2021届高三化学一轮复习：第三章 第6课时　无机化工流程题解题指导 课时练含解析

第6课时　无机化工流程题解题指导 [课型标签:题型课　提能课] 考点　无机化工流程题解题指导 1.题型解读 无机化工流程题是以实际的工业生产过程为背景,以解决化学实际问题为思路设置问题,通常以流程图的形式呈现生产过程,有时还结合表格和图像提供多种信息。试题的结构通常分为题头、流程和设问三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);流程部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;设问主要是根据生产过程中涉及的化学知识来设置,从而组成一道完整的化学试题。从要解决的问题看,这类试题通常有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某种物质;二是利用某些物质制备另一物质。 2.过程解读 3.答题指导 (1)工艺流程题常见答题方向 工艺操作(结果) 目的评价(或操作名称) 方法 措施 研磨(粉碎) 增大接触面积,加快反应(溶解)速率 煅烧(焙烧) 矿物分解、燃烧,转化为易溶于酸、碱的物质 水浸 利用水溶性把物质进行分离 酸浸(碱浸) 利用物质与酸(碱)反应除掉杂质或把目标物质转化为可溶性离子 控制 条件 调节溶液pH 某些金属离子的沉淀,控制物质的溶解 控制温度 加快反应速率,促进平衡移动;物质的溶解、析出、挥发等 增大某反 应物用量 增大另一反应物的转化率(产率) 某种试剂 的选择 是否带入杂质、是否影响产品的纯度 分离 提纯 不相溶液体 分液 相溶性液体 蒸馏 难溶性固体 过滤 易溶性固体 蒸发结晶、蒸发浓缩冷却结晶 趁热过滤 防止温度降低,某物质析出 冰水洗涤 减少晶体的溶解损失 乙醇、有机 溶剂洗涤 减少晶体的水溶性损失 (2)物质成分确定方法 ①滤渣、滤液成分的确定 要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况: a.反应过程中哪些物质(离子)消失了? b.所加试剂是否过量或离子间发生化学反应,又产生了哪些新离子?要考虑这些离子间是否会发生反应。 ②循环物质的确定 ③副产品的判断 4.解题要点 (1)审题要点 ①了解生产目的、原料及产品;②了解题目提供的信息;③分析各步的反应条件、原理及物质成分;④理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。 (2)答题切入点 ①原料及产品的分离提纯;②生产目的及反应原理;③生产要求及反应条件;④有关产率、产量及组成的计算;⑤绿色化学。 题型一　以物质制备为目的的工艺流程 [典例1] (2019·全国Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下: 回答下列问题: (1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为　 。 (2)“滤渣1”的主要成分有　 。 为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是　　　　。 (3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++ ,Ka=5.81×10-10,可判断H3BO3是　　　　酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是　  　。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为　 ,母液经加热后可返回　　　　　　　　工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是　 。 解析:(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气,用碳酸氢铵溶液吸收,反应方程式为NH3+NH4HCO3(NH4)2CO3。 (2)滤渣1为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2;检验Fe3+的试剂为KSCN。 (3)由硼酸的解离方程式知,硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子,而三价硼原子最多只能再形成一个配位键,且硼酸不能完全解离,所以硼酸为一元弱酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是将 转化为H3BO3,并促进H3BO3析出。 (4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与 Mg2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO3,沉镁过程的离子反应为2Mg2++2H2O+3 Mg(OH)2∙MgCO3↓+2 或2Mg2++2 +H2O Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑;母液加热分解后生成硫酸铵溶液,可以返回“溶