第60讲 无机化工流程题的解题策略-2024高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考）

第60讲 无机化工流程题的解题分析 2024 高考化学一轮复习高频考点精讲 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。 复习目标 (一)工业流程题的结构 必备知识 (二)流程图中主要环节的分析 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判断产物，并根据化合价升降相等配平。 (2)非氧化还原反应：结合物质性质和实际反应判断产物。 2.原料的预处理 (1)溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸等。 (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。 水浸 与水接触发生反应或溶解 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 浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 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。防止某些物质降温时析出。 (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。 4.常用的分离方法 (1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 (2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如从溶液中提取NaCl。 (4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。 (5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。 (6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。 一、条件控制与Ksp的计算 1.(温度控制)辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示： (1)“回收S”过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是__________ ____________________________。 温度高苯 容易挥发，温度低溶解速率小 专项突破 苯是有机溶剂，易挥发，所以温度高苯容易挥发，而温度低溶解速率小，因此回收S过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低。 解析 (2)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是___________________________________ ____________；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由是_________________。 调节溶液的pH，使Fe3＋完全转化为 氧化铜是碱性氧化物，能与酸反应调节溶液的pH，所以氧化铜的作用是调节溶液的pH，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀而析出。 Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2＋的水解 解析 2.(酸碱度控制——调pH)利用某钴矿石(主要成分为Co2O3)制取Co(OH)2粗品及其他工业产品的工艺流程如图1所示。 已知：浸出液中含有的阳离子主要有H＋、Cu2＋、Co2＋、Fe2＋、Mg2＋。 回答下列问题： (1)钴矿石浸出时加入Na2SO3的目的为___________________。 将Co3＋还原为Co2＋ (2)溶液中lg c(X)(X表示Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Co2＋、Mg2＋、Ca2＋)与pH的变化关系如图2所示(离子浓度小于10－5 mol·L－1时可认为已除尽)，在萃取余液中通入空气的目的是___________________________________，用熟石灰调pH至3.2，过滤1所得滤渣的主要成分为_________，萃取和反萃取的目的是___________。 氧化浸出液中的Fe2＋，便于调pH除去 Fe(OH)3 除去Cu2＋ (3)用氧化镁调滤液1的pH为9.1时，得到的氢氧化钴粗品中含有的主要