中小学教育资源及组卷应用平台 微专题4 无机化工流程题的解题策略 1.常考无机化工流程的呈现形式 2.读图要领 (1)箭头:进入的是投料(反应物),出去的是含产品中元素的物质(流程方向)、副产物或杂质(支线方向)。 (2)三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。 3.流程图中主要环节的分析 (1)原料的预处理 ①溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸等。 水浸 与水接触发生反应或溶解 浸出 固体加水(酸)溶解得到离子 酸浸 在酸溶液中反应,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去 浸出率 固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少 ②灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解。 ③审题时要“瞻前顾后”,注意物质性质及反应原理的前后联系。 (2)核心反———陌生方程式的书写 ①氧化还原反应:熟练应用氧化还原反应规律判断产物,并根据化合价升降相等配平。 ②非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际判断产物。 (3)常用的分离方法 ①过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 ②萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 ③蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如从溶液中提取NaCl。 ④冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。 ⑤蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。 ⑥冷却法:利用气体液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的NH3。 【题型1 调控化学反应速率提高效率】 1.向铬铁矿(FeCr2O4)中通入O2进行焙烧,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是_____。 2.将催化剂负载在玻璃棉上而不直接平铺在玻璃管中,目的是_____。 3.[2020·北京,18(1)①]酸、过量铁屑对软锰矿(MnO2)进行溶出前需研磨。目的是_____ _____。 4.向金属Bi中加入稀HNO3酸浸,过程中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度,其原理是_____ _____。 【题型2 结晶与分离提纯操作的应用】 5.[2021·河北,14(4)②]向含NH4Cl的滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作_____、_____、洗涤、干燥。 6.[2019·全国卷Ⅰ,27(4)]由硫酸铁与硫酸铵的混合溶液,通过_____操作,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 7.[2019·全国卷Ⅲ,27(5)改编]过滤得到乙酰水杨酸结晶粗品,该固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体,采用的“纯化”方法为_____。 8.[2021·湖南,15(1)]以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下: 已知:(i)当温度超过35 ℃时,NH4HCO3开始分解。 (ii)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O) 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2 晶体A的化学式为_____,晶体A能够析出的原因是_____ _____。 【题型3 沉淀金属离子和除杂条件分析】 9.[2021·全国乙卷,26(2)]磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。 金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+ 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8 “水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调 ... ...
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