2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習 專題13 化學(xué)流程、無機物的推斷及綜合應(yīng)用（講）（含解析）.doc

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專題13 化學(xué)流程、無機物的推斷及綜合應(yīng)用 考向一 無機推斷 （1） 考綱要求 無機推斷題經(jīng)?？疾?條線，硫、氮、氯、鈉、鋁、鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化；無機推斷題的形式通常有文字描述推斷、文字描述與反應(yīng)式結(jié)合推斷和框圖題等。 （2） 命題規(guī)律 無機推斷題，集元素化合物知識、基本概念和基本理論知識于一體，考查面廣，綜合性強，思維容量大。無機推斷題層次分明，區(qū)分度高。由于此類題目具有較強的 2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O。 （5）利用格氏試劑可以制備，現(xiàn)在要求制備，所以可以選擇R為CH3CH2，R’為CH3；或者選擇R為CH3，R’為CH3CH2，所以對應(yīng)的醛R’CHO可以是CH3CH2CHO或CH3CHO。 點睛：本題是一道比較基本的元素綜合問題，比較新穎的是在題目的最后一問中加入了一個有機小題，這樣的無機有機綜合題目是比較少見的，當然難度并不大。第（4）小題中的反應(yīng)，可以參考必修1的課后練習中涉及的鈣基固硫問題。方程式中按道理應(yīng)該加上反應(yīng)的條件，例如：加熱。 【例2】【2016年高考上海卷】（本題共12分） 半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。 完成下列填空： （1）半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入____溶液中（填寫試劑名稱），出現(xiàn)_______，可以證明有硫化氫存在。 （2）半水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO變換：CO+H2OCO2+H2 若半水煤氣中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，經(jīng)CO變換后的氣體中：V(H2):V(N2)=____________。 （3）堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。已知： Na2CO3 K2CO3 20℃堿液最高濃度（mol/L） 2.0 8.0 堿的價格（元/kg） 1.25 9.80 若選擇Na2CO3堿液作吸收液，其優(yōu)點是__________；缺點是____________。如果選擇K2CO3堿液作吸收液，用什么方法可以降低成本？ ___________________________________________ 寫出這種方法涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。_______________________ （4）以下是測定半水煤氣中H2以及CO的體積分數(shù)的實驗方案。 取一定體積（標準狀況）的半水煤氣，經(jīng)過下列實驗步驟測定其中H2以及CO的體積分數(shù)。 ①選用合適的無機試劑分別填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。 ②該實驗方案中，步驟Ⅰ、Ⅱ的目的是： 。 ③該實驗方案中，步驟________（選填“Ⅳ”或“Ⅴ”）可以確定半水煤氣中H2的體積分數(shù)。 【答案】（1）硝酸鉛（或硫酸銅）；黑色沉淀 （4）3:1 （3）價廉；吸收CO2能力差 堿液循環(huán)使用；2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O （4）① ②除去半水煤氣中的CO2（包括H2S）和H2O ③IV 【解析】 試題分析：（1）硫化氫能與重金屬生成沉淀，所以將半水煤氣樣品通入硝酸鉛（或硫酸銅）溶液中，出現(xiàn) ③氫氣還原氧化銅生成水蒸氣，濃硫酸吸收水蒸氣，所以該實驗方案中，步驟Ⅳ可以確定半水煤氣中H2的體積分數(shù)。故答案為：Ⅳ。 【考點定位】考查水煤氣中氣體成分測定實驗設(shè)計與探究。 【名師點睛】“教真實的化學(xué)，學(xué)有用的知識”已成為大家的共識，現(xiàn)在的化學(xué)試題強調(diào)化學(xué)與生活的交融，突出理論聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際和科技前沿，強調(diào)學(xué)以致用。試題將真實的問題轉(zhuǎn)化為試題情境，真實問題的復(fù)雜性帶來了化學(xué)試題的綜合性，這就要求考生首先讀懂并捕捉到全部相關(guān)信息，弄清這些信息之間的邏輯關(guān)系，特別是確定性信息和未知信息之間的關(guān)系，為問題的解決奠定基礎(chǔ)。這顯然屬于“關(guān)鍵能力”。對于一個流程的設(shè)計和評價，要分析它由幾個部分組成，每個部分在整體中處于什么地位、有什么作用，為什么要這樣設(shè)計，這樣設(shè)計的優(yōu)缺點如何，可以如何改進等等，這些都是高考中考查綜合能力的重點。 無機框圖推斷是無機化合物知識的綜合考查，氯、硫、氮、鋁、鐵、鈉元素及化合物之間的轉(zhuǎn)化是框圖題的熱點。無機推斷題具有明顯的化 （2）由X、Y制F的過程為SiO2+2CO2CO2+Si，CO做還原劑。 （3）轉(zhuǎn)化①的化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ；無色氣體A是引起溫室效應(yīng)的主要氣體，則A為CO2，轉(zhuǎn)化②(A少量)的離子方程式為SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO。 