60 第十章 第7讲 无机化工流程解题策略-【名师导航】2027年高考化学一轮总复习教师用书（不定项）
第7讲 无机化工流程解题策略
1．掌握无机化工流程题的基本特征，熟悉化工流程图的表示形式以及分析工艺流程图的方法。
2．掌握工业生产中常见的化学术语，如碱洗、酸溶、酸浸等；了解原料预处理、制备过程中控制反应条件的目的和方法；掌握物质除杂、物质回收利用的常见方法。
3．掌握陌生化学方程式的书写方法，掌握氧化还原反应的基本规律及其应用等；掌握相关计算，如利用化学方程式计算、氧化还原滴定计算、pH计算、各种常数的计算等。
4．树立“绿色化学”的观念，形成资源综合利用、物能充分利用的意识。
考点1 原料的预处理及条件的控制
1．流程的呈现形式
2．流程的分析要领
(1)箭头：进入的是投料(反应物)，出去的是含产品中元素的物质(流程方向)、副产物或杂质(支线方向)。
(2)三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。
3．流程的环节分析
(1)原料的预处理
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①研磨、雾化：减少固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，增大反应速率，提高原料的利用率。
②溶解
水浸 | 与水接触发生反应或溶解 |
浸出 | 固体加溶剂溶解得到离子 |
酸浸 | 在酸溶液中反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物(常见SiO2、CaSO4等)通过过滤除去 |
碱浸 | 除去油污，溶解酸性氧化物(如SiO2)、铝及其氧化物等 |
浸出率 | 特定条件下，单位时间内固体中目标成分溶解到溶液中的质量占总质量的百分比 |
[备考提醒]提高“浸出率”的方法
(1)一般操作：①将矿石粉碎；②适当加热增大反应速率；③充分搅拌；④适当提高浸取液的浓度等。
(2)据题分析：分析“浸出率”图表，解释“浸出率”高低变化的原因(“浸出率”升高一般是反应温度升高，反应速率增大；但当“浸出率”达到最大值后，温度升高“浸出率”反而下降，一般是反应试剂的分解或挥发)。选择达到较高“浸出率”的时间及温度(注意：一般不止一个答案)。
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，如：①高温下硫化物与空气中氧气反应(如FeS2与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫)；②除去硫、碳单质；③有机物转化(如蛋白质燃烧)、除去有机物等。
(2)反应条件控制
①调节溶液的pH
调溶液pH常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物[还有酸性气体(二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸]等。常利用题给金属离子沉淀的pH信息，使特定金属离子以氢氧化物沉淀出来(或抑制水解)。
②控制反应的温度
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a．控制化学反应速率。
b．控制平衡移动方向。
c．控制固体的溶解与结晶，如趁热过滤能防止某物质降温时析出。
d．促进溶液中气体的逸出或实现蒸馏。
e．防止或实现某物质水解或分解。
f．使催化剂达到最大活性。
g．防止副反应的发生。
③调节反应物的浓度
a．根据需要选择适宜浓度，控制一定的反应速率，使平衡移动有利于目标产物的生成，减小对后续操作产生的影响。
b．反应物过量，能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率，但对后续操作也会产生影响。
④控制反应体系的压强
a．控制化学反应速率。
b．控制平衡移动的方向。
⑤使用催化剂：增大反应速率，提高生产效率。
(1)将催化剂负载在玻璃棉上而不直接平铺在玻璃管中，目的是_____________________________________________________________________。
(2)向金属Bi中加入稀硝酸酸浸，过程中分次加入稀硝酸的目的是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如表所示：
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O转化率/% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40 ℃时，TiO2·xH2O转化率最高的原因：_____________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)增大接触面积，提高催化效果，增大反应速率 (2)减少稀硝酸的用量，降低反应剧烈程度，使HNO3充分反应防止挥发 (3)低于40 ℃时TiO2·xH2O转化率随温度的升高而提高；超过40 ℃时，双氧水分解与氨气逸出导致
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