高考化学 元素及其化合物 专题09 化工流程选择题知识点讲解.doc

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1、1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考化学精选高考化学 元素及其化合物元素及其化合物 专题专题 0909 化工流程选择化工流程选择题知识点讲解题知识点讲解1硫酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有 Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为 Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D知识点讲解知识点讲解无机化工流程题的特点：无机化工流程题的特点：规律：主线主产品、分支副产品、回头

2、为循环。核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线，以操作过程为主线，甚至有时候会以设备为主线。2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问： 反应速率与平衡理论的运用 2 / 10反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等 氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写； 利用控制 pH 分离除杂； 化学反应的能量变化； 实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等； 流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用； 环境保护与绿色化学评价。一、原料处理的方法和作用一、原料处理的方法和作用对原料进行预处理的

3、常用方法及其作用：1. 粉碎、研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。2. 水浸：与水接触反应或溶解。3. 酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。近年来，在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中，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。4. 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少(更多转化)。5. 灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性

4、杂质，将有机碘转化为碘盐。6. 灼烧、焙烧、煅烧：改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。二、掌握核心化学反应二、掌握核心化学反应1. 元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相3 / 10互转化的过程。理解物质之间的转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题，需要掌握这些元素及其化合物的知识2. 还要掌握有关化工生产的知识，熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等；3. 化学反应原理：化工生产中把原料转变

5、成产品的过程就是化学反应的过程，从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等，是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等，做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 调节溶液的 pH 值：使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的，抑制某些离子的水解，防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去 Mn2溶液中含有的 Fe2，应该怎样做？提示：先用氧化剂

6、把 Fe2氧化为 Fe3，再调溶液的 pH 到 3.7。调节 pH 所需的物质一般应满足两点：能与 H反应，使溶液 pH 值增大；不引入新杂质。例如：若要除去 Cu2溶液中混有的 Fe3，可加入 CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的 pH值。调节溶液的 pH：“酸作用还可以除去氧化物（膜） ；“碱作用”还可以除去油污、除去铝片氧化物、溶解铝、二氧化硅。 控制体系的温度4 / 10a控制低温：防止物质的分解，如 NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等；防止物质的挥发，如盐酸、醋酸等；抑制物质的水解，如冰水洗涤，以防止洗涤过程中的溶解损耗；增大气体反

7、应物的溶解度，使其被充分吸收；b采取加热：加速某固体的溶解，加快反应速率；减少气体生成物的溶解并使其逸出；使平衡向需要的方向移动；趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质；c控制范围：确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益，防止副反应发生等。三、三、 明确反应原理明确反应原理注意每一步在什么条件下，发生了什么反应，生成了什么物质，这些物质分别到哪里去了。如转化成了沉淀还是气体或生成了其他物质。四、四、 物质分离或提纯的方法物质分离或提纯的方法化工生产过程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，或蒸馏、萃

8、取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。1. 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。 蒸发浓缩、冷却结晶：如除去 KNO3 中的少量 NaCl。 蒸发结晶、趁热过滤：如除去 NaCl 中的少量 KNO3。2. 溶解法：利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如 Fe(Al)可用过量的 NaOH 溶液而除去 Al，CO2(HCl、H2O)先通过饱和食盐水，再通过浓 H2SO4。3. 沉淀法：a. 加合适的沉淀剂(要使杂质离子充分沉淀，加入的沉淀剂必须过量，且在后续步骤中容易除去)；b. 调节溶液的

9、酸碱性。4. 洗涤法：a.水洗；b.冰水洗；c.有机溶剂洗。其目的是：洗去目标物表面的5 / 10杂质离子；减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量；防止目标物形成结晶水合物；使晶体快速干燥。五、可循环物质的判断和流程评价五、可循环物质的判断和流程评价（一）（一） 可循环物质的判断可循环物质的判断1. 流程图中回头箭头的物质。2. 生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。（二）对整个工艺流程从下列几个方面进行评价（二）对整个工艺流程从下列几个方面进行评价1.体现绿色化学思想（使用无毒无害原料，采用原子利用率高的制备路线，原料的循环利用，副产

10、物综合利用，节能，等） 。2. 高效节能方面（原料廉价，工艺简单，产品的纯度高，能耗低等） 。3. 生成物或副产物的污染。【规范答题规范答题】实验操作类规范语言表述实验操作类规范语言表述1.1. 测定溶液测定溶液 pHpH 的操作的操作将一小块 pH 试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在 pH 试纸上，待试纸变色后，再与标准比色卡对照。模板模板 答题关键词：答题关键词：pHpH 试纸、表面皿、玻璃棒、蘸待测液、比色卡、对照。试纸、表面皿、玻璃棒、蘸待测液、比色卡、对照。四步：取放试纸蘸待测液点滴试纸与比色卡对照。概括为“取、蘸、点、比” 。抓住关键词和四步操作环节，此类问题一定不失分

