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1、专题讲座四无机化工流程题复习策略与解题方法指导工业生产流程主线规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件 的控制热点题型探究热点1碱金属及其矿物的开发利用【例1】 碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原丄业Na:COj * H；0一|刖菇脱水I试剂绻Na 0,|检验(1) 滤渣的主要成分为 (2) “趁热过滤”的原因是 (3) 若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2S Mg2+ Fe3*、C和SO4等杂质，提纯工艺流程如下： 已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示：盹閒 Na:C07
2、H2OQL h a h I hl273 293 313 333353373(写出一种)。 K(4) 若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是 。-1已知：Na2CO3 1OH2O (s)=Na2CO3(s) + 10H2O(g)AH1 = + 532.36 kJ mol-1Na2CO3 10H2O(s)=Na2CO3 H2O(s) + 9H 2O(g)AH2=+ 473.63 kJ mol写出Na2CO3 H2O脱水反应的热化学方程式 。迁移应用1锂被誉为“金属味精”，以LiCoO 2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以B锂辉矿(主要成分为LiAlSi 2O6,还含有F
3、eO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:殖廉宀幌琉酸(过址碳魅钙水DCa(OH),NliCO.,帼和NiiCOi辭港J II 1 妊应1壓应II(pH=5)4反应 (pl 1=11L)1*IV才泥水洗) 肌淀人已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH :氢氧化物Fe(OH)3Al(OH) 3Mg(OH) 2开始沉淀pH2. 73. 79. 6完全沉淀pH3. 74. 711Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:温度/c010205075100Li2CO3 的溶解度/g1 . 5391 . 4061. 3291. 1810. 8660. 728请回答下列问
4、题:(1) 用氧化物形式表示 LiAISi2O6的组成： 。(2) 反应H加入碳酸钙的作用是 (3) 写出反应出中生成沉淀 A的离子方程式： 。(4) 反应W生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称 ，洗涤所得Li 2CO3沉淀要使用 (选填热水”或冷水”)，你选择的理由是(5) 电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是 热点2镁、铝及其矿物的开发利用【例2】 高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下:过氧化氢/氨水硫酸铝溶液溶液滤渣(1) “除杂”操作是加入适量过氧化氢, J检验Fe2+是否除尽的实验操作是用氨水调节溶
5、液的pH约为8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2通常条件下 KspFe(OH) 3 = 4.0X1038，除杂后溶液中c(Fe3+)约为(3) 配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是 。(4) “结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矶(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是 。(5) “分离”操作名称是 (填字母代号)。A 蒸馏B 分液 C.过滤(6)测定铵明矶组成的方法是：a.称取0.453 0 g铵明矶样品，高温灼烧，得AI2O3固体0.102 0 g；b称取0.453 0 g铵明矶样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的 BaCl2溶液，经陈化、
6、过滤、灰化,得BaSO4 0.465 9 g。c.称取0.453 0 g铵明矶样品，加入足量的NaOH溶液，加热，将产生的气体依0.017 0 go次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重 则铵明矶的化学式为迁移应用2镁及其合金是一种用途很广的金属材料， 课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤 (主要含Na：Mg2*、C、Br等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：回答下列问题：(1) 工业上从盐卤中获取 Mg(OH) 2用石灰乳而不用(2) 从过程得到的 Mg(OH)2沉淀中混有少量的到盛有溶液的烧杯中，充分搅拌后经 目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校ONaOH溶液的原因是Ca(OH)2，除去少
7、量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入、(填操作方法)可得纯净的 Mg(OH) 20(3) 下图是该兴趣小组设计进行过程的实验装置图：其中装置A的作用是o(4) 写出过程中发生反应的化学方程式 o热点3铁、铜及其矿物的开发利用【例3】(2011江苏，16)以硫铁矿(主要成分为FeS?)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3 6H2O)的工艺流程如下:回答下列问题:(1) 在一定条件下，S02转化为S03的反应为2SO2(g) + 02型2803(g)，该反应的平衡常数表达式为 K=;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为空气 30%盐酸J *硫铁矿一属闕一|酸溶|一庖頑-IISOz滤渣氯气氧化f
