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文檔簡介
無機化工流程題解題方法指導1陌生信息的提取和應用物料走向主要步驟方框處有操作(有工人)條件及操作標注全面工藝流程圖的感性認識和加工分析和解決解答化學問題的能力考生提取以下信息會順利解題本題特色和方向1、高考想考什么?(1)呈現形式:流程圖、表格、圖像(2)設問方式:措施、成分、物質、原因(3)能力考查:獲取信息的能力、分解問題的能力、表達能力(4)知識落點:基本理論、元素化合物、實驗
綜上所述,無機工業流程圖題能夠以真實的工業生產過程為背景,體現能力立意的命題指導思想,能夠綜合考查學生各方面的基礎知識及將已有知識靈活應用在生產實際中解決問題的能力。所以近年來高考該類型題持續出現。一、解題方法3陌生信息的提取和應用物料走向主要步驟方框處有操作(有工人)條件及操作標注全面工藝流程圖的感性認識和加工分析和解決解答化學問題的能力考生提取以下信息會順利解題本題特色和方向2、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;氧化還原反應的判斷、方程式書寫;利用控制pH分離除雜;利用溶解度分離;常用的分離方法、實驗操作;流程中的物質轉化和循環;綠色化學評價;53、工業生產流程主線與核心原料預處理除雜、凈化產品分離提純反應條件控制原料循環利用排放物的無害化處理規律:主線主產品、分支副產品、回頭為循環。核心考點:物質的分離操作、除雜試劑的選擇、生產條件的控制64、解答無機化工流程試題的程序是什么?
此類試題的題干通常包括文字說明、工藝(實驗)流程以及供參考的數據(以表格、圖像等呈現)。①首先要通過閱讀文字說明,清楚試題背景是工業生產還是實驗室研究,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?含量?產品成分?從用途能看出什么性質?);②然后整體瀏覽一下流程,基本辨別出預處理、反應、提純、分離等階段;③接下來可以先看看設問,使下一步的深入分析重點更明確;④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。7解題思路:明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步發生的反應及得到的產物→
結合基礎理論與實際問題思考→注意答題有模式與要點8【例1】(09廣東,22)某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中鎂的工藝流程如下:Ⅱ分離提純Ⅰ預處理Ⅱ分離提純Ⅲ還原9原料:預處理:除雜:核心化學反應是:礦石(固體)研磨、酸溶解(表述:“浸出”)控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制條件,調節PH,使Mg2+全部沉淀10固體廢料[MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3、Fe2O3等]H2SO4過濾濾液:濾渣:氣體:NaOHpH5.5過濾濾渣Ⅰ:濾液:NaOHpH12.5過濾濾液Ⅱ:
MgCl2
CO2CaSO4、H2SiO3未反應完固體雜質Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+115.熟悉工業流程常見的操作與名詞(1)原料的預處理:①溶解:②灼燒③煅燒通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等如從海帶中提取碘如煅燒高嶺土改變結構,使一些物質能溶解。并使一些雜質高溫下氧化、分解12(2)控制反應條件的方法①控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀pH值的控制。例如:已知下列物質開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,應該怎樣做?物質開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3
2.73.7Fe(OH)2
7.69.6Mn(OH)2
8.39.813調節pH所需的物質調節pH所需的物質一般應滿足兩點:a、能與H+反應,使溶液pH值增大;b、不引入新雜質。例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節溶液的pH值。
14②蒸發、反應時的氣體氛圍③加熱的目的④降溫反應的目的⑤趁熱過濾⑥冰水洗滌
加快反應速率或促進平衡向某個方向移動
防止某物質在高溫時會溶解(或分解)、為使化學平衡向著題目要求的方向移動防止某物質降溫時會析出洗去晶體表面的雜質離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗15(3)常見名詞浸出:浸出率:酸浸:水洗:水浸: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的多少(更多轉化)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溶解過程通常為除去水溶性雜質與水接觸反應或溶解16【例2】有關鋁的化合物的制備,高嶺土中氧化鋁難溶于酸。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預處理分離提純還原產物改變高嶺土中氧化鋁的結構,使其能溶于酸Al2O3+6H+==2Al3++3H2OFe2O3+6H+==2Fe3++H2O除去溶液中的鐵離子17【例3】(07廣東24)---有關Mn的化合物的制備某軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2OFe3+、Mn2+、SO42-Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3SO42-