【趁熱打鐵】【江西九江同文中學(xué)2019屆高三上學(xué)期期中】A、B、C、X是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，均由短周期元素組成，轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。請針對以下三種不同情況回答： （1）若A、B、C均為化合物且焰色反應(yīng)均為黃色，水溶液均為堿性。則C物質(zhì)的化學(xué)式是_____________。 （2）若A、B、C中均含同一種常見金屬元素，該元素在C中以陰離子形式存在，將A、C的水溶液混合可得B的白色膠狀沉淀。 ①A中含有的金屬元素為___________。(寫元素符號) ②該金屬元素的單質(zhì)與某紅棕色粉末在高溫下反應(yīng)，可用于焊接鐵軌，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________________________________________________________________________。 若A為固態(tài)非金屬單質(zhì)，A與X同周期，常溫常壓下C為白色固體，B分子中各原子最外層均為8e-結(jié)構(gòu)。C與水劇烈反應(yīng)，生成兩種常見酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。 【答案】NaHCO3 Al 2A1+Fe2O3A12O3+2Fe PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl 【解析】A、B、C、X是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，均由短周期元素組成。 Al2O3+2Fe，本小題答案為：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。 （3）若A為固態(tài)非金屬單質(zhì)，A與X為同周期，常溫常壓下C為白色固體，B分子中各原子最外層均為8e?結(jié)構(gòu)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為磷，B為三氯化磷，C為五氯化磷，X為氯氣。C與水劇烈反應(yīng)，生成兩種常見酸，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。本小題答案為：PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。 1、解答無機推斷題五步驟　 一審：審清題意，從題干→問題→框圖迅速瀏覽一遍，盡量在框圖中把相關(guān)信息表示出來。 二找：找“題眼”即找到解題的突破口。“題眼”主要有：物質(zhì)的特殊顏色、特征反應(yīng)現(xiàn)象、特殊反應(yīng)條件、特征轉(zhuǎn)化關(guān)系、特征數(shù)據(jù)等。 三析：從題眼出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學(xué)的舊知識，大膽猜測，順藤摸瓜，應(yīng)用正逆向思維、橫向縱向思維等多種思維方式進行綜合分析、推理，初步得出結(jié)論。 四驗：驗證確認，將結(jié)果放入原題檢驗，完全符合才算正確。 五答：按題目要求寫出答案。 2、無機框圖推斷題的解題方法 （1）順推法： 順推是根據(jù)題設(shè)條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系方框圖，從最初反應(yīng)物入手，利用給定反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點，順 著轉(zhuǎn)化關(guān)系往后推，從而解決問題。 （2）逆推法： 有的推斷題，最初條件意義并不明確，但某一結(jié)果有較明確的含義，求解時，從這一結(jié)果入手，采 用 逆推模式，逆向逐層推理，可順利達到解決問題的目的。 （3）假想驗證法： 假設(shè)思維模式是由題設(shè)條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系圖找出題目突破口，并對有關(guān)內(nèi)容建立假設(shè)，然后將假設(shè)結(jié)果代入題中驗證分析，由此可使問題得以解決。假設(shè)模式的思維途徑可表示為： 3、“框圖”推斷題的答題要領(lǐng) （1）思維要有整體性：解答時必須認真研究題目的總體要求，仔細推敲每一個環(huán)節(jié)，結(jié)合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個過程，回答力求完整。 （2）假設(shè)推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設(shè)是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時間。 （3）檢驗一遍很重要：通過一系列思維活動推斷出結(jié)果后，將結(jié)果放入原題中進行檢驗，完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。 （4）思維發(fā)散有必要：注意多解，有時符合題意的解可能不止一種或一組。 【例】【陜西黃陵中學(xué)2018屆高三上學(xué)期期末】A～I分別表示中學(xué)化學(xué)中常見的一種物質(zhì)，其中A、I為常見金屬，它們之間的相互關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物、生成物沒有列出)，且已知G為主族元素的固態(tài)氧化物，A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? （1）A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含同一種元素在周期表中的位置是________。 （2）寫出C物質(zhì)的化學(xué)式：________。 （3）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式： 反應(yīng)①的化學(xué)方程式：____________________________； 反應(yīng)④的離子方程式：____________________________； 反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式：____________________________。 （4）從能量變化的角度看，反應(yīng)①②③中，屬于ΔH<0的反應(yīng)是________(填序號) 【答案】第四周期第Ⅷ族 FeCl2 8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2—＋3H2↑ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ①② 【解析】G為主族元素的固態(tài)氧化物，電解G得到I和H，G能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成J，I能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成J，工業(yè)上常用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，則G是Al2O3，I是Al，J是NaAlO2，H是O2，Al和B能在高溫下反應(yīng)生成A，A能在氧氣中燃燒生成B，B與鋁在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)，則B是金屬氧化物，A是金屬單質(zhì)，B和鹽酸反應(yīng)生成C和D，C和氫氧化鈉反應(yīng)生成E，D和氨水反應(yīng)生成F，E在空氣中反應(yīng)生成F，說明E不穩(wěn)定，易被氧氣氧化，且A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素，則A是Fe、B為Fe3O4、C為FeCl2、D為FeCl3、E為Fe(OH)2、F為Fe(OH)3。 （1）. 由上述分析可知，A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含的同一種元素是Fe，F(xiàn)e位于第四周期第 誤區(qū)警示：1．思維要有整體性：解答時必須認真研究題目的總體要求，仔細推敲每一個環(huán)節(jié)，結(jié)合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個過程，回答力求完整。 2．假設(shè)推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設(shè)是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時間。 3．檢驗一遍很重要：通過一系列思維活動推斷出結(jié)果后，將結(jié)果放入原題中進行檢驗，完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。 考向二 化學(xué)流程 （1）考綱要求 能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關(guān)信息，并與已有知識整合，在分析評價的基礎(chǔ)上應(yīng)用新信息的能力。能將與化學(xué)相關(guān)的實際問題分解，綜合運用相關(guān)知識和科學(xué)方法，解決生產(chǎn)、生活實際和科學(xué)研究中的簡單化學(xué)問題的能力。 （2）命題規(guī)律 化工流程題主要考查考生運用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識來解決化工生產(chǎn)中實際問題的能力，具有考查知識面廣、綜合性強、思維容量大的特點。這類題型不但綜合考查考生在中學(xué)階段所學(xué)的元素及其化合物知識以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)用語、電解質(zhì)溶液、化學(xué)平衡、電化學(xué)、實驗操作等知識，而且更重要的是能突出考查考生的綜合分析判斷能力、邏輯推理能力，且這類試題陌生度高，文字量大，包含信息多，思維能力要求高，近年來已成為高考化學(xué)主觀題中的必考題型。 【例1】【2018新課標1卷】焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}： （1）生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式__________。 （2）利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為： ①pH=4.1時，Ⅰ中為__________溶液（寫化學(xué)式）。 ②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是__________。 （3）制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為_____________。電解后，__________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。 （4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.01000 molL?1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00 mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為_____________，該樣品中Na2S2O5的殘留量為____________gL?1（以SO2計）。 