高考化学:无机化工流程题的解题技巧

2024-06-16 17:50 来源: 文化之窗 本文影响了:42人

无机化工流程题能力要求

1.培养从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并与已有知识块

   整合,重组为新知识块的能力。

2.培养将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,

   解决简单化学问题的能力。

3.培养将分析和解决问题的过程及成果,用正确的化学术语及文字、图表、

   模型、图形等表达,并做出解释的能力。

一、工业流程题的结构

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二、工业流程题分类突破

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,①判断产物,②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。

2.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(更多转化)

(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。

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:

①能与H+反应,使溶液pH增大;

②不引入新杂质。

例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(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。

(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。

例题:NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:

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回答下列问题:

(1)NaClO2中Cl的化合价为____。

(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:________。

+3

2NaClO3+H2SO4+SO2===2NaHSO4+2ClO2

(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为__________、___________。“电解”中阴极反应的主要产物是________________。

(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____,该反应中氧化产物是____。

(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_____。(计算结果保留两位小数)

NaOH溶液  Na2CO3溶液   1717042370955502.png

2∶1          O2

1.57

[解题流程]

第一步:读题目,明确目的——制备NaClO2

第二步:审流程,分块破题——拆分工艺流程

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第三步:看设问,结合题中的问题,回到流程图中找答案。

[得分秘籍]

(1)设问一般相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。

(2)题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答;对于超纲知识,题目中要么有信息提示,要么与解答题目无关。

能力提升

甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是新一代畜禽饲料补铁添加剂。某实验小组以硫酸亚铁为铁源制备甘氨酸亚铁,其简要流程如下。

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已知相关物质的信息如下:

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回答下列问题:

(1)步骤(a)中加入铁粉的作用是_______________;

写出生成沉淀的化学方程式:________。

防止Fe2+被氧化

FeSO4+2NH4HCO3===FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑

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(2)步骤(b)中为了提高甘氨酸亚铁的产率,需要控制溶液的pH在5.5~6.0之间,pH过低甘氨酸亚铁产率将下降,其原因为______________________________

柠檬酸的作用包括______(填字母)。

A.调节溶液的pH B.除去步骤(a)中加入的铁粉

C.防止Fe2+被氧化 D.促进沉淀的溶解,加快反应速率

H+会与NH2CH2COOH反应,不利于甘氨酸亚铁的生成

ACD

解析: NH2CH2COOH中有碱性基团—NH2,可以和H+反应,故pH应控制在5.5~6.0之间。

(3)步骤(b)中趁热过滤的目的是________

(4)步骤(c)中加入乙醇的目的是_____________________。

除去铁粉,减少因温度降低甘氨酸亚铁析出带来的损失

降低甘氨酸亚铁的损失

解析: 甘氨酸亚铁难溶于乙醇,加入乙醇可降低其损失。

(5)产品中Fe2+含量的检测:称取m g样品溶解于适量蒸馏水中,配制成100.0 mL溶液。用移液管取出25.00 mL溶液于锥形瓶中,向其中加入一定量混酸X进行酸化,用c mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为V mL。

①混酸X可以是____(填字母)。

A.HCl和H2SO4  B.HCl和H3PO4 C.H2SO4和H3PO4

D.H2SO4和HNO3 E.HCl和HNO3

解析: HCl有还原性、HNO3有氧化性,两者都会影响滴定结果,故选C

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