、Mn2+Zn2+、Cu2+18例4(05廣東22)-----有關Ti的化合物制備副產物將Fe3+還原為Fe2+
析出(或分離、或得到)FeSO4·7H2O產生廢液酸性石灰(或碳酸鈣、廢堿)19工業流程題目在流程上一般分為3個過程:原料處理分離提純獲得產品二、做好常見考點的整理、歸納1.原料處理階段的常見考點:①加快反應速率②溶解浸出③灼燒焙燒④煅燒⑤反應條件控制2.分離提純階段的常見考點:①調pH值除雜②試劑除雜③加熱④降溫⑤母液(濾液)⑥萃取203.獲得產品階段的常見考點:①洗滌(冰水熱水)②蒸發、反應時的氣體氛圍抑制水解③蒸發濃縮、冷卻結晶④蒸發結晶、趁熱過濾⑤重結晶4.其他常見考點:①方程式②實驗儀器③計算④信息點21做好基礎知識的落實化工流程題目涉及的知識點多、綜合性強由以上的分析可以看出工業流程題目考查內容形式多樣,化學實驗與元素化合物、化學計算、化學概念和原理等各個板塊中相關知識綜合在一起進行考察。綜合能力要求較高但所涉及的知識大多比較基礎,因此在復習時要注意相關知識點的落實,避免失去根基。1.精選題目做好知識點的覆蓋三、注重基礎知識的落實
對自己最了解,找出自己的薄弱點重點強化。加強以練習。
2.了解情況重點強化22如上面提到的“蒸發濃縮,冷卻結晶”實際上是分離操作中的部分;那么完整的實驗操作是什么?(完整的是“蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾,洗滌,干燥”)除此以外物質的分離操作還有那些?這些操作在什么情況下應用?有何注意事項?這樣逐漸展開,并且和一輪的基礎知識復習聯系起來,既體現了高三復習的整體性和呼應,又加強了對知識的記憶和應用!3.由點及面注意知識的拓展、聯系三、注重基礎知識的落實2324增大固體與硫酸接觸面積,加快反應速率,提高浸出率。石灰石Fe2+Mg2+Ca2+2Li++CO32-=Li2CO3↓Na2SO4252、聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態的堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n]。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、價格廉的高嶺土,化學組成為:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)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:已知:Fe3+、Al3+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3.2、5.2。26改變高嶺土中氧化鋁的結構,使其能溶于酸。根據流程圖回答下列問題:(1)“煅燒”的目的是__________________________。(2)“浸出”過程中發生反應的離子方程式為_______________________________。(3)“浸出”選用的酸為_______。配制質量分數15%的A酸需要200mL30%的A酸(密度約為1.15g/cm3)和____g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____________________________
(要求寫出三條)。(5)“調節溶液pH在4.2~4.5”的過程中,除添加必要的試劑,還需借助的實驗用品是___________;“蒸發濃縮”需保持溫度在90~100℃,控制溫度的實驗方法是_________________。(6)實驗中制備堿式氯化鋁反應的化學方程式為__________________________________Al2O3+6H+=Fe2O3+6H+=鹽酸量筒230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
pH計水浴加熱
27cdCuO的作用是什么?加多少?多余如何除去?28冷卻結晶引流NH3·H2Ob注視凹液面的最低處與刻度線
凹頁面的最低處與刻度線相平
酸式滴定終點如何確定?29增大反應物的接觸面,加快反應速率ClO-+H2OFeO(OH)308.0≤pH<10.4b蒸發濃縮、冷卻結晶125m2/81m131適當提高反應溫度、增加浸出時間32Fe(OH)3Al(OH)3Na2SO4
反應物混合后,Na+和Cl-結合生成溶解度較小的NaCl,結晶析出,從而使反應進行。降溫前溶液中NaCl已經飽和,NaCl的溶解度隨溫度降低有所減小,故冷卻時會析出NaCl。
重結晶33坩堝攪拌、適當升高溫度取少量反應后溶液于試管中,滴入2~3滴淀粉溶液,溶液變藍色。⑤34Ba(FeO2)2+HNO3==防止反應速率過快,濃硝酸易揮發、易分解BaCO3Fe3+H+減少廢液中可溶性鋇鹽對環境的污染35Fe(OH)3Mg(OH)236SiCl4+H2OSiCl4+H2==Mg(OH)2蒸發濃縮、冷卻結晶379、CoCl2·6H2O在飼料、醫藥工業上有廣泛的用途。下列是以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)為原料制取CoCl2·6H2O的一種新工藝流程:已知:①鈷與鹽酸反應的化學方程式為:Co+2HCl=CoCl2+H2↑②CoCl2·6H2O熔點86℃,易溶于水;常溫下穩定無毒,加熱至110~120℃時,失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷。③部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:38沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2請回答下列問題:⑴加入碳酸鈉調節pH至a,a的范圍是
