1、专题讲座(六)无机化工流程题1无机化工流程题的主线。化学工艺流程题就是把化工生产过程中的重要生产工序和主要流程，用框图形式表示出来，并围绕生产流程中涉及的有关化学知识和原理设置问题，形成与化工生产紧密联系的化学工艺试题。其流程主线可表示为：2对原料预处理的常用方法。(1)研磨减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。(2)水浸与水接触反应或溶解。(3)酸浸与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。(4)灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。(5)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
2、、分解，如煅烧高岭土。3解答化工流程题的方法目标分析法。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：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
3、的铁屑而提纯银，再把银溶于硝酸制取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)FeCl3(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海水资源的利用将走综合开发的道路，一次提取海水，同时提取多种物质。下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：(1)粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤
4、液中加入盐酸至溶液呈中性。请写出下列操作中发生的化学反应的离子方程式：粗盐溶液中加入过量的Na2CO3溶液：_。滤液中加入盐酸至溶液呈中性：_。(2)对精制饱和食盐水进行电解的化学方程式为_。(3)提纯粗盐后的母液中含有K、Na、Mg2等阳离子，对母液进行一系列的加工可制得金属镁。从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳的作用是_。石灰乳是生石灰与水作用形成的化合物，从充分利用当地海洋化学资源，提高生产与经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料是_。电解氯化镁的化学方程式为_；从氧化还原反应的角度分析，该反应中的还原产物是_。(4)在提取Mg(OH)2后的剩余母液中加入一种常见的气态氧化剂，又
5、可制取重要的化工原料溴单质。生产溴单质的化学反应的离子方程式为_；生产中将溴单质从化合物中分离出来的方法是_，这种方法的成功应用是基于溴单质具有_性。以下是对生产溴单质所用的气态氧化剂寻找提供货源的设想，其中合理的是_(填写代号)。A从外地购买B从当地新建厂循环C从本厂生产烧碱处循环D从本厂生产镁单质处循环从多种经营综合开发，打造大而强的现代化企业以及本厂生产所需要的原料等方面来看，你认为该工厂还可以再增加的生产项目是_。解析： (1)在加入Na2CO3溶液之前，溶液中已经加入过量的BaCl2溶液和过量的NaOH，这时粗盐溶液里的SO和Mg2都已经完全沉淀，Ca2也已经大部分沉淀了Ca(OH)
6、2微溶，但是溶液里又多了Ba2和OH，因此加入Na2CO3溶液之后Ba2和Ca2都要与CO反应，在加入盐酸之前，滤液中有过量的NaOH和Na2CO3，加盐酸的目的就是要中和它们。(2)题中已经说明，饱和NaCl溶液电解生成烧碱、氯气和氢气。(3)Mg(OH)2难溶于水，Ca(OH)2微溶于水。在K、Na、Mg2等阳离子中，Mg2与石灰乳提供的OH反应生成Mg(OH)2沉淀。“充分利用当地海洋化学资源”，暗示的是利用贝壳中的CaCO3生产生石灰。在MgCl2(熔融)MgCl2的反应中，镁元素的化合价降低，被还原。(4)氧化Br的常见气态氧化剂是Cl2，反应生成的Br2溶于母液中，利用Br2的挥发
7、性，向母液中通入热空气或水蒸气可将Br2吹出。在该化工厂中，电解熔融氯化镁制镁和电解饱和食盐水制烧碱都有副产物Cl2生成，将其循环利用可提高经济效益。在该化工厂现在的生产项目中，提取镁的过程需要盐酸，电解饱和食盐水制烧碱的同时生产出了氢气和氧气，该厂完全可以用氢气和氯气生产盐酸。答案：(1)Ba2CO=BaCO3，Ca2CO=CaCO32HCO=CO2H2O，HOH=H2O(2)2NaCl2H2O2NaOHCl2H2(3)沉淀Mg2或制取Mg(OH)2贝壳MgCl2(熔融)MgCl2Mg(4)Cl22Br=2ClBr2通入热空气(或水蒸气)挥发CD生产盐酸3“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低
8、碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：请回答下列问题：(1)工艺操作、分别为_。(2)工业合成氨的化学方程式为_。(3)写出生成“产品”的离子方程式：_。(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是_。(5)副产品的化学式为_。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_。解析：(1)合成氨的原料之一氮气来源于空气，分离方法是将空气液化后分馏分离出氧气，获得氮气。(2)工业合成氨的条件是高温、高压和催化剂。(3)“产品”是硫酸铵，反应物是硫酸钙悬浊液、二氧化碳、氨气等，产物除产品硫酸铵外，还有碳酸钙沉淀。(4)氨气溶于水显碱性，实验室中可以用湿润的红色石蕊试纸检验，或利用氨气与氯化氢化合为氯化铵的反应进行检验等。(5)分析框图中各物质的关系可知“副产品”为氧化钙，能够循环使用的物质是二氧化碳。答案：(1)获得氮气过滤(2)N23H22NH3(3)CaSO4CO22NH3H2O=CaCO32NHSO(4)用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3(或其他可行的方法)(5)CaOCO2