腾八中2014年第二轮热点专题5——无机化工流程题复习策略与解题方法指导。
一、**解题思路
呈现形式：流程图、**、图像。
设问方式：措施、成分、物质、原因。
能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力
知识落点：基本理论、元素化合物、实验。
无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。
例题】（09广东，22）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有mgco3、mgsio3、camg(co3)2、al2o3和fe2o3等，**其中镁的工艺流程如下：
原料：矿石（固体）
预处理：酸溶解（表述：“浸出”）
除杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀。
核心化学反应是：控制条件，调节ph，使mg2+全部沉淀。
一）. 解题思路。
明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点
在解这类题目时：
首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。
其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性。
分析流程图需要掌握的技巧是：
1 浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物；
了解流程图以外的文字描述、**信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；
解析流程图并思考：
从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？
溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？
每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？
无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。
考察内容主要有：
1）、原料预处理。
2）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、ph调节、溶剂选择）
3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯）
4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用）
5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。
二）、规律。
主线——主产品分支——副产品回头——循环
核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯。
三）.工业生产流程主线与核心
四）. 熟悉工业流程常见的操作与名词。
1、研磨：是指用研磨机或研钵将块状的或颗粒状的物质磨成粉末状的小颗粒——增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率。
浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。
2、酸浸：指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去溶解的过程。
3、水洗：水洗通常是为了除去水溶性的杂质。 有机物洗涤：减少晶体损失。
4、灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转为容易提取的物质。例如海带中提取碘等。
5、酸作用：溶解、去氧化物（膜）、调节ph促进水解（沉淀）。
6、碱作用：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节ph促进水解（沉淀）。
7、氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子。
8、控制ph值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离。
9、煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；
除去溶解在溶液中的气体，例如氧气。
10、趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度。
11、工业流程中的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、 灼烧、分液、重复操作2-3次等。
12、浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。
13、控制反应条件的方法。
控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 --ph值的控制。
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。
问题：若要除去mn2＋溶液中含有的fe2＋，应该怎样做？
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
蒸发、反应时的气体氛围。
加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动。
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。
14、物质的分离和提纯的方法。
1）分离方法。
结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发）
过滤——固、液分离。
蒸馏——液、液分离。
分液——互不相溶的液体间的分离。
萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。
升华——将可直接气化的固体分离出来。
盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。
2）提纯方法。
水溶法、酸溶法、碱溶法、氧化剂或还原剂法、加热灼烧法、调节ph法。
二、做好常见考点的整理、归纳。
工业流程题目在流程上一般分为3个过程：
1.原料处理阶段的常见考点：①加快反应速率 ②溶解浸出 ③灼烧焙烧 ④煅烧 ⑤反应条件控制。
2.分离提纯阶段的常见考点：①调ph值除杂 ②试剂除杂 ③加热④降温⑤母液（滤液）⑥萃取。
3.获得产品阶段的常见考点：①洗涤（冰水热水）
蒸发、反应时的气体氛围抑制水解
③蒸发浓缩、冷却结晶
蒸发结晶、趁热过滤
重结晶。4.其他常见考点：①方程式 ②实验仪器③计算 ④信息点
例1：(2012·广东理综，32)难溶性杂卤石(k2so4·mgso4·2caso4·2h2o)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
k2so4·mgso4·2caso4·2h2o(s) 2ca2＋＋2k＋＋mg2＋＋4so＋2h2o
为能充分利用钾资源，用饱和ca(oh)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
1)滤渣主要成分有___和___以及未溶杂卤石。
2)用化学平衡移动原理解释ca(oh)2溶液能溶解杂卤石浸出k＋的原因。
3)“除杂”环节中，先加入___溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入___溶液调滤液ph至中性。
4)不同温度下，k＋的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图。
由图可得，随着温度升高，5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：
caso4(s)＋cocaco3(s)＋so
已知298 k时，ksp(caco3)＝2.80×10－9，ksp(caso4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数k(计算结果保留三位有效数字)。
方法技巧要求用理论回答的试题，应采用“四段论法”：改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。
例2：铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是al2o3和少量的sio2、fe2o3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取al2(so4)3和铵明矾晶体[nh4al(so4)2·12h2o]的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
1)固体a的化学式为中通入足量co2气体发生反应的离子方程式为。
2)由ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称冷却结晶、过滤洗涤。
3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取al2(so4)3，需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm－3l(保留一位小数)。
4)若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的al2o3和h2so4的物质的量之比为___
方法技巧首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题，首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。关键在于认真对比分析原料与产品的组成，从中找出将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。
当把生产的主线弄清楚了，围绕生产主线所设计的系列问题也就可以解答了。
练习：1.（2010年高考广东32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石（主要成分为li2oal2o34sio2）为原材料制备li2co3的工艺流程如下：
已知：fe3+、al3+、fe2+和mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的ph分别为.7和12.
4；li2so4、lioh和li2co3在303k下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.
3g。1）步骤ⅰ前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是。
2）步骤ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有li+、so42-，另含有al3+、fe3+、fe2+、mg2+、ca2+、na+等杂质，需在搅拌下加入填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的ph到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。