1、第1.7課關(guān)于無機化學工業(yè)過程圖問題、課標版化學、無機化學工業(yè)過程問題的基礎(chǔ)知識1 .無機化學工業(yè)過程問題的特征無機化學工業(yè)過程問題可以在真正的工業(yè)生產(chǎn)過程的背景下，綜合考察學生各方面的基礎(chǔ)知識和生產(chǎn)現(xiàn)有知識的實際解決問題的能力。 經(jīng)常出現(xiàn)這種問題的形式：的程序流程圖、表、圖片。 這樣的問題經(jīng)常以以下的幾個知識點為中心進行3: (1)的反應速度和平衡理論的運用，(2)通過控制氧化還原反應的判斷、化學方程式或者絡離子方程式的表記(3)ph來除去噪聲，(4)化學反應的能量變化，(5)實驗的基本操作3360是復雜的除了洗滌、干燥等(6)工序中的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和循環(huán)、資源的回收和利用(7)環(huán)境保護和綠色化學

2、評價。 2 .工業(yè)生產(chǎn)流程的主線規(guī)則：主線的主要產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回溯是循環(huán)。 核試驗：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制。 3、工業(yè)工藝中常見的作業(yè)工業(yè)工藝的主題是：工藝中一般采用三個工藝：原料處理分離純化獲得產(chǎn)品(1)原料處理階段。 粉碎：加快反應速度。 溶解：通常用稀硫酸、鹽酸、濃硫酸等酸溶解。 水浸：與水接觸后反應或溶解。 浸出：溶解固體加水(或酸)的絡離子。 浸出率：固體溶解后，絡離子在溶液中含量的多寡。 焚燒、焙燒、焙燒：改變了構(gòu)造，使一部分雜質(zhì)在高溫下氧化、分解。 (2)在分離純化階段調(diào)整pH值除去a。 控制溶液的堿性，使某金屬絡離子氫氧化合物沉淀。 b.pH調(diào)節(jié)所需

3、的物質(zhì)通常不引入新的雜質(zhì)來滿足兩個點：與h反應以增加溶液的ph。 例如，為了除去混入含有：cu2的溶液中的Fe3，加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等調(diào)整溶液的pH。 試劑的除雜加熱部：加快反應速度，使平衡向某個方向移動。 在制造過程中有易于熱分解的物質(zhì)或生成物時，必須注意溫度的控制。 降溫：防止一種物質(zhì)在高溫下溶解(或分解)或者化學平衡向問題的方向移動。 (3)在得到產(chǎn)品的階段，清洗(冷水、溫水) :清洗結(jié)晶表面的雜質(zhì)絡離子，減少清洗中的結(jié)晶的溶解損失。 蒸發(fā)濃縮，除去：kno3蒸發(fā)制冷晶體中的少量NaCl。 使結(jié)晶蒸發(fā)，用熱過濾：除去NaCl中的少量KNO3。 再結(jié)晶。 1

4、 MgSO47H2O常用作壓電石英瀉藥，工業(yè)上也可以用堿氯元素工業(yè)中的一次鹽泥為原料生產(chǎn)。 已知一次鹽泥中含有鎂、鈣元素、鐵元素、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分。 其主要工藝為： (1)，用H2SO4調(diào)節(jié)溶液pH至1.2，H2SO4的作用如下： 將NaClO溶液加入pH=56中加熱煮沸510分鐘，沉淀2主要含有MnO2和其他兩種難溶物質(zhì)，這兩種難溶物質(zhì)的化學式分別為： 其中NaClO溶液將MnSO4轉(zhuǎn)化為MnO2的絡離子方程式。 (3)檢查濾液中是否含有Fe3的實驗方法是。 (4)“操作x”用溶液、過濾洗滌得到MgSO47H2O結(jié)晶。 (5)正確稱量5 g制備的樣品，用200 mL的水溶解，加入

