1、高考调研 第1页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物专题突破（二）无机化工流程题的解题策略高考调研 第2页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物专题训练 高考调研 第3页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图的形式表示出来，并根据物质生产流程中的有关化学知识步步设问，该类试题具有以下特点：高考调研 第4页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物(1)箭头：箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产生)。(2)三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。高考调研 第5页新课标版 化
2、学 高三总复习第三章金属及其化合物1化工生产流程中的常见名词(1)浸出：溶剂选择性地溶解固体中某组分的工艺过程。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。依据所选择的溶剂不同，通常分为酸浸和碱浸。(2)粉碎：增大表面积，加快反应速率。(3)灼烧、焙烧、煅烧：使物质在高温下氧化、分解。高考调研 第6页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物2化工生产中分离、提纯阶段的常用反应条件(1)调节pH除杂。控制溶液的酸碱性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
3、应，使溶液pH增大；不引入新杂质。(2)控温：防止温度过高，使物质分解或挥发；防止温度过低，使物质无法挥发或者反应不能进行。(3)加热：加快反应速率；加速固体溶解；使平衡向吸热方向移动。高考调研 第7页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物3获得产品阶段的常用方法(1)洗涤：用冰水、热水、乙醇、乙醚等溶剂(主要考虑溶解度)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。(2)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。(3)蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCl。(4)蒸发结晶、趁热
4、过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。高考调研 第8页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物【考题示例】(2014广东)石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：高考调研 第9页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_。(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体中的碳氧化物主要为_，由气体中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_。(3)步骤为：搅拌、_，所得溶液中的阴离子有_。高考调
5、研 第10页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物(4)由 溶 液 生 成 沉 淀 的 总 反 应 的 离 子 方 程 式 为_，100 kg初级石墨最多可获得的质量为_kg。【解析】(1)若装置中混有空气，在1 500 时初级石墨与O2反应，故通入Cl2前，先通一段时间N2，排出装置内的空气，防止初级石墨电极被O2氧化。高考调研 第11页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物(2)由信息“石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物”，问的是“气体中的碳氧化物主要是什么”，当石墨中的氧化物转化为氯化物时，氧元素可能与碳元素结合，而此时碳的量较多，所以气体中的碳氧化物主要为一氧化碳；根
6、据信息“SiCl4的沸点为57.6，金属氯化物的沸点均高于150”和“含水玻璃的混合溶液”，气体的温度为80，所以气体为SiCl4气体。根据已知的反应物和生成物，结合原子个数守恒可写出得到水玻璃的化学方程式为SiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O。高考调研 第12页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物(3)固体中含有的是氯化铁、氯化铝和氯化镁，加入过量的氢氧化钠溶液后，会生成氢氧化铁和氢氧化镁沉淀，所以需要过滤才能得到溶液，而得到的溶液中含有的阴离子为 AlO2、Cl和过量的 OH。高考调研 第13页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物(4)沉淀应该是氢氧化
7、铝，反应物包括偏铝酸根离子和乙酸乙酯，根据乙酸乙酯可水解的性质，进一步判断生成物中除氢氧化铝外，还应该有 CH3COO和 C2H5OH。即：AlO2 CH3COOC2H5 2H2O=Al(OH)3 CH3COO C2H5OH；100 kg 初级石墨中含有 5.1 kg 氧化铝，其物质的量为 50 mol，根据铝原子个数守恒可知，能生成 100 mol 氢氧化铝，其质量为 7.8 kg。高考调研 第14页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物【答案】(1)排出空气，减少 C 的损失(2)CO SiCl46NaOH=Na2SiO34NaCl3H2O(3)过滤 AlO2、Cl和 OH(4)A
8、lO2 CH3COOC2H5 2H2O=Al(OH)3 CH3COOC2H5OH 7.8高考调研 第15页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物1浏览题中的工艺流程图，提取有用的信息，分析流程中将原料转化为产品的主要生产原理，推断并写出相关化学反应方程式。2设计分离提纯产品的步骤，选择分离提纯的实验方法(如过滤、蒸发、分液、蒸馏等)，掌握主要仪器和主要操作。3根据数据，结合化学平衡移动原理，从温度、压强和浓度等方面分析，找到能使反应正向移动的条件，计算出产品的产率和反应物的转化率。高考调研 第16页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物4注意环保，减少污染，发展“绿色化学”。以
9、原料循环使用或废物利用为主线，评价实验方案的优劣。5考虑原料的来源和经济成本。通过对原料价位的思考优化实验方案。6设计出简单的生产设备、简便的生产工艺等。以流程中部分实验操作的改进和创新来评价实验方案。高考调研 第17页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物步骤1：快速浏览，明确实验目的：(1)阅读题目的背景材料、找出提供的原料、分析提供的条件和图表。(2)解读操作流程、挖掘重要的操作步骤。高考调研 第18页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物步骤2：仔细审读，关注有效信息：(1)关注箭头号：图1箭头表示的是反应物同时加入，图2表示反应物分步加入，图3表示循环反应。(2)关注
10、框内所列内容：根据实验目的，大致弄清从原料到产品的物质间的转化关系。高考调研 第19页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物步骤3：对照问题，提炼关键信息：根据设问提炼出对解决问题有用的信息。有些题干中不很明了的信息可能会在问题中有所涉及而得以完善。有些信息问题涉及不到，属于无效信息，所以对题干中和流程图中不懂的信息要大胆跳过，如果解决问题需要再重新梳理。高考调研 第20页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物【巩固训练】(2014安徽)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：高考调研 第21页新课标版 化学
11、 高三总复习第三章金属及其化合物已知：HCl的沸点是85.0，HF的沸点是19.5。(1)第步反应中无水HF的作用是_、_。反 应 设 备 不 能 用 玻 璃 材 质 的 原 因 是_(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的_溶液冲洗。(2)该流程需在无水条件下进行，第步反应中PF5极易水 解，其 产 物 为 两 种 酸，写 出 PF5 水 解 的 化 学 方 程 式_。高考调研 第22页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物(3)第步分离采用的方法是_；第步分离尾气中的HF、HCl采用的方法是_。(4)LiPF6产品中
12、通常混有少量LiF。取样品w g，测得Li的 物 质 的 量 为 n mol，则 该 样 品 中 LiPF6 的 物 质 的 量 为_mol(用含w、n的代数式表示)。解析(1)由流程图中的变化过程可判断，无水HF在第步反应中既作溶剂，又作反应物。HF腐蚀玻璃，反应为4HFSiO2=SiF42H2O。因为氢氟酸显酸性，HF沾到皮肤上可用显弱碱性的NaHCO3溶液冲洗。高考调研 第23页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物(2)根 据 水 解 反 应 规 律，PF5 水 解 的 产 物 应 是 HF 和H3PO4，化学方程式为PF54H2O=5HFH3PO4。(3)第步为固液分离，应采用的方法是过滤。第步应根据HCl和HF的沸点差异，采用冷凝的方法分离。(4)设w g样品中含有x mol LiPF6 y mol LiF，则xyn,152x26yw，解得x(w26n)/126。高考调研 第24页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物【答案】(1)反应物 溶剂SiO24HF=SiF42H2O NaHCO3(2)PF54H2O=H3PO45HF(3)过滤 冷凝(4)w26n126高考调研 第25页新课标版 化学 高三总复习第三章金属及其化合物专题训练