精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)高中化學(xué)無機流程專題講義授課主題無機流程題教學(xué)目的1、了解金屬冶煉的基本方法，能夠選擇合理的方法冶煉金屬。2、掌握海水資源的綜合開發(fā)與利用。能夠從海水中得到Mg、I2、Br2等物質(zhì)。了解氯堿工業(yè)。3、了解合金的概念及其重要應(yīng)用。教學(xué)重難點掌握海水資源的綜合開發(fā)與利用教學(xué)內(nèi)容上節(jié)課復(fù)習(xí)與回顧課程導(dǎo)入化學(xué)工藝流程題是近年高考命題的熱點。化學(xué)工藝流程題，顧名思義，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題。工藝流程題的結(jié)構(gòu)分題頭、題干和題尾三部分。題頭一般是簡單介紹該工藝生產(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的(包括副產(chǎn)品)；題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；題尾主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及到的化學(xué)知識設(shè)置成一系列問題，構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。本節(jié)知識點講解知識點1無機流程題考點考點：化工流程題目在流程上一般分為3個過程：eq\x(原料處理)→eq\x(分離提純)→eq\x(獲得產(chǎn)品)1、原料處理階段的常見考點與常見名詞①加快反應(yīng)速率②溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解浸出：固體加水(酸)溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程③灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解④控制反應(yīng)條件的方法2、分離提純階段的常見考點①調(diào)pH值除雜a．控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀[來源:學(xué)_科_網(wǎng)Z_X_X_K]例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？提示：先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)溶液的pH到3.7。b．調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大；不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。②試劑除雜③加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如：侯氏制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。④降溫：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動⑤萃取3、獲得產(chǎn)品階段的常見考點①洗滌(冰水、熱水)洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。②蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解。③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量NaCl。④蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如除去NaCl中的少量KNO3。⑤重結(jié)晶4、其他常見考點①化學(xué)方程式②實驗儀器③計算④信息例題解析過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)，處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應(yīng)急供氧等。工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下：已知CaO2·8H2O呈白色，微溶于水，加熱至350℃左右開始分解放出氧氣。(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化學(xué)方程式是________；(2)檢驗“水洗”是否合格的方法是________；(3)沉淀時常用冰水控制溫度在0℃左右，其可能原因是(寫出兩種)：①____________；②____________。(4)測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟：第一步：準(zhǔn)確稱取ag產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的bgKI晶體，再滴入少量2mol·L－1的H2SO4溶液，充分反應(yīng)。第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入濃度為cmol·L－1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全，消耗Na2S2O3溶液VmL?！疽阎篒2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)】①CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________(用字母表示)；②某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范，第三步滴速太慢，這樣測得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能________(填“不受影響”、“偏低”或“偏高”)，原因是_________。鞏固練習(xí)【2017新課標(biāo)3卷】（15分）重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：回答下列問題：（1）步驟①的主要反應(yīng)為：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_______。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是_____。（2）濾渣1中含量最多的金屬元素是_______，濾渣2的主要成分是__________及含硅雜質(zhì)。（3）步驟④調(diào)濾液2的pH使之變____________（填“大”或“小”），原因是_____________（用離子方程式表示）。（4）有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________（填標(biāo)號）得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a．80℃ b．60℃ c．40℃ d．10℃步驟⑤的反應(yīng)類型是___________________。（5）某工廠用m1kg鉻鐵礦粉（含Cr2O340%）制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品m2kg，產(chǎn)率為_____________。本知識點小結(jié)知識點2無機流程題的解題思路1．明確原始物質(zhì)及目標(biāo)產(chǎn)物。2．明確化工生產(chǎn)流程主線的特點一個完整的物質(zhì)制備化工生產(chǎn)流程一般具有下列特點：eq\x(原料)→eq\x(對原料的預(yù)處理)→eq\x(核心化學(xué)反應(yīng))→eq\x(產(chǎn)品的提純分離)→eq\x(目標(biāo)產(chǎn)物)規(guī)律：主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制。