【正文】 專題講座四 專題講座四 無機(jī)化工流程題復(fù)習(xí)策略與解題方法指導(dǎo) 1. 無機(jī)化工流程題的特點(diǎn) 無機(jī)工業(yè)流程題能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導(dǎo)思想，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí) 靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問題的能力。所以這類題成為近年來高考的必考題型。 這類題常呈現(xiàn)的形式：流程圖、表格、圖像 這類題常圍繞以下幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)問： ( 1) 反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用； 反應(yīng)物顆粒大小：反應(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(shí)驗(yàn)基本操作：除雜、分離、檢驗(yàn)、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； 專題講座四 ( 7) 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)評(píng)價(jià)。 2 ． 工業(yè)生產(chǎn)流程主線 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(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制 專題講座四 3 ． 解答無機(jī)化工流程試題的程序 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(gè)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(duì)制造產(chǎn)品有什么作用；抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：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。 專題講座四 解題思路： 明確整個(gè)流程及每一部分的目的 → 仔細(xì)分析每步反應(yīng)發(fā)生的條件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學(xué)性質(zhì) → 結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問題思考 → 注意答題的模式與要點(diǎn) 4 ． 熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞 工業(yè)流程題目在流程上一般分為 3 個(gè)過程： 原料處理 → 分離提純 → 獲得產(chǎn)品 專題講座四 ( 1) 原料處理階段的常見考點(diǎn)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，離子在溶液中的含量的多少 ( 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 專題講座四 ( 2) 分離提純階段的常見考點(diǎn) 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 例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的 pH 如下表所示 物質(zhì) 開始沉淀 沉淀完全 F e ( OH)3 F e ( OH)2 M n ( OH)2 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 。 專題講座四 b ．調(diào)節(jié) pH 所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)： 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 C u O 、Cu(OH) 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(gè)方向移動(dòng) 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(duì)溫度的控制。如：侯德榜制堿中的 N aHCO3；還有如 H2O Ca ( HCO3) K M n O Ag NO HNO3( 濃 ) 等物質(zhì)。 ④ 降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解 ( 或分解 ) 、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng) ⑤ 萃取 專題講座四 ( 3) 獲得產(chǎn)品階段的常見考點(diǎn)： 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(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出F e Cl AlC l M gC l2等溶質(zhì)時(shí)，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 K NO3中的少量 Na Cl 。 ④ 蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如除去 Na Cl 中的少量 K NO3。 ⑤ 重結(jié)晶 (4 ) 其他常見考點(diǎn) ① 化學(xué)方程式 ② 實(shí)驗(yàn)儀器 ③ 計(jì)算 ④ 信息 專題講座四 5 ． 注重答案的文字?jǐn)⑹鲆?guī)范 (1) 洗滌沉淀：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 2 ～ 3 次。 (2) 從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮－冷卻結(jié)晶－過濾－洗滌－干燥。 (3) 在寫某一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明 “ 是為了除去XX 雜質(zhì) ” ，只寫 “ 除雜 ” 等一類萬金油式的回答是不給分的。 (4) 看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平。 專題講座四 6 ． 熱點(diǎn)題型探究 熱點(diǎn) 1 堿金屬及其礦物的開發(fā)利用 【例 1 】 碳酸鈉是造紙、 玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要 原料。工業(yè)碳酸鈉 ( 純度約 98% ) 中含有 Ca2 ＋、 Mg2 ＋、 Fe3 ＋、Cl－和 SO2 －4等雜質(zhì)，提純工藝流程如下： 專題講座四