【名师一号】2017届高考化学一轮复习热点题型突破系列3无机化工流程题的解题策略新人教版素材.ppt

(2015·新课标全国卷Ⅰ)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示： 【精讲精析】　(1)根据强酸制弱酸的原理以及题目中硼酸的化学式，可完成方程式的书写；提高反应速率除增大溶液浓度外，还可以考虑温度、接触面积等。 (2)Fe3O4有磁性，碱性氧化物被硫酸溶解，二氧化硅则不溶。 (3)由于Al3＋和Fe3＋在pH约为5时均可沉淀析出，所以要将Fe2＋氧化成Fe3＋与Al3＋一并除去。 (4)“酸浸”过程中生成大量硫酸镁，所以在后续的蒸发浓缩、冷却结晶过程中会析出少量的硫酸镁。 (5)电子式的书写应注意阴离子应用“[　]”括起来。 (6)硼酸高温易分解，镁具有还原性，作还原剂，将硼置换出来。 2．化工生产流程中常见考点及常见名词 (1)化工生产流程中的常见名词。 ①浸出：溶剂选择性地溶解固体中某组分的工艺过程。矿物原料浸出的任务是选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。依据所选择的溶剂不同，通常分为酸浸和碱浸。 ②粉碎：增大表面积，加快反应速率。 ③灼烧、焙烧、煅烧：使物质在高温下氧化、分解。 (2)化工生产中分离、提纯阶段的常用反应条件。 ①调pH除杂： a．控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 b．调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。 ②控温：防止温度过高，使物质分解或挥发；防止温度过低，使物质无法挥发或者反应不能进行。 ③加热：加快反应速率；加速固体溶解；使平衡向吸热方向移动。 (3)获得产品阶段的常用方法。 ①洗涤：用冰水、热水、乙醇、乙醚等溶剂(主要考虑溶解度)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。 ③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCl。 ④蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。 1．解答工艺流程类题目的三个步骤 (1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。 (2)分析流程中的每一步骤。 (3)从问题中获取信息，帮助解题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，也可从对设备的要求，环境保护等方面作答)。 2．解答工艺流程题需考虑的六个方面 (1)浏览题中的工艺流程图，提取有用的信息，分析流程中将原料转化为产品的主要生产原理，推断并写出相关化学反应方程式。 (2)设计分离提纯产品的步骤，选择分离提纯的实验方法(如过滤、蒸发、分液、蒸馏等)，掌握主要仪器和主要操作。 (3)根据数据，结合化学平衡移动原理，从温度、压强和浓度等方面分析，找到能使反应正向移动的条件，计算出产品的产率和反应物的转化率。 (4)注意环保，减少污染，发展“绿色化学”。以原料循环使用或废物利用为主线，评价实验方案的优劣。 (5)考虑原料的来源和经济成本。通过对原料价位的思考优化实验方案。 (6)设计出简单的生产设备、简便的生产工艺等。以流程中部分实验操作的改进和创新来评价实验方案。 步骤1　快速浏览，明确实验目的 (1)阅读题目的背景材料、找出提供的原料、分析提供的条件和图表。 (2)解读操作流程、挖掘重要的操作步骤。 步骤2　仔细审读，关注有效信息 (1)关注箭头号：图1箭头表示的是反应物同时加入，图2表示反应物分步加入，图3表示循环反应。 (2)关注框内所列内容：根据实验目的，大致弄清从原料到产品的物质间的转化关系。 步骤3　对照问题，提炼关键信息 根据设问提炼出对解决问题有用的信息。有些题干中不很明了的信息可能会在问题中有所涉及而得以完善。有些信息问题涉及不到，属于无效信息，所以对题干中和流程图中不懂的信息要大胆跳过，如果解决问题需要再重新梳理。 1．(2015·广东理综)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)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Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6 mol·L－1，则溶液pH大于_______ (Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12)；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是__________________________。