1、無機化工流程題復習策略無機化工流程題復習策略與解題方法指導與解題方法指導1、無機化工流程試題常常在哪些地方設問？、無機化工流程試題常常在哪些地方設問？ 反應速率與平衡理論的運用；反應速率與平衡理論的運用；氧化還原反應的判斷、方程式書寫；氧化還原反應的判斷、方程式書寫；利用控制利用控制pH（控制（控制H+或或OH-的濃度）分離除雜；的濃度）分離除雜；利用溶解度分離；利用溶解度分離；常用的分離方法、實驗操作；常用的分離方法、實驗操作；流程中的物質轉化和循環(huán)；流程中的物質轉化和循環(huán)；綠色化學評價；綠色化學評價； 2、工業(yè)生產流程主線與核心、工業(yè)生產流程主線與核心 原料預處理原料預處理除雜、凈化除雜、

2、凈化產品分離提純產品分離提純反應條件反應條件控制控制原料循環(huán)利用原料循環(huán)利用排放物的無排放物的無害化處理害化處理規(guī)律規(guī)律: 主線主產品、分支副產品、回頭為循環(huán)。主線主產品、分支副產品、回頭為循環(huán)。核心考點：物質的分離操作、除雜試劑的選擇、核心考點：物質的分離操作、除雜試劑的選擇、 生產生產條件的控制條件的控制3、解答、解答無機化工流程試題無機化工流程試題的程序是什么？的程序是什么？ 首先要通過閱讀文字說明，清楚試題背景是工業(yè)生產首先要通過閱讀文字說明，清楚試題背景是工業(yè)生產還是實驗室研究，準確抓住工藝（實驗）的目的是什還是實驗室研究，準確抓住工藝（實驗）的目的是什么，還提供了哪些信息（原料成分

3、？含量？產品成分？么，還提供了哪些信息（原料成分？含量？產品成分？從用途能看出什么性質？）；從用途能看出什么性質？）；然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預處理、反應、預處理、反應、提純、分離等階段提純、分離等階段；接下來可以先看看設問，使下一步的深入分析重點更接下來可以先看看設問，使下一步的深入分析重點更明確；明確；然后再帶著質與量的意識具體分析各個化學過程（必然后再帶著質與量的意識具體分析各個化學過程（必要時才使用參考數據），組織語言回答設問。要時才使用參考數據），組織語言回答設問。 【例【例1】某工廠生產硼砂過程中產生的】某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，主

4、要含固體廢料，主要含有有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和和Fe2O3等，等，回收其中鎂的工藝流程如下：回收其中鎂的工藝流程如下： 分離提純分離提純預處理預處理分離提純分離提純分離提純分離提純原料：原料：預處理：預處理：除雜：除雜：核心化學反應是：核心化學反應是： 礦石（固體）礦石（固體）研磨、酸溶解（表述：研磨、酸溶解（表述：“浸出浸出”）控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制條件，調節(jié)控制條件，調節(jié)PH，使，使Mg2+全部沉淀全部沉淀固體廢料固體廢料MgCO3、M g S i O3、C a M g ( C O3)2、Al2O3、Fe2

5、O3等等H2SO4過濾過濾濾液：濾液：濾渣：濾渣：氣體：氣體：NaOH pH5.5 過過 濾濾濾渣濾渣：濾液：濾液：NaOH pH12.5 過濾過濾濾液濾液： MgCl2 CO2CaSO4、H2SiO3未反應完固體雜質未反應完固體雜質Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過量、過量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+ 熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞（1）原料的預處理：）原料的預處理：溶解：溶解：灼燒灼燒煅燒煅燒 通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等濃硫

6、酸等如從海帶中提取碘如從海帶中提取碘如煅燒高嶺土如煅燒高嶺土改變結構，使一些物質能溶解。改變結構，使一些物質能溶解。并使一些雜質高溫下氧化、分解并使一些雜質高溫下氧化、分解(2)常見名詞常見名詞浸出：浸出：浸出率：浸出率：酸浸：酸浸：水洗：水洗：水浸：水浸： 固體加水（酸）溶解得到離子固體加水（酸）溶解得到離子固體溶解后，離子在溶液中的含量固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少的多少(更多轉化更多轉化)在酸溶液中反應使可溶性金屬離子在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程溶解過程通常為除去水溶性雜質通常為除去水溶性雜質與水接觸反應或溶解與

