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1、以工艺流程为载体的无机综合考查工艺流程题思路：1明确化工生产流程主线的特点 一个完整的物质制备化工生产流程如图所示：2熟悉常用的操作方法及其作用(1)对原料进行预处理的常用方法研磨。水浸。酸浸。灼烧。煅烧。(2)常用的控制反应条件的方法调节溶液的pH。控制温度。控制压强。使用正催化剂。趁热过滤。冰水洗涤。1 (2015广东理综，32)七铝十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：(1)煅粉主要含MgO和_，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液中c(Mg2)小于5106molL1，
2、则溶液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_。(2)滤液中的阴离子有_(忽略杂质成分的影响)；若滤液中仅通入CO2，会生成_，从而导致CaCO3产率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为_。(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为_。(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为_。解析(1) 白云石高温煅烧，CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO，煅粉主要
3、含有CaO和MgO。若溶液中c(Mg2)小于5106molL1，根据Kspc(Mg2)c2(OH)得：c(OH) molL11103 molL1，c(H)11011molL1，即pH11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少。(2) 煅粉的主要成分是CaO和MgO，加入适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，由于镁化合物几乎不溶，则溶液中溶质主要为生成的Ca(NO3)2和Ca(OH)2，故滤液中的主要阴离子为NO 和OH。由于滤液的pH大于11，溶液中含有Ca(NO3)2和少量的NH4NO3与Ca(O
4、H)2，若仅通入CO2会生成Ca(HCO3)2，从而导致CaCO3产率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为2OHAl2O3=2AlO H2O。(4) 电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式2Al6H2O2Al(OH)33H2。(5) 由题意可知，放电时负极Al失去电子与AlCl 结合生成Al2Cl，其电极反应式为Al3e7AlCl =4Al2Cl。答案(1) CaO11 加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少(2) NO和OHCa(HCO3)2 (3) 2OHAl2O3=2AlO
5、H2O(4)2Al6H2O 2Al(OH)33H2(5) Al3e7AlCl =4Al2Cl2. （2015四川）为了保护坏境，充分利用资源某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（Fe主要以Fe2 O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2（S04）3+8H2O15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应，请回答下列问题：（1）第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 （2）检验第步中Fe3+是否完全还原，应选择 （填字母编号）AKMnO4溶液 BK3Fe（CN）6溶液 CKSCN 溶液（3）第步加FeCO3调
6、溶液PH到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液pH到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽，通入空气引起溶液pH降低的原因是 （4）FeSO4可转化FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料已知25，101kPa时：4Fe（s）+3O2（g）2Fe2O3（s）H=1648kJ/molC（s）+O2（g）CO2（g）H=393kJ/mol2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）2FeCO3（s）H=1480kJ/molFeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 （5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2（二硫化亚铁）纳米材料该材料可用于制造高容量锂电池，电
7、池放电时的总反应为4Li+FeS2Fe+2Li2S，正极反应式是 （6）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性，所残留的硫酸忽略不计，按上述流程，第步应加入FeCO3 kg3钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示)，将大大提高资源的利用率。请回答下列问题：(1)请写出Ti原子的核外电子排布式_。(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭、氯气反应得到四氯化钛的化学方程式_。(3)制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2xH2O，再经焙烧制得。水解时需加入大
8、量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：_。(4)由TiCl4Ti需要在Ar气中进行，反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于_ 即可。TiCl4MgMgCl2Ti熔点/25.0648.87141 667沸点/136.41 0901 4123 287(5)CH3OH(l)的燃烧热H726.5 kJmol1，请写出甲醇燃烧的热化学方程式_。以甲醇和氧气(或空气)、电解液为Li2CO3和K2CO3的熔融物组成燃料电池，该电池负极反应式为_。(6)由CO和H2合成甲醇的化学方程式是：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g
9、)。若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成9 mol甲醇，至少需额外补充H2 _ mol。解析(1)钛是22号元素，根据构造原理写出其核外电子排布式。(2)反应物为FeTiO3、Cl2、C，由图示可知生成物有TiCl4、FeCl3、CO，由于有Fe、C、Cl三种元素的化合价变化，可以设FeTiO3的化学计量数为1，再根据原子守恒配平。(3)TiCl4水解除生成TiO2xH2O外还有HCl生成，加入大量水和加热都是促使水解平衡正向移动，使水解完全。(4)由各物质的沸点数据可知，Ti的沸点最高，所以真空蒸馏的原理是将Mg、MgCl2蒸出，再由工业生产成本考虑，温度只要高出1 412
10、即可。(5)燃烧热指1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。甲醇燃料电池，甲醇在负极反应生成CO2：CH3OH6eCO2H2O，利用CO平衡电荷：CH3OH3CO6eCO2H2O，根据原子守恒配平。(6)每合成9 mol甲醇，需要9 mol CO和18 mol H2，由题(2)方程式可知生成9 mol CO需要10.5 mol Cl2，由电解饱和食盐水2H2O2NaCl2NaOHCl2H2可知，生成10.5 mol Cl2时同时生成10.5 mol H2，因此还需要补充(1810.5)7.5 mol H2。答案(1)1s22s22p63s23p63d24s2或Ar3d24s2(
11、2)2FeTiO36C7Cl22FeCl32TiCl46CO(3)TiCl4(2x)H2OTiO2xH2O4HClH0加入大量水并加热，都能使水解平衡向正反应方向进行，促进水解趋于完全(4)1 412(5)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 453 kJmol1(或其他合理答案)CH3OH3CO6e=4CO22H2O(6)7.54(2015山东理综，31)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2、Mg2、Fe3等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下：(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的_。a烧杯 b容量瓶 c玻璃棒 d滴定管(2)Ca2Mg2Fe3开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2加入NH3H2O调节pH8可除去_(填离子符号)，滤渣中含_(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_。已知：Ksp(BaC2O4)1.6107，Ksp(CaC2O4)2.3109。(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2的含量，实验分两步进行。已知：2CrO2H=Cr2OH2OBa2CrO=BaCrO4步骤 移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b m