11、。2.2.沉淀洗涤沉淀洗涤(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作6 / 1023 次。(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。(4)沉淀剂是否过量的判断方法模板模板 加沉淀剂：静置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量。加入与沉淀剂反应的试剂：静置，取适量上层清液于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量。注意：若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只

12、能选用方法(1)。（5）判断沉淀是否洗净的操作答题答题取最后一次洗涤液，滴加（试剂） ，若没有现象，证明沉淀已洗净3.容量瓶捡漏操作模板模板 加入一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，倒立观察。然后再将容量瓶正立，并将瓶塞旋转 180后塞紧，再倒立。若均无水渗出，则容量瓶不漏水。4.滴定管检查是否漏水的操作模板模板 酸式滴定管：关闭活塞，向其中加入一定量的水，用滴定管夹将其固定铁架台上，观察是否漏水。若 2 分钟内不漏水，将活塞塞旋转 180后，重复上述操作。7 / 10碱式滴定管：向其中加入一定量的水，用滴定管夹将其固定铁架台上，观察是否漏水。若 2 分钟内不漏水，轻轻挤压玻璃球，放出少量液

13、体，再次观察滴定管是否漏水。5.滴定管赶气泡的操作模板模板 酸式滴定管：右手将滴定管倾斜 30左右，左手迅速打开活塞使溶液冲出，从而使溶液充满尖嘴。碱式滴定管：将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，是溶液从尖嘴流出，即可赶出气泡。6.6.装置的气密性检查装置的气密性检查模板模板 形成封闭体系操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)描述现象得出结论。微热法关键词是：封闭（将导管一端放入水中） 、微热、气泡、水柱；液差(封)法关键词是：封闭（用止水夹关闭右侧导气管，向漏斗中加水） 、液差（漏斗中形成一段水柱，停止注水后，水柱不变化） 。整套装置气密性检查：为使其产生明显的现象，

14、用酒精灯对装置中某个可加热容器微热，观察插入水中导管口是否有气泡冒出，也可对整套装置适当分割，分段检查气密性。7.7.萃取分液操作萃取分液操作8 / 10关闭分液漏斗活塞，将混合液倒入分液漏斗中，充分振荡、静置、分层，在漏斗下面放一个小烧杯，打开分液漏斗活塞，使下层液体从下口沿烧杯壁流下；上层液体从上口倒出。8.8. 焰色反应的操作焰色反应的操作先将铂丝沾盐酸溶液在酒精灯火焰上灼烧，反复几次，直到与酒精灯火焰颜色接近为止。然后用铂丝沾取少量待测液，到酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色，如为黄色，则说明溶液中含 Na；若透过蓝色钴玻璃呈紫色，则说明溶液中含K。9.9.氢氧化铁胶体的制备氢氧化铁胶体的

15、制备往煮沸的蒸馏水中逐滴滴加饱和的 FeCl3 溶液，当溶液变红褐色时，立即停止加热。10.10.从溶液中结晶实验操作从溶液中结晶实验操作模板模板 溶解度受温度影响小的：蒸发结晶过滤溶解度受温度影响较大或带结晶水的：加热浓缩冷却结晶过滤典例典例 1 1 利用海水提取溴和镁的一般过程如下，下列说法正确的是（利用海水提取溴和镁的一般过程如下，下列说法正确的是（ ）A. 工业溴中含少量 Cl2，可用 NaOH 溶液除去B. 工业上常利用电解 MgCl2 溶液冶炼金属镁C. 富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质D. 若提取 1molBr2，至少需要 44.8L 的 Cl2【答案】C9 /

16、10典例典例 2 2 碱式碳酸铝镁碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)dMgaAlb(OH)c(CO3)d在一定条件下的转化如下图所示，下在一定条件下的转化如下图所示，下列说法正确的是列说法正确的是A. Q 可能为 NH3B. X 可能为 NaOHC. a、b、c、d 符合关系式:2a+3b=c+2dD. 工业上用 CO 还原 Al2O3 的方法制取金属 Al【答案】BC典例典例 3 3 根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是A. 除去粗盐中杂质 Mg2+、SO42-、Ca2+，加入的药品顺序为：NaOH 溶液Na2

17、CO3 溶液BaCl2 溶液过滤后加盐酸B. 从能量转换角度看，氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程C. 从第步到第步的目的是为了浓缩D. 在过程中 SO2 被氧化10 / 10【答案】CD 【解析】ACa2用碳酸钠除去，Mg2用氢氧化钠除去，SO42用氯化钡除去，过滤后加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整，如果在过滤沉淀前加入过量BaCl2 溶液，稀盐酸不能除去氯化钡溶液，所以会产生新杂质，A 错误；B根据电解原理分析，电解饱和食盐水是电能转化为化学能，B 错误；C溴离子被氧化为溴单质后，被二氧化硫吸收生成溴离子，加入氧化剂氧化溴离子为溴单质，富集溴元素，从第步到第步的目的是为了浓缩，C 正确；