金屬及其化合物第三章專題講座一無機(jī)化工生產(chǎn)流程題解題策略工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖的形式表示出來，并根據(jù)物質(zhì)生產(chǎn)流程中的有關(guān)化學(xué)知識步步設(shè)問，該類試題具有以下特點(diǎn)：(1)箭頭：箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物)、出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。(2)三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，返回線表示物質(zhì)循環(huán)使用?！绢}型特點(diǎn)】【常見題型】回答下列問題：(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________；為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有_______________________________________(寫出兩條)。(2)利用________的磁性，可將其從“濾渣”中分離；“濾渣”中還剩余的物質(zhì)是____________(寫化學(xué)式)。(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是______________________；然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是__________________________________。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是__________(填名稱)。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為____________。(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼；以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程：______________________。a．水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解；b．浸出：固體加水(酸)溶解得到離子；c．浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)；d．酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。③灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。(3)分離提純階段的常見考點(diǎn)：①調(diào)pH除雜。a．控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。如若要除去Al3＋、Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)溶液的pH。b．調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H＋反應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。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(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。②加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如侯氏制堿法中的NaHCO3，H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。③降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)溶解(或分解)；為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。(4)獲得產(chǎn)品階段的常見考點(diǎn)：①洗滌(冰水、熱水)洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗；乙醇洗滌既可洗去晶體表面的雜質(zhì)，又可減少晶體溶解的損耗。②蒸發(fā)時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解。③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如NaCl和KNO3混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，這樣就可分離出大部分KNO3。④蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如NaCl和KNO3混合溶液，若將混合溶液蒸發(fā)一段時(shí)間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl。這類題目其實(shí)就是混合物的除雜、分離、提純。當(dāng)遇到這一類題時(shí)，一定要認(rèn)真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些，主要物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)差別是什么？認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去，要明確題中的每一種試劑、每一步操作都是為了得到更多和更純的產(chǎn)品。經(jīng)過這樣的思考后將工藝流程轉(zhuǎn)化為物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程，更能明白每一步所加試劑或操作的目的。(1)物質(zhì)分離提純的原則：不增，不減，易分離，易復(fù)原。(2)明確常用的提純方法：①水溶法：除去可溶性雜質(zhì)。②酸溶法：除去堿性雜質(zhì)。③堿溶法：除去酸性雜質(zhì)。④氧化劑或還原劑法：除去還原性或氧化性雜質(zhì)。⑤加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)。⑥調(diào)節(jié)溶液的pH法：如除去酸性銅溶液中的Fe3＋等。⑦蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl。(3)明確常用的分離方法：①過濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。②萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。③冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4