。⑵操作Ⅰ包含3個基本實驗操作,它們是
和過濾。⑶制得的CoCl2·6H2O需減壓烘干的原因
。⑷為測定產品中CoCl2·6H2O含量,某同學將一定量的樣品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,過濾,并將沉淀烘干后稱量其質量。通過計算發現產品中CoCl2·6H2O的質量分數大于100%,其原因可能是
。5.2~7.6蒸發濃縮、冷卻結晶降低烘干溫度,防止產品分解樣品中含有NaCl雜質;烘干時失去了部分結晶水39⑸在實驗室中,為了從上述產品中獲得更純凈的CoCl2·6H2O,方法是
。⑹在上述新工藝中,用“鹽酸”代替原工藝中“鹽酸與硝酸的混酸”直接溶解含鈷廢料,其主要優點為
。原工藝較新工藝也有優點,其主要優點
。重結晶減少有毒氣體的排放,防止大氣污染;防止產品中混有硝酸鹽硝酸替代新工藝中的鹽酸和過氧化氫,比新工藝流程少,節約成本4010、(2013課標Ⅱ,27,14分)氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業級氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質]的流程如下:工業ZnO浸出液濾液濾液濾餅ZnO提示:在本實驗條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高錳酸鉀的還原產物是MnO2。回答下列問題:(1)反應②中除掉的雜質離子是
,發生反應的離子方程式為
;在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對除雜的影響是
。
(2)反應③的反應類型為
,過濾得到的濾渣中,除了過量的鋅外還有
。
(3)反應④形成的沉淀要用水洗,檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是
。
(4)反應④中產物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的濾餅11.2g,煅燒后可得到產品8.1g,則x等于
。Fe2+和Mn2+(2分)MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(2分)2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+(2分)鐵離子和錳離子不能生成沉淀,從而無法除去鐵和錳雜質(2分)置換反應鎳(每空1分,共2分)取少量水洗液于試管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴入硝酸鋇溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀已經洗滌干凈(2分)1(2分)檢SO42-
方向:聯系生產生活實際,體現學科特色和學科價值11、(2013課標Ⅰ,27,15分)鋰離子電池的應用很廣,其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時,該鋰離子電池負極發生的反應為6C+xLi++xe-LixC6。現欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。
回答下列問題:(1)LiCoO2中,Co元素的化合價為
。
(2)寫出“正極堿浸”中發生反應的離子方程式
。
(3)“酸浸”一般在80
℃下進行,寫出該步驟中發生的所有氧化還原反應的化學方程式
;可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺點是
。
(4)寫出“沉鈷”過程中發生反應的化學方程式
。
(5)充放電過程中,發生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉化,寫出放電時電池反應方程式
。
(6)上述工藝中,“放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是
。在整個回收工藝中,可回收到的金屬化合物有
(填化學式)。
+32Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑有氯氣生成,污染較大CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6CLi+從負極中脫出,經由電解質向正極移動
并進入正極材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH最易遭老板“炒”的15種員工廣東韋邦集團李雙華有人在工作中出了問題,于是首先想到的是換一家企業去工作,考慮的只是換一個環境而已,根本沒有反思自身的問題。可是,換了工作環境問題卻依然存在啊!老板雖然換了,但他們考慮“炒魷魚”的因素是一致的。那么,老板眼中什么樣的人會被炒掉呢?這類對象一般是剛剛參加工作不久的職場新鮮人,對突發事件往往措手不及,結果行動常過分急躁,更甚者每次遇事每次如此,給老板
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