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1、专题讲座六无机化工流程题的解题策略考纲研读1.培养从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。2.培养将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题的能力。3.培养将分析和解决问题的过程及成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达，并做出解释的能力。一、工业流程题的结构二、工业流程题分类突破题型一物质制备类化工流程题1核心反应陌生方程式的书写关注箭头的指向：箭头指入反应物，箭头指出生成物。(1)氧化还原反应：熟练应用氧化还原规律，判断产物，根据化合价升降相等配平。(2)非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际判断产物。
2、2原料的预处理(1)溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸等。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浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化)(2)灼烧、焙烧、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。(3)审题时要“瞻前顾后”，注意物质性质及反应原理的前后联系。3常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。例如：若要除去Cu2中混有的Fe3，可加入CuO、CuC
3、O3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。(2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。(3)趁热过滤。防止某物质降温时会析出。(4)冰水洗涤。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。例1(2016全国卷，28)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解
4、”中阴极反应的主要产物是_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)解题流程第一步：读题目，明确目的制备NaClO2第二步：审流程，分块破题拆分工艺流程第三步：看设问，结合题中的问题，回到流程图中找答案。得分秘籍(1)设问一般相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。(2)题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答；对于
5、超纲知识，题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。答案(1)3(2)2NaClO3H2SO4SO2=2NaHSO42ClO2(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO(或NaClO2)(4)21O2(5)1.57题型二提纯类化工流程题1明确常用的提纯方法(1)水溶法：除去可溶性杂质。(2)酸溶法：除去碱性杂质。(3)碱溶法：除去酸性杂质。(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。(6)调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3等。2明确常用的分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。(2)萃取和分液：利
6、用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如从溶液中提取NaCl。(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO45H2O、FeSO47H2O等。(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。(6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。例2高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2、Mn2、Cu2、Ni2、Cd2等)为原料，用硫酸浸出法
7、生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：已知KspFe(OH)34.01038。回答下列问题：(1)浸出时，为了提高浸出效率可采用的措施有(写两种)：_。(2)氧化时，加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2和Mn2(溶液中Mn全部转化为MnO2)，请配平下列除去Fe2的离子方程式：MnOFe2_=MnO2Fe(OH)3H(3)加入锌粉的目的是_。(4)已知H2SO4浸出液中，c(Fe2)5.04 mgL1、c(Mn2)1.65 mgL1。加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3)0.56 mgL1，若溶液pH3，则此时Fe3_(填“能”或“不能”)生成沉淀。若要除尽1 m3上述浸出液
8、中的Fe2和Mn2，需加入_ g KMnO4。答案(1)将工业级氧化锌粉碎、搅拌(其他合理答案也可)(2)137H2O135(3)调节溶液pH，除去溶液中的Cu2、Ni2、Cd2等(4)不能7.9解析(1)为了提高浸出效率，可以适当增大硫酸浓度、搅拌、将固体粉碎、提高浸出温度等。(2)锰元素由7价降低到4价，而铁元素由2价升高到3价，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平方程式。(3)加入锌粉的目的应为：消耗溶液中的H，调节溶液pH，除去氧化时未完全沉淀的Fe3；将Cu2、Ni2、Cd2还原为单质而除去。(4)c(Fe3)1.0105 molL1，此时溶液中c(OH)1.01011 molL
9、1，c(Fe3)c3(OH)1.01038KspFe(OH)3，故不能生成Fe(OH)3沉淀。加入KMnO4将Fe2和Mn2分别氧化为Fe3和MnO2，而KMnO4被还原为MnO2，根据得失电子守恒可知，加入KMnO4的质量为158 gmol17.9 g。1(2020原创预测卷九)甘氨酸亚铁(NH2CH2COO)2Fe是新一代畜禽饲料补铁添加剂。某实验小组以硫酸亚铁为铁源制备甘氨酸亚铁，其简要流程如下。已知相关物质的信息如下：甘氨酸(NH2CH2COOH)柠檬酸(3-羟基-1,3,5-戊三酸)甘氨酸亚铁(NH2CH2COO)2Fe易溶于水，微溶于乙醇，具有两性易溶于水和乙醇，具有较强的酸性和还
10、原性浅黄褐绿色结晶粉末，易溶于水，难溶于乙醇，结构如下图：回答下列问题：(1)步骤(a)中加入铁粉的作用是_；写出生成沉淀的化学方程式：_。(2)步骤(b)中为了提高甘氨酸亚铁的产率，需要控制溶液的pH在5.56.0之间，pH过低甘氨酸亚铁产率将下降，其原因为_；柠檬酸的作用包括_(填字母)。A调节溶液的pHB除去步骤(a)中加入的铁粉C防止Fe2被氧化D促进沉淀的溶解，加快反应速率(3)步骤(b)中趁热过滤的目的是_。(4)步骤(c)中加入乙醇的目的是_。(5)产品中Fe2含量的检测：称取m g样品溶解于适量蒸馏水中，配制成100.0 mL溶液。用移液管取出25.00 mL溶液于锥形瓶中，向
11、其中加入一定量混酸X进行酸化，用c molL1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液的体积为V mL。混酸X可以是_(填字母)。AHCl和H2SO4 BHCl和H3PO4CH2SO4和H3PO4 DH2SO4和HNO3EHCl和HNO3滴定终点的现象为_。据此计算Fe2的质量分数为_。答案(1)防止Fe2被氧化FeSO42NH4HCO3=FeCO3(NH4)2SO4H2OCO2(2)H会与NH2CH2COOH反应，不利于甘氨酸亚铁的生成ACD(3)除去铁粉，减少因温度降低甘氨酸亚铁析出带来的损失(4)降低甘氨酸亚铁的损失(5)C当滴入最后一滴标准溶液时，溶液变为紫色或浅紫色，且半分
12、钟内不变色100%解析(1)Fe2在空气中易被氧化，加入Fe粉可防止其被氧化；Fe2与HCO电离出的CO结合，H再和过量的HCO反应生成CO2。(2)NH2CH2COOH中有碱性基团NH2，可以和H反应，故pH应控制在5.56.0之间。(4)甘氨酸亚铁难溶于乙醇，加入乙醇可降低其损失。(5)HCl有还原性、HNO3有氧化性，两者都会影响滴定结果，故选C；由关系式MnO5Fe2可得n(Fe2)5cV103mol，则Fe2的质量分数为100%100%。2(2019山东德州一模)金属Co、Ni性质相似，在电子工业以及金属材料上应用十分广泛。现以含钴、镍、铝的废渣(含主要成分为CoO、Co2O3、Ni、少量杂质Al2O3)提取钴、镍的工艺如下：(1)酸浸时SO2的作用是_。(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子方程式：_