【答案】 2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O NaHSO3 得到NaHSO3過飽和溶液 2H2O－4e－＝4H＋+O2↑ a S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋ 0.128 【解析】分析：（1）根據(jù)原子守恒書寫方程式； （2）①根據(jù)溶液顯酸性判斷產(chǎn)物； ②要制備焦亞硫酸鈉，需要制備亞硫酸氫鈉過飽和溶液，據(jù)此判斷； 點睛：本題以焦亞硫酸鈉的制備、應(yīng)用為載體考查學(xué)生對流程的分析、電解原理的應(yīng)用以及定量分析等，題目難度中等。難點是電解池的分析與判斷，注意結(jié)合電解原理、交換膜的作用、離子的移動方向分析電極反應(yīng)、亞硫酸氫鈉濃度的變化。易錯點是最后一問，注意計算殘留量時應(yīng)該以二氧化硫計，而不是焦亞硫酸鈉。 【例2】【2018江蘇卷】以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下： （1）焙燒過程均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為______________________。 （2）添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如題16圖所示。 已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ℃ 硫去除率=（1—）100% ①不添加CaO的礦粉在低于500 ℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于__________________。 ②700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是______________________________________________________。 （3）向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由_______________（填化學(xué)式）轉(zhuǎn)化為_______________（填化學(xué)式）。 （4）“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應(yīng)消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________________。 【答案】（1）SO2+OH?HSO3? （2）①FeS2 ②硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中 （3）NaAlO2 Al(OH)3 （4）1∶16 【解析】分析：根據(jù)流程，礦粉焙燒時FeS2與O2反應(yīng)生成Fe2O3和SO2，在空氣中CaO可將SO2轉(zhuǎn)化為CaSO4；“堿浸”時Al2O3、SiO2轉(zhuǎn)化為溶于水的NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2， （1）過量SO2與NaOH反應(yīng)生成NaHSO3和H2O。 （2）①根據(jù)題給已知，多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度高于600℃，不添加CaO的礦粉低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于FeS2。 ②添加CaO，CaO起固硫作用，根據(jù)硫去除率的含義，700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低。 （3）“堿浸”時Al2O3、SiO2轉(zhuǎn)化為溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，CO2與NaAlO2反應(yīng)生成NaHCO3和Al（OH）3。 點睛：本題以高硫鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁和Fe3O4的流程為載體，考查流程的分析，F(xiàn)e、Al、S元素及其化合物的性質(zhì)，圖像的分析，獲取新信息的能力，指定情境下方程式的書寫。如NaOH溶液吸收過量SO2則產(chǎn)物為HSO3?，F(xiàn)e2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒則沒有氧氣作氧化劑等需注意反應(yīng)物及用量的不同。 化學(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問，是無機框圖的創(chuàng)新。它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗、分離提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，這類題常呈現(xiàn)的形式：流程圖、表格、圖像等。 1、無機化工流程題的特點 從化工工藝分，可分為基礎(chǔ)化工工藝題和精細化工工藝題；從生產(chǎn)過程中的主要工序分，可分為除雜提純工藝流程題(如海水提純)、原材料化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝流程題、電解工藝流程題、資源(能源)綜合利用工藝流程題；按資源的不同，分為空氣資源生產(chǎn)的工藝流程題(如合成氨)、利用水資源生產(chǎn)的工藝流程題(如海水提溴、鎂、氯堿工業(yè)等)、利用礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的工藝流程題(如工業(yè)制H2SO4、煉鐵、煉鋼等)、化石燃料生產(chǎn)的工藝流程題等。 （1）一個完整的物質(zhì)制備化工生產(chǎn)流程一般具有下列特點 ―→―→―→―→ （2）這類題常圍繞以下幾個知識點進行設(shè)問： ①反應(yīng)速率與平衡理論的運用 反應(yīng)物顆粒大小：反應(yīng)速率、原料的利用率等。 溫度：反應(yīng)速率、物質(zhì)的穩(wěn)定性、物質(zhì)的結(jié)晶等。 ②氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式或離子方程式的書寫。 ③通過調(diào)節(jié)溶液的pH達到分離除雜的目的。 ④化學(xué)反應(yīng)的能量變化。 ⑤實驗基本操作：除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等。 ⑥流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)，資源的回收和利用。 ⑦環(huán)境保護與綠色化學(xué)評價。 2、熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞 化工流程題目在流程上一般分為3個過程： ―→―→ （1）原料處理階段的常見考點與常見名詞 ①加快反應(yīng)速率 研磨：減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率。 ②溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等 水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解 浸出：固體加水(酸)溶解得到離子 浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少(更多轉(zhuǎn)化) 酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程 ③灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解 ④控制反應(yīng)條件的方法 如控制溫度，根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動。 （2）分離提純階段的常見考點 ①調(diào)pH值除雜 a．控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀 例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示 物質(zhì) 開始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？ 提示：先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)溶液的pH到3.7。 b．調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點： 能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大； 不引入新雜質(zhì)。 例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。 ②試劑除雜 a．趁熱過濾。防止某物質(zhì)降溫時會析出。 b．冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。 ③加熱：加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向移動 如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。 如：侯氏制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。 ④降溫：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動 ⑤萃取 3、對于目的為制備某一物質(zhì)的流程題，需要明確題目目的是制什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。只有知道了實驗?zāi)康?，才能非常清楚的知道整個流程的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)（由題目信息獲得或根據(jù)所學(xué)知識判斷），則要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來說主要有如下幾種情況： （1）如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、AgNO3、HNO3（濃）等物質(zhì)。 （2）如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應(yīng)的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物質(zhì)時，要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時，都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解，否則得到的產(chǎn)物分別是Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO；而像Al2 ( SO4 ) 3 、NaAlO2 、Na2CO3等鹽溶液,雖然也發(fā)生水解,但產(chǎn)物中Al (OH) 3 、H2SO4 、NaHCO3 、NaOH 都不是揮發(fā)性物質(zhì),在蒸發(fā)時,抑制了鹽的水解,最后得到的還是溶質(zhì)本身。 （3）如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：含F(xiàn)e2+、SO32-等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化性強的物質(zhì)接觸。 （4）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水（潮解或發(fā)生反應(yīng)）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOH固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。 （5）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法。 【例1】【華大新高考聯(lián)盟2019屆高三1月測評】工業(yè)氧化鈹可生產(chǎn)金屬鈹、制作鈹合金及特殊陶瓷。由綠柱石(含3BeOAl2O36SiO2及鐵等微量元素)和方解石(主要成分是CaCO3)為原料生產(chǎn)氧化鈹?shù)墓に嚵鞒倘缦拢? 已知：Be與Al性質(zhì)相似。下列敘述錯誤的是 （ ） A．“浸渣”受熱后的主要成分是SiO2和CaSO4 B．利用“堿溶渣”可回收金屬鐵 C．“水解，調(diào)節(jié)pH”反應(yīng)的主要離子是BeO22－ D．上述流程中“堿、水”宜使用廉價的氨水，降低生產(chǎn)成本 【答案】D 【解析】鈹?shù)V物（綠柱石-3BeO?Al2O3?6SiO2及鐵等微量元素）和方解石熔煉，然后加入稀硫酸，SiO2、Al2O3分別與CaCO3反應(yīng)生成CaSiO3、鋁酸鈣，BeO和熔融方解石反應(yīng)生成鈹酸鈣，F(xiàn)e元素被氧化，然后加入稀硫酸溶解，浸出出液中含有BeSO4、Al2（SO4）3、Fe2（SO4）3，然后向溶液中加入“堿、水”，調(diào)節(jié)溶液pH除去鐵離子，然后過濾得到氫氧化鐵沉淀，濾液中含有BeO22－、AlO2-，再調(diào)節(jié)溶液pH，得到Be（OH）2沉淀，煅燒氫氧化鈹?shù)玫焦I(yè)BeO，以此分析。 A. 利用“原子去向分析法”，硫酸浸泡后生成不溶性或微溶性的H2SiO3和CaSO4 ，受熱后H2SiO3 轉(zhuǎn)化為SiO2 ，故A正確；B. “堿溶渣”中有氫氧化鐵，可用于回收金屬鐵，故B正確；C. “水解”反應(yīng)的主要離子是BeO22－，故C正確；D. 流程中“堿、水”將Be、Al元素分別轉(zhuǎn)化為BeO22－和AlO2-，只能使用強堿，故D錯誤。答案選D。 【趁熱打鐵】【山東博興一中2019屆高三上學(xué)期第三次月考】以高硫鋁土礦（主要成分為、、，少量）為原料，生產(chǎn)的部分工藝流程如下： 下列說法錯誤的是 （ ） A．用溶液吸收焙燒過程產(chǎn)生的有利于保護環(huán)境和資源再利用 B．從高硫鋁土礦中可制得、的化合物 C．向“過濾”得到的濾液中通入過量，鋁元素存在的形式由轉(zhuǎn)化為 D．與混合后在無氧條件下焙燒的目的是生成和 【答案】C 【解析】A.SO2為有毒氣體，不能直接排放到空氣中，可用NaOH吸收焙燒過程產(chǎn)生的SO2，有利于保護環(huán) 【例2】【汕頭市2019屆高三第一學(xué)期期末】我國是世界上最大的鎢儲藏國，金屬鎢可用于制造燈絲、合金鋼和光學(xué)儀器，有“光明使者”的美譽；現(xiàn)以白鎢礦(主要成分為CaWO4，還含有二氧化硅、氧化鐵等雜質(zhì))為原料冶煉高純度金屬鎢，工業(yè)流程如下： 已知：①鎢酸酸性很弱，難溶于水； ②完全沉淀離子的pH值：SiO32-為8，WO42-為5； ③碳和金屬鎢在高溫下會反應(yīng)生成碳化鎢。 回答下列問題： （1）工業(yè)上生產(chǎn)純堿常先制得碳酸氫鈉，此法叫“聯(lián)堿法”，為我國化工專家侯德榜創(chuàng)立，即向飽和食鹽水中先通入NH3，再通入CO2，最終生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨溶液，寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式：____________。 （2）流程中白鎢礦CaWO4和純堿發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：________________________。 （3）濾渣B的主要成分是（寫化學(xué)式）______。調(diào)節(jié)pH可選用的試劑是：_____(填選項)。 A.氨水 B.鹽酸 C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液 （4）檢驗沉淀C是否洗滌干凈的操作是________________________________________。 （5）為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢，不宜用碳而必須用氫氣作還原劑的原因是_________。 （6）將氫氧化鈣加入鎢酸鈉堿性溶液中可得到鎢酸鈣，已知某溫度時，Ksp(CaWO4)=110-10，Ksp[Ca(OH)2]=410-7，當溶液中WO42-恰好沉淀完全（離子濃度等于10-5mol/L）時，溶液中c(OH-)=_____。 【答案】NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑ H2SiO3 B 取最后一次的洗滌液少量于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴加1～2滴AgNO3溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈，若出現(xiàn)白色沉淀則表明沉淀未洗凈。 如果用碳做還原劑，過量的碳混雜在金屬中難以除去，而且碳會在高溫下和金屬鎢反應(yīng)形成碳化鎢，不容易獲得純的金屬鎢，若用氫氣作還原劑，就可避免該問題。 