内容正文:
新
教
材
第九章 水溶液中的离子反应与平衡
第59讲 无机化工流程题的解题策略
复习目标
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。
母液的循环利用
(生产效率)
陌生反应
产率计算
酸溶、碱溶、水溶
氧化, 调PH(与Ksp结合考查)
注重环保
一.工业流程题的结构
归纳整合
常用分离提纯方法
二.流程图中主要环节的分析
归纳整合
1.工业生产流程的主要框架:
原料→I预处理→II分离提纯→III核心反应→产品
(II、III可能互换)
2.考察内容:
1)据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式;
2)滤渣的成分;
3)滤液的成分;
4)核心反应条件的控制和原因;
5)选择化学除杂试剂及原因;
6)调pH值的范围及试剂的选择;
7)相关实验仪器;
8)相关计算。……
物质的分离操作、除杂试剂的选择、
生产条件的控制、产品分离提纯。
3.解题策略
归纳整合
(一)读题
1. ① 先粗读:明确原料、明确杂质、明确目标产品。
② 针对问题再精读:分析细节,根据问题去研究某一步或某一种物质。
2. 读流程图
抓箭头:
① 主线: 主产品;
② 支线: 副产品;
③ 回头: 循环品。
3.解题策略
归纳整合
① 反应原理
② 提高原料利用率:
③ 快速反应
④ 提高产率
⑤ 提高产品纯度
⑥ 环保
⑦工业成本低
(二)思考
在基础理论下结合实际问题进行思考
利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用
: 化学反应速率(措施有粉碎、升温、增大浓度、搅拌等)
:化学平衡的移动
:产品的分离、提纯
:原料廉价、资源丰富
要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范性。
重点:
3.解题策略
归纳整合
(三) 答题
归纳整合
【原料的预处理 】
粉碎/研磨/搅拌
灼烧/焙烧/煅烧
浸出
水浸/酸浸/碱浸/盐浸
① 粉碎
【原料的预处理 】
作用:
增大反应物接触面积,加快反应速率;或使反应更充分
②灼烧、焙烧、煅烧:
如海带中提碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,改变结构,使一些物质能溶解,或使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土
目的:
2.使原料初步转化,不易转化的物质转化为容易提取的物质
3.改变结构
1.除去挥发性物质
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【原料的预处理 】
③溶解(浸取):
1.水浸:与水接触反应或溶解。
水溶、酸溶、碱溶、盐溶(又叫水浸、酸浸、碱浸、盐浸)
3.碱浸:常用NaOH溶液、Na2CO3溶液、氨水溶液等,与碱接触反应或溶解
2.酸浸:与酸反应,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
使原料变成离子进入溶液,做到初步分离。
→常用硫酸、盐酸、硝酸等
用盐酸、硝酸酸溶时注意控制温度,
用硫酸酸溶时要关注Pb2+、Ca2+、Ag+会生成PbSO4、CaSO4、AgSO4在滤渣中出现
→NaOH溶液与金属(Al、Zn等)或氧化物 (如SiO2、Al2O3、ZnO、Cr2O3等)反应
→金属阳离子与NH3形成配离子进入溶液
4.盐浸:常用铵盐、FeCl3溶液等,与盐溶液接触反应或溶解
→Na2CO3溶液(与原料反应或去油污)
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【原料的预处理 】
浸出:
提高浸出率的措施?
矿石粉碎、搅拌、升温、增大酸(或碱、盐)浓度。
固体加水(或酸、碱、盐溶液等)溶解得到离子。
固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少
(考虑原料更多的转化)
③溶解(浸取):
水溶、酸溶、碱溶、盐溶(又叫水浸、酸浸、碱浸、盐浸)
注意:审题时要“瞻前顾后”,注意物质性质及反应原理的前后联系。
浸出率:
总之,原料的预处理时
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1.调节pH值
使某些金属离子形成氢氧化物沉淀
2.保持酸过量(酸化)
通常是抑制某金属阳离子的水解。
3.加热
加快反应速率,或促进平衡向某个方向移动。或加速某固体的溶解。
4.降温
防止某物质在高温时分解或溶解,或为使化学平衡向着题目要求的方向移动。
→调节pH所需的物质应满足两点:
①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如: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。
【控制反应/操作条件】
5.控制温度
①冰水浴
②水浴到某温度
③控制反应在某一具体温度:
④