1、1专题讲座(六) 无机化工流程题一、无机化工流程题结构二、无机化工流程题分类突破题型一 物质制备类化工流程题1核心反应陌生方程式的书写。关注箭头的指向:箭头指入反应物,箭头指出生成物。(1)氧化还原反应:熟练应用氧化还原规律,判断产物并配平。(2)非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际判断产物。2原料的预处理。(1)溶解:通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。水浸 与水接触反应或溶解浸出 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的溶解过程浸出率 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
2、质高温下氧化、分解。3常用的控制反应条件的方法。(1)调节溶液的 pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。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。例如:若要除去 Cu2 中混有的 Fe3 ,可加入 CuO、Cu(OH) 2、Cu 2(OH)2CO3等物质来调节溶液的 pH,不可加入 NaOH 溶液、氨水等。(2)控制温度。根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。2(3)趁热过滤。防止某物质降温时会析出。(4)冰水洗涤。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。题型二 提纯类化工流程题1明确常用的提纯方法。(1
3、)水溶法:除去可溶性杂质。(2)酸溶法:除去碱性杂质。(3)碱溶法:除去酸性杂质。(4)氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。(6)调节溶液的 pH 法:如除去酸性溶液中的 Fe3 等。2明确常用的分离方法。(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 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、FeCl 3、Cu
4、Cl 2、CuSO 45H2O、FeSO 47H2O 等。(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇或甘油。练习_1把海水过滤除杂后,又提取出了氯化钠、溴、镁等化学物质。剩余的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:回答下列问题:(1)丁溶液中的溶质为_(填化学式)。(2)第步的操作中用稀硫酸浸洗的目的是_。(3)第步的操作中提取 I2的方法是_(写出操作名称)。(4)检验得到 I2的方法是_。解析:富碘卤水中 I 与 Ag 反应生成 AgI(甲),AgI、铁粉在水中不断搅拌,会缓慢发生反应生成 Ag 和 FeI2,在第步加入稀硫酸的目的是溶解多余的铁屑而提纯银,再把3银溶
5、于硝酸制取 AgNO3,从而使 AgNO3重新与 I 反应。而 FeI2溶液中通入稍过量 Cl2,可生成 FeCl3溶液(丁)和 I2单质,用萃取的方法可从碘水中提取碘。答案:(1)FeCl 3 (2)除去过量的铁屑 (3)萃取、分液 (4)取少量的产物加入淀粉溶液,若变蓝色,则说明得到了单质碘;若不变蓝色,则说明没有得到单质碘2(2018全国卷)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子 c0(Mn )0.1 molL 1 形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下:金属离子 Fe3
6、Fe2 Zn2 Cd2开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 7.4沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。(2)滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有_;氧化除杂工序中 ZnO 的作用是_,若不通入氧气,其后果是_。(3)溶液中的 Cd2 可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为_。解析:(1)在焙烧过程中 ZnS 和 O2反应生成 ZnO 和 SO2。(2)溶液中的 Pb2 与 SO 不24能共存生成 PbSO4沉淀,SiO 2不溶于 H2SO4,即滤渣 1 中含 SiO2和 PbSO4。氧化除杂过程中O2能将溶液中 Fe2 氧化生成 Fe3 ,加入 ZnO 能调节溶液的 pH,促进 Fe3 完全水解。由题表知 Fe2 、Zn 2 开始沉淀和沉淀完全时的 pH 非常接近,若不通入 O2使 Fe2 氧化为 Fe3 ,加入 ZnO 后无法除去 Fe2 ,会影响 Zn 的纯度。(3)根据题中信息可知还原除杂工序中涉及的离子反应为Cd2 Zn= =CdZn 2 。答案:(1)ZnS O2 ZnOSO 232 = = = = =焙 烧 (2)PbSO4 调节溶液的 pH 无法除去杂质 Fe2(3)Cd2 Zn= =CdZn 2
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