8、Fed 6H2O(晶体粗品)(2) 酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其 目的是(3) 通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为。(写化学式)。迁移应用3工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCI)，其工艺流程如下图所示：试根据上图转化回答下列问题：(1) 工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是 。还原过程中的产物为NaCuCl2，试写出反应的化学方程式 。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCI，为什么不用一步法制得CuCI ？(已知 Cu2 + + Cu + 2CI -=2CuCI
9、J )。(3) 还原过程中加入少量盐酸的作用是 ,加入NaCI且过量的原因是。(4) 合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是 。(5) 实验室中在 CuCI2热溶液中通入 S02气体也可制备白色的CuCI沉淀，试写出该反应的离子方程式无机化工流程题练濾済一|煨烧卜产晶1.活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程 如下：一些阳离子以氢氧化物勿形式完全沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH) 3Cu(OH) 2Zn(OH) 2Fe(OH)2pH3.26.78.09.72.以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备
10、高纯氧化铁的生产流程示 意图：回答下列问题：(1)酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是閔节pl=lit铁粉步软IIO煅烧FeCO3生成产品I的化学反应方程式为已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示，产品n的化学式为，为了获得产品n,向(NH4)2SO4溶液中加入 kci溶液后，还需要进行的操作是、趁热过滤、洗涤、干燥。(4)检验产品n晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是,进一步提纯产品n的方法是(5)步骤川中可选用 (填序号)试剂调节溶液的pH。A 稀硝酸B 双氧水C.氨水 D 高锰酸钾溶液分子式溶度积Ksp沉淀完全时的pH氯化钴晶体的性质Co(OH) 2-155.9 X 109.
11、4CoCl 2 6H 2O呈红色，常温下稳定。110120 C时脱水变成蓝色无水氯 化钴。Fe(OH)2-141.6 X 109.6Fe(OH)3361.1 X 103.73有关钴和铁化合物的性质见下表用含钴废料(含少量铁)可制备氯化钴：Co+ 2HCl=CoCl 2+出仁 工艺流程如下: 含钻盐酸废料已6牡战试回答:(1) “净化除铁”中，写出加入H2O2时反应的离子方程式(3) 某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl 2 2H2O的工艺流一粉I-调节pH碑至3-斗NhCI空气盐醸试剂F專滤幡CuC13*2H3OR谑潰程如下：已知：Fe(0H)2、Fe(
12、0H)3、Cu(OH)2 沉淀完全时的pH值分别为9.7、3.2、6.4。试回答下列问题： 试剂F应选用。(填编号)A . Cl2 B. NaClO C. HNO 3 D .浓硫酸理由是5 .我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程： 为了获得CuCl2-2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤 得到产品。分析有关物质的溶解度曲线(如下图)，“趁热过滤”得到的固体是 。冶炼中的主要反应：Cu2S+O22(1) 烟气中的主要废气是 ，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是 。(2) 电解法精炼铜时，阳
13、极是 (填“纯铜板”或“粗铜板”)；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽(填“阳极”或“阴极”)的槽底，阴极的电极反应式是 在精炼铜的过程中，电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数(Ksp)物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn (OH)2Cu(OH)2Ksp8. 0 x 10-164. 0 x 10-383. 0X 10-172. 2X 10-20 调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度的Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是 。 一种方案是先加入过量
14、的H2O2，再调节pH到4左右，加入H2O2的目的是 。力口入 H2O2 后发生反应的离子方程式为 。6. 某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：MnO2含量65%, SiO2含量约20%, Al 2O3含量约4%,其余为水分;闪锌矿：ZnS含量80%, FeS、CuS、SQ2含量约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如右图所示。请回答下列问题：(1) 反应I的滤液中含有 MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al 2(SO4) 3等。试完成反应I中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式：MnO 2 + CuS+=J +软铤囚锌Zn矿矿(适圧MnOz1 M nCOnN