5、2 molL-1的鹽酸5 mL，一邊攪拌一邊滴下一盞茶量的2 molL-1 BaCl2溶液，使其與一盞茶反應后，得到沉淀4.46 g，樣品純度為。 (1)將鹽泥溶解成可溶性硫酸鹽，除Ca2、Si、c (2) Fe (oh )3al (oh )3m n2clo-h2o MnO2cl-2 h (3)以外，取少量濾液，加入KSCN溶液觀察溶液的顏色，變紅時Fe3不顯示紅色分析一次鹽泥中含有的鎂、鈣元素、鐵元素、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分，加入硫酸生成硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸錳等可溶性硫酸鹽，生成硫酸鈣元素和硅酸沉淀、二氧化碳瓦斯氣體，按照(2)流程，調(diào)整pH進行加熱Al3和Fe3發(fā)生水解作用反應，生成

6、Al(OH)3、Fe(OH)3，(3)檢查Fe3的常用KSCN溶液(5)4.46 g是BaSO4沉淀的質(zhì)量，其物質(zhì)的量是0.02 mol，MgSO47H2O的物質(zhì)的量是0.02 mol測定某氯化亞鐵和氯化第二鐵元素的混合物，測定其中的鐵元素元素體的質(zhì)量分數(shù)，按照以下步驟進行實驗： 根據(jù)以上流程的化學基，請回答以下問題： (1)操作使用的玻璃器具除燒杯、玻璃棒以外，(請?zhí)顚懫骶呙Q)。 (2)加入元素溴水，寫出反應的絡離子方程式： (3)加熱沉淀物并蒸發(fā)制冷至室溫，用天平稱取質(zhì)量b1 g，再次加熱并蒸發(fā)制冷至室溫，稱取質(zhì)量b2 g，如果b1-b2=0.3，則也應該進行如下的操作。 設(shè)蒸發(fā)盤的質(zhì)量

7、為W1 g，蒸發(fā)盤和加熱后的固體的總質(zhì)量為W2 g，則樣品中的鐵元素元素體的質(zhì)量點數(shù)為。還提出了從同級生中測定：的方法，(1)將樣品溶解變成硫酸，不使用鹽酸的理由是。 (2)選定的還原劑在鐵元素中是否可以使用(填寫“是”或者“否”)的理由是？ (3)滴定使用c mol/L KMnO4溶液b mL時，試料中的鐵元素元素體的質(zhì)量分數(shù)為。 (1)250 mL容量瓶中的點(2)2Fe2br2Fe 3.2 br-(3)加熱蒸發(fā)制冷至2次的質(zhì)量差不到0.1g100%為止進行稱量. (1)有木有過剩的鹽酸妨礙后續(xù)的KMnO4溶液的滴定，(2)若將鐵元素作為還原劑，則自身的氧化生成物為Fe2， 妨礙(3)10

8、0%與過量的硫酸反應生成fe2的鐵元素元素體的質(zhì)量分數(shù)的測定，解析(1)根據(jù)程序流程圖，操作為了調(diào)制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，需要250 mL的容量瓶中和點。 (2)加入元素溴水，將Fe2氧化為Fe3。 (3)b1-b2=0.3，說明誤差大，因此2次質(zhì)量差小于0.1 g，需要再次加熱蒸發(fā)制冷直至氧化鐵元素的質(zhì)量成為W2 g-W1 g進行稱量，因此樣品中的鐵元素元素體的質(zhì)量分數(shù)為100%。 該方法的原理是用還原劑將Fe3還原成Fe2，用KMnO4溶液滴定。 使用鹽酸的話，過剩的鹽酸會被KMnO4氧化，將鐵元素元素體的質(zhì)量分數(shù)變大的鐵元素使不得還原劑。 否則，鐵元素元素體的質(zhì)量分數(shù)會變大。 由5Fe

