无机化工工艺流程题(office)

过滤 反应III 反应IV
K2SO4(s) NH4Cl溶液 H2(g) (NH4)2S2O8溶液
CO2(g)
FeCO3(s)
空气中煅烧
Fe2O3(s)
FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O （3）反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃，其目的是________。
防止NH4HCO3分解（或减少Fe2+的水解）
2、离子方程式检查电荷守恒、氧化还原方程式注意检 查得失电子守恒。
四、分离提纯过程中的考查重点及解题方法
1、除杂 考查重点：杂质离子的转化除去（转化为沉淀、气体等）
杂质离子的氧化除去 （KMnO4、H2O2等）
解题方法： 1、确定溶液中的杂质离子
2、找出杂质离子沉淀的PH值
3、规范答题（除去XX杂质）
主线
26题 14分 2016 年
流程图
以实验为载体，化学方 程式的书写、物质判断
28题 14分 流程图
化学（离子）方程式的 书写、物质判断、计算
2017 年 27题 15分
流程图
氧化还原反应、离子方 程式的书写、判断、计算
一、化工流程试题的构成特点
做什么
题头： 介绍该工艺生产的原材料、目的、原理。
（2）先做与书本知识结合紧密又相对独立的问题 （3）有的步骤不能读懂，就看这步的结果，由结果往前推。
（4）重视所给信息，题中给出的“已知”一般都会用到， 而且往往在你最需要的时候能提供帮助。记住这些好朋友！
（5）当出现有悖所学知识时，要考虑生产实际（工艺、成本、 环保、产量、产率）考虑。
【练习6】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备， 铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流 程如图所示：
（1）步骤I中进行原料预处理的目的为 除去ZnO、A。l2O3等杂质，
富集Y O
（二）工艺流程常用的控制反应条件的方法
【例2】以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾
、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主
要流程如下：
KCl
NH4HCO3溶液
FeSO4溶液
反应I 过滤
稀硫酸 反应II CO2(g)
四、分离提纯过程中的考查重点及解题方法
1、除杂 考查重点：杂质离子的转化除去（转化为沉淀、气体等）
杂质离子的氧化除去 （KMnO4、H2O2等）
解题方法： 1、确定溶液中的杂质离子
2、找出杂质离子沉淀的PH值
3、答题规范（除去XX杂质）
2、分离提纯 （1）分离操作主要方法：过滤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、
②
滤液―Z― ③n→―过―滤→滤液―Na―④ 2C―O→3 ―过―滤→滤饼―煅― ⑤烧→ZnO
提示：①在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化，②高锰酸钾的 还原产物是MnO2。 (1)反应②中除掉的杂质离子是__________，发生反应的离子 方程式为__________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对 除杂的影响是________________。
(1)Fe2＋和Mn2＋ MnO4－＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓ ＋MnO2↓＋5H＋ 2MnO4－＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ 铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质
核心方程式书写注意事项
1、注意观察条件、原料、环境、目处理的常用方法总结
粉碎 研磨 水浸 酸浸 碱浸
灼烧
增大反应物接触面积，加快反应速率。
与水反应或溶解 ，使原料变成可溶性离子。 与酸（碱）接触反应或溶解，使可溶性金属离子 进入溶液，不溶性物质过滤分离。 除去可燃性杂质或使原料初步转化。
煅烧
改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质 在高温下氧化、分解。
Na2SO4
3、循环操作 循环操作的目的：提高原料利用率（提高经济效益、减少废 物排放等）
考查重点：循环利用物质的判断
解题方法： 1、前面操作中添加的过量试剂 2、后面转化反应的产物可以作为前面转化反应的反应物
五、无机化学工艺流程题解题思路
（1）首先将题目粗读一遍，若题头太长可以先读最 后一句，清楚由什么原料制什么产品。
通常从化学反应速率和平衡的角度思考，旨在提高反应速率 和目标物质的转化率。
【练习1】稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电 子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管（CRT） 荧光粉中提取稀土元素钇（Y）的工艺流程如下：
已知：①废弃CRT荧光粉的化学组成（不参与反应的杂质未列出）
成分含量/% Y2O3 ZnO Al2O3 PbO2 MgO 预处理前 24.28 41.82 7.81 1.67 0.19 预处理后 68.51 5.42 4.33 5.43 0.50