0.2mol/L 【解析】白鎢礦的主要成分是CaWO4，含有SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，白鎢礦與碳酸鈉在1000℃溫度下反應(yīng)，SiO2與Na2CO3會反應(yīng)生成Na2SiO3，F(xiàn)e2O3不反應(yīng)，得到的混合物用水浸取，過濾后的濾液經(jīng)過系列操作得到WO3，說明Na2CO3與CaWO4反應(yīng)生成Na2WO4，則濾渣A為Fe2O3等，濾液中含有Na2SiO3、Na2WO4，再調(diào)節(jié)pH在5～8之間，使SiO32-轉(zhuǎn)化為H2SiO3沉淀過濾除去，母液中含有Na2WO4，向其中加入鹽酸得到沉淀C為H2WO4，沉淀C灼燒產(chǎn)生WO3和水，再還原WO3得到鎢。 （1）向飽和食鹽水中先通入足量氨氣，使溶液顯堿性，然后通入CO2氣體，發(fā)生反應(yīng)： 【趁熱打鐵】【貴州部分重點中學(xué)2019屆高三上學(xué)期評測（四)】某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低，對實驗的影響可忽略)。 已知： ①NaClO溶液在受熱溫度過高或酸性條件下容易分解，如3NaClO=2NaCl+ NaClO3 ②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3H2OAg(NH3)2++ Cl－+2H2O ③常溫時N2H4H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3)2+；4Ag(NH3)2++N2H4H2O===4Ag↓+N2↑+4NH4+ +4NH3↑ +H2O （1）氧化時采用了過量的 NaClO溶液并水浴加熱，水浴加熱的目的是____________。 （2） NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，該反應(yīng)的離子方程式為：_________； 若改用稀HNO3氧化Ag，生成了NO氣體等，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________； 從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以稀HNO3代替 NaClO的缺點是：__________________________。 （3）為提高Ag的回收率，需利用少量10%氨水對“過濾II”的濾渣進行洗滌，并將洗滌后的濾液合并入過濾II的濾液中，在實驗室洗滌該濾渣的操作為：______________________。 （4）請設(shè)計從“過濾II”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案： (提供的試劑有：2molL－1水合肼溶液、1molL－1H2SO4溶液)_________________________________。 【答案】加快反應(yīng)速率，且防止NaClO受熱溫度過高而分解 4Ag+4ClO-+2H2O═4AgCl+4OH-+O2↑ 4HNO3+3Ag=3AgNO3+NO↑+2H2O 會釋放出氮氧化物（ NO ），造成環(huán)境污染 沿玻璃棒向漏斗中注入10%氨水，使溶液完全浸沒沉淀，待溶液完全流盡后，重復(fù)操作2~3次 向濾液中滴加2mol?L-1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時用1 mol?L-1 H2SO4溶液吸收反應(yīng)中放出的NH3，待溶液中無氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥。 止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥。 1、無機化工流程題的解題思路： 無機工藝流程題考慮的問題主要有以下幾方面：一是選擇將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；二是除雜并分離提純產(chǎn)品；三是提高產(chǎn)量和產(chǎn)率；四是減少污染，注意環(huán)保，發(fā)展“綠色化學(xué)”；五是考慮原料的來源豐富和經(jīng)濟成本；六是生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)工藝簡便等。命題者圍繞以上幾方面設(shè)問，我們的解題思路是： （1）從生產(chǎn)目的(標)出發(fā)，讀懂框圖(流程)。解答時要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。 （2）分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：A.反應(yīng)物是什么，B.發(fā)生了什么反應(yīng)，C.該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。 （3）從問題中獲取信息，幫助解題，了解流程后著手答題。對反應(yīng)條件的分析可從以下幾個方面著手：對反應(yīng)速率有何影響、對平衡轉(zhuǎn)化率有何影響、對綜合生產(chǎn)效益有何影響(如可以從原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設(shè)備的要求，環(huán)境保護等方面考慮)。 2、解答無機化工流程題的基本步驟 （1）從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。 （2）然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。 （3）分析流程中的每一步驟，從以下幾個方面了解流程： ①反應(yīng)物是什么； ②發(fā)生了什么反應(yīng)； ③該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用； 抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。 （4）從問題中獲取信息，幫助解題。 3、化工流程題解答技巧 （1）讀懂題干，弄清用什么原料生產(chǎn)何種產(chǎn)品。