9、2 Mn可知，樣品中的鐵元素元素體質(zhì)量為2.8bc g，鐵元素元素體的質(zhì)量分數(shù)為100%。 試驗點工藝問題的解題方法1 .通過學到的化學知識，明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，即以箭頭方向為代表的意義。 2、基于程序流程圖，查明在該過程的每一步驟中發(fā)生了什么樣的反應(可能的副反應)、反應原理、所發(fā)生的副反應將對產(chǎn)品產(chǎn)生什么樣的影響以及如何消除。 3、此類問題多與實際工業(yè)生產(chǎn)有關(guān)，存在需要從生產(chǎn)成本、物質(zhì)資源再生、環(huán)境污染等角度考慮的問題。 4、評審問題技術(shù)化工生產(chǎn)流程圖問題上存在的留心和表達方式，這些個表達方式是隱含的信息，提示我們評審問題應考慮的角度。 (1)“特羅爾低溫度”是很常見的

10、，有物質(zhì)的揮發(fā)、物質(zhì)的不穩(wěn)定性和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化等。 (2)“加入過剩的試劑”經(jīng)?？紤]反應的完全性和轉(zhuǎn)化率、收率的增加等。 (3)“能否加入其他物質(zhì)”經(jīng)常考慮不導入雜質(zhì)，不影響產(chǎn)品純度。 (4)“在空氣中或其他瓦斯氣體中”主要考慮O2、H2O、CO2或其他瓦斯氣體是否參與反應，是否達到抗氧化、防水解、防潮解等目的。 (5)“控制ph”經(jīng)?？紤]防水分解、促進沉淀生成、去除雜質(zhì)等。 (6)“用某種有機試劑清洗”，?？紤]降低物質(zhì)的溶解度有利于析出，減少損失，提高利用率等。 典型例1(2015山東威海一模)氯化亞銅(CuCl )作為有機合成工業(yè)中的催化劑，在白色粉末的水中溶解，不溶于乙醇的稀硫酸。 在工業(yè)上

11、使用印刷電路蝕刻液的廢液(Fe3、Cu2、Fe2、Cl-)生產(chǎn)CuCl的過程：中，下面的問題： (1)的濾液中主要含有的金屬陽離子回答(填充化學符號，以下相同)。 礦渣中主要含有的物質(zhì)是y。 (2)檢查z過剩的方法是。 (3)寫出從爐渣中生成二氧化硫的化學方程式： (4)為了得到純粹的CuCl結(jié)晶，用以下的(填充編號)進行清洗。 在a .純水b .乙醇c .稀硫酸d .氯化銅溶液(5)的制造過程中，不過度調(diào)整溶液的pH的原因是。 (寫出產(chǎn)生CuCl的絡離子方程式：(7)根據(jù)氯化亞銅的量化分析：把樣品0.25 g放入預先裝有10 mL的過剩的FeCl3溶液的250 mL的錐形瓶中，不斷振蕩的樣品

12、溶解后，加入水50 mL和2滴指示劑，立即用0.10 molL-1硫酸鈰標準溶液進行綠色：CuCl的相對分子質(zhì)量是CuCl FeCl3 CuCl2 FeCl2，它的已知9.9是已知的； Fe2 Ce4 Fe3 Ce3 CuCl的純度是。 回答(1)將1)Fe2 Fe、CuHCl (2)少量的蝕刻液取入試管中，滴加少量的品紅色溶液，品紅色退色后，Cl2過剩(3)Cu 2H2SO4(濃) CuSO4 SO2 2H2O (4)b (5)可防止氫氧化銅沉淀證明so2cqu2Cl-2h2o2ucls4h(7)99%，在廢液(Fe3、Cu2、Fe2、cl-)中加入過剩的鐵元素粉，F(xiàn)e3與鐵元素粉反應轉(zhuǎn)化為

13、Fe2，Cu2與鐵元素反應生成銅后，進行過濾，由于爐渣是過剩的鐵元素和生成的銅在濾液中加入z發(fā)生氯元素氧化亞鐵離子的反應中，得到蝕刻液的銅與濃硫酸反應而生成硫酸銅、水和二氧化硫，銅與氯元素瓦斯氣體反應而生成氯化銅，硫酸銅、二氧化硫、氯化銅反應而生成氯化亞銅。 (3)渣生成二氧化硫的反應是銅和濃硫酸在加熱條件下反應，化學方程為Cu 2H2SO4(濃) CuSO4 SO2 2H2O。 (4)用無水乙醇清洗析出的CuCl結(jié)晶，可以減少CuCl的損失。 (5)生產(chǎn)中不過度調(diào)整溶液pH的原因是防止氫氧化銅的沉淀，或防止CuCl的水解作用。 (6)根據(jù)得益電子守恒能夠?qū)懗?360 cuc l2cuso4s