(1)流程的呈現(xiàn)主要有以物質(zhì)轉(zhuǎn)化為主線，以操作過程為主線，甚至有時候會以設(shè)備為主線。(2)這類題常圍繞以下幾個知識點進(jìn)行設(shè)問：①反應(yīng)速率與平衡理論的運用；反應(yīng)物顆粒大?。悍磻?yīng)速率、原料的利用率等溫度：反應(yīng)速率、物質(zhì)的穩(wěn)定性、物質(zhì)的結(jié)晶等②氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式或離子方程式的書寫；③利用控制pH分離除雜；④化學(xué)反應(yīng)的能量變化；⑤實驗基本操作：除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等；⑥流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)，資源的回收和利用；⑦環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)評價。解答無機化工流程試題的程序：(1)基本步驟①從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。②然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。③分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：A．反應(yīng)物是什么B．發(fā)生了什么反應(yīng)C．該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。④從問題中獲取信息，幫助解題。(2)流程具體分析：化工過程加某物質(zhì)的可能作用：①參與反應(yīng)：作為原料參加反應(yīng)、作為除雜試劑、作為除污染試劑②提供氛圍(關(guān)注參與反應(yīng)的物質(zhì)性質(zhì)的特殊性或反應(yīng)條件的特殊性)：如氧化或還原性氛圍、酸堿性氛圍調(diào)節(jié)pH值、溫度氛圍如提供能量維持高溫、作溶劑如調(diào)節(jié)溶解度。③滿足定量要求：如提供合適的元素比例，以符合產(chǎn)品的需要。反應(yīng)條件的選擇：3．對原料預(yù)處理的常用方法(1)研磨——減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率。(2)水浸——與水接觸反應(yīng)或溶解。(3)酸浸——與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去。(4)灼燒——除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化，如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)。(5)煅燒——改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。4．控制反應(yīng)條件的常用方法(1)調(diào)節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：①能與H＋反應(yīng)，使溶液pH增大；②不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。(2)控制溫度。根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動。(3)控制壓強。改變速率，影響平衡。(4)使用合適的催化劑。加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡需要的時間。(5)趁熱過濾。防止某物質(zhì)降溫時析出。(6)冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。5．避免工藝流程中產(chǎn)生雜質(zhì)的方法(1)如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如侯氏制堿法中的NaHCO3。(2)如果產(chǎn)物是一種易水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應(yīng)的酸來防止水解。(3)如果產(chǎn)物是一種強氧化劑(或強還原劑)，則要防止它們與還原性(或氧化性)強的物質(zhì)接觸。(4)如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水而變質(zhì)的物質(zhì)，則要注意在制備過程中除去CO2或水，也要防止空氣中的CO2或水進(jìn)入裝置中。6.常見的化工術(shù)語關(guān)鍵詞釋義研磨、霧化固態(tài)物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化,增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率使反應(yīng)更充分灼燒、煅燒使固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu)、使雜質(zhì)高溫氧化、分解等。如煅燒石灰石浸取向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液,使其中可溶性的物質(zhì)溶解,包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等浸出率固體溶解后,離子在溶液中的含量的多少酸浸在酸性溶液中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液,不溶物通過過濾除去的過程水浸與水接觸反應(yīng)或溶解過濾固體與液體的分離滴定定量測定,可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測定蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)溶劑,使溶液由不飽和變?yōu)轱柡?繼續(xù)蒸發(fā),過剩的溶質(zhì)就會呈晶體析出蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)除去部分溶劑,提高溶液的濃度水洗用水洗去可溶性雜質(zhì),類似的還有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解、除去雜質(zhì)離子等堿作用去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)pH、促進(jìn)水解(沉淀)7.常見的操作與答題常見的操作答題要考慮的角度加過量試劑使反應(yīng)完全進(jìn)行(或增大轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率)等加氧化劑氧化某物質(zhì),生成目標(biāo)產(chǎn)物或除去某些離子判斷能否加其他物質(zhì)要考慮是否引入雜質(zhì)(或影響產(chǎn)物的純度)等分離、提純過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸餾等常規(guī)操作從溶液中得到晶體的方法：蒸發(fā)濃縮—冷卻結(jié)晶—過濾—(洗滌、干燥)從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時，先獲得帶結(jié)晶水的晶體，再在HCl的氣氛中加熱。