7、水接觸反應或溶解 控制反應條件的常見方法控制反應條件的常見方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀化物沉淀pH值的控制（控制值的控制（控制H+、OH-的濃度）的濃度）。例如：已知下列物質開始沉淀和沉淀完全時的例如：已知下列物質開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示如下表所示若要除去若要除去Mn2溶液中含有的溶液中含有的Fe2，應該怎樣做？，應該怎樣做？物質物質開始沉淀開始沉淀沉淀完全沉淀完全Fe(OH)3 2.73.7Fe(OH)2 7.69.6Mn(OH)2 8.39.8調節(jié)調節(jié)pH所需的物質所需的物質 調調節(jié)節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點：

8、所需的物質一般應滿足兩點： a 、能、能與與H反應，使溶液反應，使溶液pH值增大；值增大； b、不、不引入新雜質。引入新雜質。 例如：例如： 若要若要除去除去Cu2溶液中混有的溶液中混有的Fe3，可加入，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)等物質來調節(jié)溶液的溶液的pH值。值。 蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍加熱的目的加熱的目的降溫反應的目的降溫反應的目的趁熱過濾趁熱過濾冰水洗滌冰水洗滌 加快反應速率或促進加快反應速率或促進平衡向某個方向移動平衡向某個方向移動 防止某物質在高溫防止某物質在高溫時會溶解時會溶解（或分解）、（或分解）、為使化學平衡為使化學平

9、衡向著題目要求的方向移動向著題目要求的方向移動防止某物質降溫時會析出防止某物質降溫時會析出洗去晶體表面的雜質離子，洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗的溶解損耗【例【例2】有關鋁的化合物的制備，】有關鋁的化合物的制備，高嶺土中氧化鋁難高嶺土中氧化鋁難溶于酸。溶于酸。高嶺土化學組成為：高嶺土化學組成為：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%34%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質和水分）以及少量雜質和水分 預處理預處理分離提純分離提純產物產物改變高嶺土中氧化鋁的改變高嶺土中氧化鋁的結構，使其能溶于酸結構，使其能溶于酸 Al2O3

10、+6H+ = 2Al3+ + 3H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3+ 3H2O 除去溶液中的鐵離子除去溶液中的鐵離子 【例【例3】有關】有關Mn的化合物的制備的化合物的制備某軟錳礦的主要成分為某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有，還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和和Cu（0.86%）等元素的化合物）等元素的化合物 MnO22FeSO42H2SO4MnSO4Fe2(SO4)32H2O Fe3+、Mn2+、SO42-Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3SO42- 、Mn2+Zn2+、Cu2+增大固體與硫酸接觸面積，加快

11、反應速率，增大固體與硫酸接觸面積，加快反應速率，提高浸出率。提高浸出率。石灰石石灰石Fe2+ Mg2+ Ca2+2Li+CO32-= Li2CO3Na2SO4聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6-n。本實驗采用鋁鹽溶液。本實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學組成為：廉的高嶺土，化學組成為：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%50%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及

12、少量雜質）以及少量雜質和水分。已知氧化鋁有多種不同的結構，化學性質也有差和水分。已知氧化鋁有多種不同的結構，化學性質也有差異，且一定條件下可相互轉化；高嶺土中的氧化鋁難溶于異，且一定條件下可相互轉化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：高嶺土 A酸 適量CaCO3煅燒 浸出 攪拌，調節(jié)溶液pH在 4.24.5，過濾蒸發(fā)濃縮 Al2(OH)nCl6-n 901000C 已知：已知：Fe3、Al3以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH分別為分別為 3.2、 5.2。根據流程圖回答下列問題：根據流程圖回答下列問題：（

13、1）“煅燒煅燒”的目的是的目的是_。（2）“浸出浸出”過程中發(fā)生反應的離子方程式為過程中發(fā)生反應的離子方程式為_。（3）“浸出浸出”選用的酸為選用的酸為_。配制質量分數。配制質量分數15的的A酸需要酸需要200mL30的的A酸（密度約為酸（密度約為1.15g/cm3）和）和_g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、_。（4）為提高鋁的浸出率，可采取的措施有）為提高鋁的浸出率，可采取的措施有 _ （要求寫出三條）。（要求寫出三條）。（5）“調節(jié)溶液調節(jié)溶液pH在在4245”的過程中，除添加必的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的實驗用品是要的試劑，還需借助的