（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70 ℃，且不使用浓硝酸， 原因是 控制反应、速率、浓HN。O3不稳定，易挥发、易分解
【练习3】以黄铁矿为原料，采用接触法生 产硫酸(3)精制炉气(含SO2体积分数为7％、 O2为11％、N2为82％)中SO2平衡转化率与 温度及压强关系如下图所示。在实际生产 中，SO2催化氧化反应的条件选择常压、 450℃左右(对应图中A点)，而没有选择SO2 转化率更高的B或C点对应的反应条件，其 原因分别是
已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液 的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K 下的溶解度分别为34.2、12.7和1.3g．
增大固体与硫酸接触面积，加快反应速率，提高浸出率。
石灰石
Fe2+ Mg2+ Ca2+ 2Li++CO32-= Li2CO3↓
(3)控制压强。改变速率，影响平衡。
(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡所需要 的时间。
【练习2】钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、 BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生产BaCl2、BaCO3、 BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：
三、主线与核心
原料预处理 除杂、净化
反应条件控 制、核心方 程式的书写
产品分离提纯
原料循环利用
排放物的无害化处理
（一）原料预处理
例1：某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)2，Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁 的工艺流程如下：
(1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （两条适）当增加硫酸的浓度、升高温度等
分液、渗析等
(2)目标产物从溶液中析出：
考查重点： 通过S-T图像分析，选择合适的分离方法
解题方法：关键是观察高温区各成份的溶解度特点
蒸
混发
合浓 溶缩 液结
晶
趁 热 过 滤
滤
冷
液却
结
晶体B 晶
滤液 过 滤 晶体A（重结晶）
（高温溶解度大的成份）
（高温溶解度小的成份）
①该反应的生成物为Mg(ClO3)2和NaCl的混合溶液，NaCl的溶解 度随温度变化不大，Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而升高。 利用两物的溶解度差异，通过加热蒸发浓缩，冷却结晶，过滤， 将Mg(ClO3)2与NaCl分离，制得Mg(ClO3)2 。（加热蒸发结晶， 趁热过滤，得到NaCl晶体；将滤液冷却结晶， 得到Mg(ClO3)2 晶体）
②降温前，溶液中NaCl已达饱和；降温过程中，NaCl溶解 度
降重低结，晶会少量析出。
规律小结
当溶液中有两种或以上溶质时，要得到溶解度受温度影响 小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤
要得到溶解度受温度影响大的溶质：蒸发浓缩，冷却结晶
【练习5】碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主 要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如 下
2018届一轮复习专题
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，并根据生产流程中有关的化学知识步步设 问，是无机框图的创新。
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，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。
写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式：_________________
________
TiO2＋2C＋2Cl2
TiCl4＋2CO
_
【练习4】氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治 疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的 流程如下：
工业 ZnO稀 ―硫 ① ―→ 酸浸出液―― 适―量调―高p―锰H―约 酸―为 钾―5溶―液 ―→―过―滤→
（1）步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为___2_:_7_____。该步
骤不能使用陶瓷容器，原因是__陶__瓷__在__高__温__下__会__与。Na2CO3反应
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是___F__e_______，滤渣2的主 要成分是_F__e_、__A__l(_O_H__)_3 及含硅杂质。
流程图 海水开发利用，来源于教材
流程图
氧化还原反应、化学（离子） 方程式的书写、计算
2016 年 28题 15分
文字表述
物质的性质、化学（离子） 方程式的书写、原因