《【精准解析】2021高考化学(江苏专用)突破特训：专题8+专题讲座六+无机化工流程题的解题策略》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【精准解析】2021高考化学(江苏专用)突破特训：专题8+专题讲座六+无机化工流程题的解题策略（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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
2、物质性质和反应实际判断产物。 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： 2 能与 H 反应，使溶液 pH
3、增大； 不引入新杂质。 例如：若要除去Cu 2中混有的 Fe3 ，可加入CuO、CuCO3、 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 1NaClO 2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： _ _ 。 (
4、3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg 2和 Ca2，要加入的试剂分 别为 _、_。“电解”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
5、。 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。 3 (2)题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答； 对于超纲知识， 题目中要么有信息提示， 要么与解答题目无关。 答案(1)3(2)2NaClO3H2SO4 SO2=2NaHSO42ClO2 (3)NaOH 溶液Na2CO3溶液ClO 2(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
6、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、CuSO4 5H2O、FeSO4 7H2O 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
7、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 Fe 2、 Mn 2、Cu2、Ni2 、Cd2等)为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下： 已知 KspFe(OH) 34.010 38。 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 Mn 2 (溶液中Mn 全部转化为 MnO2)，请配平下列除去Fe2 的离子方程式： MnO 4Fe2 _=MnO2 Fe(OH)3H
8、4 (3)加入锌粉的目的是 _ _ 。 (4)已知 H2SO4浸出液中， c(Fe2 )5.04 mgL 1、c(Mn2 )1.65 mgL 1。 加入 KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中 c(Fe3 )0.56 mgL 1，若溶液 pH 3，则此时 Fe3 _(填“能”或“不能” )生成沉淀。 若要除尽1 m 3上述浸出液中的 Fe 2和 Mn2，需加入 _ g KMnO 4。 答案(1)将工业级氧化锌粉碎、搅拌(其他合理答案也可)(2)137H2O 135 (3)调节溶液pH，除去溶液中的Cu2 、Ni 2、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
9、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 、Ni 2、Cd2还原为单质而除去。 (4)c(Fe3 ) 0.5610 3 gL 1 56 g mol 1 1.010 5 mol L 1 ， 此时溶液中 c(OH )1.01011 mol L 1， c(Fe3) c3(OH )1.010 38K spFe(OH) 3，故不能生成 Fe(OH) 3沉淀。加入 KMnO4将 Fe
10、2 和 Mn2分别氧化为 Fe3 和 MnO 2，而 KMnO4被还原为 MnO2，根据得失电子守恒可知，加入KMnO4的质量为 5.0410 3 gL 1 56 g mol 1 1 000 L 1.6510 3 gL 1 55 g mol 1 21 000 L 3 158 gmol 1 7.9 g。 1(2020西安月考 )甘氨酸亚铁 (NH2CH 2COO)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)2
11、Fe 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： 5 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 5.5 6.0 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pH B除去步骤 (a)中加入的铁粉 C防止 Fe 2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
12、)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，向其中加入一定量混酸X 进行酸化，用c molL 1 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 H2SO4BHCl 和 H3PO4 CH2SO4和 H3PO4D H2SO4和 HNO3 EHCl 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 NH 2CH2COOH 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 6 (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，且半分钟内不变色 1.12cV m 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 3电离出的CO 2 3 结合， H 再和过量的HCO 3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.