提高原子利用率綠色化學(xué)(物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用)在空氣中或在其他氣體中進(jìn)行的反應(yīng)或操作要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)或能否達(dá)到隔絕空氣,防氧化、水解、潮解等目的判斷沉淀是否洗滌干凈取最后洗滌液少量,檢驗其中是否還有某種離子存在等控制溶液的pH①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,抑制水解(或使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀)②“酸作用”還可除去氧化物(膜)③“堿作用”還可除去油污,除去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅等④特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件(或堿性條件)控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴)①防止副反應(yīng)的發(fā)生②使化學(xué)平衡移動;控制化學(xué)反應(yīng)的方向③控制固體的溶解與結(jié)晶(如趁熱過濾能防止某物質(zhì)降溫時析出)④控制反應(yīng)速率;使催化劑達(dá)到最大活性⑤升溫:促進(jìn)溶液中的氣體逸出,使某物質(zhì)達(dá)到沸點揮發(fā)⑥加熱煮沸:促進(jìn)水解,聚沉后利于過濾分離⑦趁熱過濾:減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量⑧降溫:防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā);降溫(或減壓)可以減少能源成本,降低對設(shè)備的要求洗滌晶體①水洗:通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì)②“冰水洗滌”:能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,且防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗③用特定有機試劑清洗晶體:洗去晶體表面的雜質(zhì),降低晶體的溶解度、有利于析出,減少損耗等④洗滌沉淀方法:往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)以上操作23次。表面處理用水洗除去表面可溶性雜質(zhì),金屬晶體可用機械法(打磨)或化學(xué)法除去表面氧化物、提高光潔度等例題解析【2017新課標(biāo)1卷】（14分）Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：回答下列問題：（1）“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時，所采用的實驗條件為___________________。（2）“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實驗結(jié)果如下表所示：溫度/℃3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率%9295979388分析40℃時TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4，其中過氧鍵的數(shù)目為__________________。（5）若“濾液②”中，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？（列式計算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為。（6）寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式。鞏固練習(xí)以黃銅礦(主要成分為CuFeS2，含少量雜質(zhì)SiO2等)為原料，進(jìn)行生物煉銅，同時得到副產(chǎn)品綠礬(FeSO4·7H2O)。其主要工藝流程如下：已知：部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時溶液的pH如下表。沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2開始沉淀pH4.72.77.6完全沉淀pH6.73.79.6(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________________________。該反應(yīng)中eq\o(Fe,\s\up6(＋2))被________(填“氧化”或“還原”)，其目的是____________________。(2)試劑a是__________，具體操作為____________，目的是_____________________________________________________________________。(3)反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為_______________________________________________。試劑c參與反應(yīng)的離子方程式分別為______________________________________、______________________________________________________________________。本知識點小結(jié)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：注：SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。（1）“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_____________________。（2）向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________(填“增大”、“不變”或“減小”)。（3）“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是___________。（4）“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_____________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為____________。鋁粉在1000℃時可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是_____________________。當(dāng)堂檢測1、以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.2~2.92.8~3.122~2860~651~2<1以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問題：（1）“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為___________，同時V2O4轉(zhuǎn)成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是__________________。（2）“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為______mol。（3）“中和”作用之一是使釩以V4O124?形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有_______。（4）“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH+V4O124?R4V4O12+4OH?（以ROH為強堿性陰離子交換樹脂）。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_____性（填“酸”“堿”“中”）。（5）“流出液”中陽離子最多的是________。（6）“沉釩”得到偏釩酸銨（NH4VO3）沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。2、七鋁十二鈣（12CaO·7Al2O3)是新型