14、o2h2o2CD cl2h2so 4，反應的關(guān)絡離子方程式為so2cqu2cl-2h2o2cducls4h。 1-1硼泥主要由MgO和SiO2組成，含有少量的Fe2O3、FeO、Al2O3等雜質(zhì)。 用硼泥制造水過氧化鎂的工藝流程如下圖所示：幾個氫氧化合物沉淀的pH值如下表所示：(1)MgO的電子式為。 (2)關(guān)于熔渣2的主要成分，通過在熔渣2中持續(xù)加入過剩的NaOH溶液，引起反應的絡離子方程式如下。 (加入NaOH調(diào)整溶液的pH=12.0時，發(fā)生反應的絡離子方程式如下。 可以利用含有(Mg(OH)2和SO2的煙氣的反應生成MgSO4，對煙氣進行脫硫，該反應的化學方程式為： (5)以a噸的硼泥為

15、原料，最后得到b噸Mg(OH)2制品(假設(shè)生產(chǎn)中鎂元素體沒有損失)，硼泥中的MgO的質(zhì)量分數(shù)(用含有a、b的代數(shù)式表示)。 答案(1)Mg2 2- (2)Fe(OH)3、al (oh )3al (oh )3oh-al2h2o (3) mg2oh-mg (oh )2(4)2mg (oh )2so2mgso4h2o (5) 100 %分析(1)MgO是絡離子定的(2)從問題的意義出發(fā)，硼泥中含有MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3等，加入硫酸進行加熱溶解，過濾后的熔渣1為SiO2，濾液1中含有Mg2、Fe3、Fe2、Al3、h等離子體，加入H2O2 加入NaOH調(diào)整為pH=6.0時，F(xiàn)

16、e3和Al3分別轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，因此過濾得到的熔渣2的主要成分為Fe(OH)3、Al(OH)3，在熔渣2中繼續(xù)加入過剩的NaOH溶液，al (oh (3)濾液2中含有Mg2，加入NaOH調(diào)整溶液pH=12.0時，Mg2與NaOH反應，水過氧化鎂沉淀，絡離子方程式成為Mg2 2OH-Mg(OH)2。 (4)含有4)Mg(OH)2和SO2的煙反應生成MgSO4的化學方程式是2mg(oh)2so2o2mgso4h2o。 (5)根據(jù)mg原子保存，在n(MgO)=nMg(OH)2時，硼泥中的MgO的質(zhì)量分數(shù)為40a100%=100%。 1-2某些碳酸錳礦的主要成分是MnCO3、

17、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。 已知碳酸錳難溶于水。 利用陰絡離子膜電解法的新技術(shù)可以用于從碳酸錳礦中提取金屬錳。 工藝在：陰絡離子膜電解裝置中如圖所示的： (1)寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應的絡離子方程式： (2)請說明浸出液中錳元素體僅以Mn-2的形式存在，且爐渣中也不存在MnO2的理由。 (3)不同金屬絡離子生成氫氧化合物沉淀所需的pH值如表：所示，加入試劑氨水調(diào)整溶液的pH值，發(fā)現(xiàn)濾液中含有的正絡離子有h。 (4)電解裝置中的箭頭表示溶液中的陰絡離子移動的方向時，a電極為極。在實際生產(chǎn)中，陽極以稀硫酸為電解液，陽極的電極反應式為。 (5)該工藝采用陰絡離子交換膜是為了防止Mn2進入陽極區(qū)的副反應生成MnO2浪費資源，寫了該副反應的電極反應式： (1)MnCO3 2H Mn2