14、實驗用品是_；“蒸蒸發(fā)濃縮發(fā)濃縮”需保持溫度在需保持溫度在90100，控制溫度的實驗方法，控制溫度的實驗方法是是_。（6）實驗中制備堿式氯化鋁反應的化學方程式為）實驗中制備堿式氯化鋁反應的化學方程式為_改變高嶺土中氧化鋁的結構，改變高嶺土中氧化鋁的結構，使其能溶于酸。使其能溶于酸。 Al2O3+6H+ = Fe2O3+6H+ =鹽酸鹽酸 量筒量筒230 加熱或提高反應溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，加熱或提高反應溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，適當增大鹽酸濃度，充分攪拌，延長反應時間適當增大鹽酸濃度，充分攪拌，延長反應時間 pH計計 水浴加熱水浴加熱 CuO的作用是什么？加多少？多余如何除去？的作

15、用是什么？加多少？多余如何除去？.作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)cdCuO的作用是什么？加多少？多余如何除去？的作用是什么？加多少？多余如何除去？.冷卻結晶冷卻結晶 引流引流NH3H2Ob注視凹液面的最低處與刻度線注視凹液面的最低處與刻度線 凹液面的最低處與刻度線相平凹液面的最低處與刻度線相平 酸式酸式滴定終點如何確定？滴定終點如何確定？酸式增大反應物的接觸面，加快反應速率酸式增大反應物的接觸面，加快反應速率ClO- + H2OFeO(OH)8.0pH10.4b蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶125m2/81m1適當提高反應溫度、增加浸出時間適當提高反應溫度、增加浸出時間Fe(OH)3

16、Al(OH)3Na2SO4 反應物混合后，反應物混合后，Na+和和Cl-結合生成溶解度結合生成溶解度較小的較小的NaCl，結晶析出，從而使反應進行。，結晶析出，從而使反應進行。 降溫前溶液中降溫前溶液中NaCl已經飽和，已經飽和， NaCl的溶解度隨的溶解度隨溫度降低有所減小，故冷卻時會析出溫度降低有所減小，故冷卻時會析出NaCl。 重結晶重結晶坩堝坩堝攪拌、適當升高溫度攪拌、適當升高溫度取少量反應后溶液于試管中，滴入取少量反應后溶液于試管中，滴入23滴淀粉溶液，溶液變藍色。滴淀粉溶液，溶液變藍色。Ba(FeO2)2 +HNO3=防止反應速率過快，濃硝酸易揮發(fā)、易分解防止反應速率過快，濃硝酸易

17、揮發(fā)、易分解BaCO3Fe3+ H+減少廢液中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染減少廢液中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染Fe(OH)3Mg(OH)2SiCl4 + H2OSiCl4 + H2=Mg(OH)2蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶9、CoCl26H2O在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鈷在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鈷廢料（含少量廢料（含少量Fe、Al等雜質）為原料制取等雜質）為原料制取CoCl26H2O的一種新工的一種新工藝流程：藝流程：已知：已知：鈷與鹽酸反應的化學方程式為：鈷與鹽酸反應的化學方程式為：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔點熔點86，易溶于水；常溫下

18、穩(wěn)定無毒，加熱，易溶于水；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至至110120時，失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷。時，失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷。部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：見下表：沉淀物沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開始沉淀開始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀完全沉淀3.29.79.25.2請回答下列問題：請回答下列問題：加入碳酸鈉調節(jié)加入碳酸鈉調節(jié)pH至至a，a的范圍是的范圍是 。操作操作包含包含3個基本實驗操作，它們是個基本實驗操作，它們是 和過濾。和過濾。制得的制得的CoCl26H2O需減壓烘干的原因需減壓烘干的原因 。為測定產品中為測定產品中CoCl26H2O含量，某同學將一定量的樣品溶于含量，某同學將一定量的樣品溶于水，再向其中加入足量的水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，過濾，并將沉淀烘干后溶液，過濾，并將沉淀烘干后稱量其質量。通過計算發(fā)現產品中稱量其質量。通過計算發(fā)現產品中CoCl26H2O的質量分數大于的質量分數大于100，其原因可能是，其原因可能是 。5.27.6蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶降低烘干溫度，防止產品分解降低烘干溫度，防止產品分解樣品中含有樣品中含有NaCl雜質；烘干時失去了部分結晶水雜質；烘干時失去了部分結晶水 在實驗