如果是化學(xué)實驗流程，則要弄清實驗?zāi)康氖鞘裁?，是合成新物質(zhì)還是分離提純物質(zhì)？ （2）研讀流程圖。對照流程圖兩端的原料和產(chǎn)品，確定化工流程的主線和支線，找到為發(fā)生核心反應(yīng)而加入的主要輔料，結(jié)合箭頭指向，分析每一環(huán)節(jié)中物質(zhì)流入和流出的意義、控制反應(yīng)條件的作用，實現(xiàn)對整個流程的全盤分析。 （3）由易到難，破解問題。對于比較復(fù)雜的問題，在讀懂流程圖、明確每一步操作涉及的化學(xué)反應(yīng)及弄清每一中間產(chǎn)物的微粒種類的前提下，從基本理論(氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、鹽類水解、電化學(xué)等)、反應(yīng)條件的控制(溫度、壓強、催化劑、原料配比、pH調(diào)節(jié)、溶劑選擇、除雜、產(chǎn)品分離等)、綠色化學(xué)思想(原子經(jīng)濟性、循環(huán)操作、環(huán)保)、經(jīng)濟角度(提高產(chǎn)量與產(chǎn)率、原料廉價易得、降低能耗、設(shè)備簡單)、安全生產(chǎn)(防爆、防中毒、防污染)等方面聯(lián)系問題進行解答。 【特別提醒】注意答案的文字敘述規(guī)范 （1）洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2～3次。 （2）從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌→干燥。 （3）在寫某一步驟是為了除雜時，應(yīng)該注明“是為了除去某某雜質(zhì)”，只寫“除雜”等籠統(tǒng)的回答是不給分的。 （4）看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平 【例】【山東泰安市一中2019屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)考】鉻是重要的戰(zhàn)略物質(zhì)之一，由于具有質(zhì)硬，耐磨，耐高溫，抗腐蝕性等特性，所以在工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛，在冶金工業(yè)上主要用鉻鐵礦（Cr2O3 、FeO、SiO2 、Al2O3 等，其它雜質(zhì)不參加反應(yīng)）生產(chǎn)鉻和鐵等金屬。流程如下： 已知:2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2；部分物質(zhì)的溶解度（單位g） 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ Na2CO3 7.0 13 29 40 49 46 44 NaHCO3 6.9 8.5 9.6 11.1 12.7 14.4 16.9 Na2Cr2O7 161 170 183 198 218 240 265 （1）粉碎的目的__________________； （2）寫出焙燒時含鋁物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________________________； （3）操作4是_______________________，沉淀3含有的物質(zhì)有_____________________； （4）寫出生成沉淀5的離子方程式_____________________________________________； （5）整個流程可以循環(huán)使用的物質(zhì)有___________________________； （6）最后一步制備金屬鉻的化學(xué)方程式______________________________。 【答案】增大接觸面積,加快反應(yīng)速率 Al2O3＋Na2CO34NaAlO2＋CO2↑ 過濾 Al(OH)3 、H2SiO3 2Na＋＋2CrO42―＋2CO2＋H2O=Cr2O72―＋2NaHCO3↓ Na2CO3、CO2、Al)或NaHCO3、Al CrO3＋2AlCr＋2Al2O3 【解析】（1）鉻鐵礦粉碎的目的：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；正確答案：增大接觸面積，加快反應(yīng)速 誤區(qū)警示：常見的解題誤區(qū)有： （1）過度拘泥于流程圖的細節(jié)，難以找到實驗?zāi)康模荒苊鞔_有關(guān)圖示信息。解題時應(yīng)：快速瀏覽題干與轉(zhuǎn)化過程，明確實驗?zāi)康?；關(guān)注箭頭號：圖1箭頭表示的是反應(yīng)物同時加入，圖2表示反應(yīng)物分步加入，圖3表示循環(huán)反應(yīng)；關(guān)注框內(nèi)所列內(nèi)容：根據(jù)實驗?zāi)康?，大致弄清從原料到產(chǎn)品的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 （2）只局限于題干，沒有從設(shè)問的問題中提煉解題信息。解題時應(yīng)：根據(jù)設(shè)問提煉出對解決問題有用的信息。有些題干中不很明了的信息可能會在問題中有所涉及而得以完善。有些信息問題涉及不到，屬于無效信息，所以對題干中和流程圖中不懂的信息要大膽跳過，對于解決問題有用的信息要重新梳理。 （3）不清楚化學(xué)工藝生產(chǎn)要解決的主要矛盾是什么。工藝生產(chǎn)主要解決的矛盾是：解決將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；除去所有雜質(zhì)并分離提純產(chǎn)品；提高產(chǎn)量與產(chǎn)率；減少污染，考慮“綠色化學(xué)”生產(chǎn)；原料的來源既要考慮豐富，還要考慮成本問題；生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)工藝簡便可行等工藝生產(chǎn)問題。