内容正文:
高
考
必
胜
高考非选择题突破
非选择题题型(一)
无机化工流程题
命题视角一 物质转化中反应方程式的书写
(一)陌生非氧化还原反应方程式的书写
[解题模板]
运用“证据→推理→符号”思路,书写新情境反应方程式的基本思路为:“读取”流程中的有效信息(证据),找出主要的反应物和生成物(推理),再依据质量守恒定律和电荷守恒规律写出反应的化学(离子)方程式,书写步骤如下:
[典例1] 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Mg2B2O3·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:
(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)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________ 。
NH4HCO3+NH3===(NH4)2CO3
[解题流程]
(1)书写“溶浸”
过程中的反应方程式:
(2)书写“沉镁”过程中的反应方程式:
(二)陌生氧化还原反应方程式的书写
[解题模板]
[典例2] 钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。由黏土钒矿制备NH4NO3的部分工艺如下:
Fe2+
[解题流程]
1.工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3,含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:
酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,离子方程式为______________。
2.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式
________________________________________。
2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4
解析
3.以某地石煤矿(主要成分:V2O3、V2O5及少量SiO2、Al2O3)为原料制备高纯V2O3的部分工艺如下:
(1)“焙烧”时V2O3发生反应的化学方程式为
________________________________。
(2)“焙烧”时若H2O(g)不足,会产生造成环境污染的气体,写出生成该气体的化学方程式:_______________________________________________。
命题视角二 工艺流程中反应条件的控制
(一)反应条件的控制方法
通过控制一定的反应条件来达到提高物质转化率或除去杂质的目的。最常见的是溶液的pH、反应的温度及使用保护气等。
1.控制溶液的pH
2.控制反应温度(常用水浴、冰水浴等)
(1)控制反应速率(升温加快反应速率)、使催化剂达到最大活性、防止副反应的发生。
(2)使化学平衡移动,控制化学反应进行的方向。
(3)升温:使溶液中的气体逸出,使易挥发物质挥发,使易分解的物质分解。
煮沸:使气体逸出;促进水解,聚沉后利于过滤分离。
(4)控制固体的溶解与结晶
趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量。
蒸发浓缩:蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度。
蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出。从溶液中得到晶体的过程:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→(洗涤、干燥)
3.使用保护气
(1)隔绝空气(主要是O2、H2O)。
(2)抑制弱离子的水解(如HCl氛围)。
(二)陌生图像中反应条件下的选择
1.浸出过程中时间和液固比对锰浸出率的影响分别如图甲、图乙所示。
4.(2022·重庆高三期考)三氧化二镍(Ni2O3)常用于制造高能电池。以金属镍废料(含Fe、Ca、Mg等杂质)生产Ni2O3的工艺流程如图所示。
其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图所示,酸浸的最佳温度与时间分别为________(填序号)。
A.30 ℃、30 min
B.50 ℃、120 min
C.70 ℃、120 min
D.90 ℃、150 min
C
解析 根据图示,120 min以后镍浸出率增大不多,所以为提高生产效率,酸浸时间应选择120 min。相同时间内,70 ℃和90 ℃对应的镍浸出率相差不大,所以酸浸温度应选择较为节能的70 ℃,故选C。
5.制取MnCO3的部分工艺流程如下