作方法?【答】:往漏斗中沿玻璃棒加入蒸馏水至刚好浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2-3次。
⑥如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2?【答】:在干燥的HCl气流中加热,干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解。
⑦哪些物质可以循环利用与回收利用?【答】:循环利用是作为原料在前面投入了,却在后面的反应中生成的物质;回收利用是指有一定利用价值的副产品。
⑧CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值?【答】:为了不引入杂质,用含铜元素且可以与H+反应的CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。
原因:加CuO消耗溶液中的H+的,促进Fe3+的水解,生成Fe(OH)3沉淀析出。
⑨趁热过滤的原因?【答】:减少过滤时间、保持过滤温度,防止××杂质析出。
⑩趁热过滤后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再冷却结晶?【答】:稀释溶液,防止降温过程中××析出,提高产品的纯度(或产率)。
【例1•制备型工艺流程题】(2017·全国Ⅰ卷)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿【FeTiO 3,还含有少量MgO、SiO2等】来制备。
工艺流程如下:回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为______________。
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl2-4形式存在,写出相应反应的离子方程式____________________。
(3)TiO2·x H2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:分析40 ℃时TiO22(4)Li2 Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为________。
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,1,使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时是否有Mg 3(PO4)2沉淀生成?________。
FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式__________________。
【答案】(1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h(2)FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl2-4+2H2O(3)低于40 ℃,TiO2·x H2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·x H2O转化反应速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO3-4)=1.3×10-221.0×10-5mol·L-1=1.3×10-17 mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO3-4)值为0.013×(1.3×10-17)2≈1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4+3CO2↑+H2O【解析】(4)设Li2Ti5O15中过氧键的数目为x,则非过氧键氧原子数目为15-2x,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得:2x+2×(15-2x)=1×2+4×5,解得:x=4。