归纳与整理名师教学设计2

高考新题型——无机流程题

[考纲要求]：

1、了解科学、技术、社会的相互关系，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想重要性。

2、了解氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、废水处理等工业原理。

3、从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。

[呈现形式]：流程图、表格、图像

[知识落点]：基本理论、元素化合物、实验

【知识积累一】化工生产主要解决六方面问题：

1、解决将原料转化为产品的生产原理；

2、除去杂质并分离提纯产品；

3、提高产量与产率；

4、减少污染，考虑

“绿色化学”生产；

5、原料的来源既要丰富，还要考虑成本；

6、生产设备简单，生产工艺简便可行。

【知识积累二】

常见与工业生产有关的化学反应——传统工业不能丢

①工业制粗硅

②制漂白粉

③工业制硫酸

④合成氨工业

⑤工业制硝酸

⑥氯碱工业

⑦工业制玻璃

⑧工业制纯碱

【知识积累三】常见于生产生活相关的物质

相关物质

加碘食盐中含碘物质

半导体材料

光导纤维

硅酸盐工业

饮用水净水剂

饮用水消毒剂

常用漂白剂

大气污染物

化学式或名称

1

[典例导悟]：1、从粗产品硫酸锌固体中除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到纯净的硫酸锌，实验流程如下：

粗产品

酸浸

趁热过滤

滤渣I 滤液I

酸性KMnO4

加入ZnO 混合液

调pH至5-5.4 滤渣II 滤液II 加入Zn粉

滤渣III 滤液III 晶体

煮沸数分钟

趁热过滤

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH参见下表。

沉淀物

pH值

Zn(OH)2

Fe(OH)2

8.0 9.7 Fe(OH)3

3.2 Cu(OH)2

6.7 Cd(OH)2

9.4 Mn(OH)2

10.4 请回答下列问题：

（1）“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有

。“酸浸”时适当补充少量水的原因是

。

（2）滤液I加入酸性KMnO4所发生反应的离子方程式为

。加入ZnO的原因是

。

（3）滤渣III的成份主要是

。

（4）从滤液III得到晶体的操作过程为

、

、过滤、冼涤、小心干燥。

[典例分析]：

[知识整合]：

一、熟悉工业流程的几个常用关键词

1、浸出：固体加入水（或酸）中溶解。

2、酸浸：加入酸溶液使××进入溶液。

3、水洗：除去水溶性的杂质。

乙醇洗：减少晶体的溶解损失。

4、灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易提取的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘等。

5、酸作用：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀）

6、碱作用：去油污，去氧化膜，溶解Al、SiO2，调节pH促进水解（沉淀）

7、氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子

8、控制pH值：促进某离子水解，使其沉淀，便于过滤分离

9、煮 沸：促进水解、聚沉，有利于过滤；除去溶解在溶液中的气体如O2

10、趁热过滤：减少××损失；提高纯度

2

二、工业生产流程的主线与核心：

主线主产品，支线副产品，回头为循环。

预处理

原料

无机矿物

核心

化学反应

分离提纯

所需产品

循环利用

排放物无害化处理

三、解题策略

1、快速浏览，明确实验目的，拿到基本分。

2、提炼信息，小题分析，区分流程相关和不相关问题。

3、大胆回答，规范作答，不留遗憾。

[实战演练]

氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的工艺流程：

SO2

Br2

冰水

混合①

操作Ⅰ

Na2SO3

粗品

混合②

少量Ba(OH)2

无色溶液

操作Ⅱ

操作Ⅲ

精制的

氢溴酸

混合溶液

H2SO4

BaSO4

根据上述流程回答下列问题：

（1）混合①中发生反应的化学方程式为

。

（2）混合①中使用冰水的目的是

。

（3）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_________、________。

操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。（选填编号）

a．固体和液体

b．固体和固体

c．互不相溶的液体

d．互溶的液体

（4）混合②中加入Na2SO3的目的是

。

（5）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸（工业氢溴酸）带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：

甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为

，若假设成立可观察到的现象为

。

乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为

，其用于证明该假设所用的试剂为

。

[规律方法] 高频问题归纳：

1、从溶液中得到晶体的操作：

答：

3

2、过滤后滤液仍然浑浊，可能的操作原因：

答： 3、洗涤沉淀的操作：

答：

4、检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含SO42-)：

答：

5、如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：

答：

7、CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值：

答：

8、调pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1~3.2）沉淀，pH值范围是：

答：

9、趁热过滤的原因：

答：

10、水浴加热的好处：

答： 11、减压蒸发（小心烘干）：

答：

12、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去：

答： 13、蒸发浓缩用到的主要仪器

答： 14、不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是：

答：

15、检验NH4＋的方法是：

答：

16、生成的沉淀，欲称重之前的操作：

答： 17、趁热过滤后，先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再冷却结晶：

答： 18、苯甲酸的重结晶中，粗苯甲酸全部溶解后，再加入少量蒸馏水的目的：

答： 19、检验Fe(OH)3是否沉淀完全的操作是：

答：

4

参考答案：

【知识积累三】常见于生产生活相关的物质

相关物质

化学式或名称

加碘食盐中含碘物质

KIO3 半导体材料

Si、Ge 光导纤维

SiO2 硅酸盐工业

玻璃、水泥、陶瓷

饮用水净水剂

铁盐、铝盐—明矾

饮用水消毒剂

Cl2、ClO2、漂白粉、O3、H2O2、NaClO 常用漂白剂

活性炭、SO2、HClO、H2O2、Na2O2、O3

大气污染物

CO、SO2、NO2、NO等

[典例分析]：

（1）增大硫酸浓度，或加热升高温度，或边加硫酸边搅拌，或增加浸出时间（3分）（要求写出一条即可）。防止硫酸锌中从溶液中析出。（2分）

2+-+3+2+（2）5Fe+MnO4+8H=5Fe+Mn+4H2O （3分）

因为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，ZnO+2H+=Zn2++H2O，加入ZnO能促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。（3分）

（3）Zn、Cd、Cu（3分，每个1分）

（4）蒸发浓缩

冷却结晶（每个1分）

[实战演练] （1）SO2＋Br2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4。(1分） （2）降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全。(1分）

（3）过滤、蒸馏 d (各1分） （4）除去粗品中未反应完的溴。(1分）

（5）KSCN溶液，溶液变成血红色，含有Br2，CCl4。(各1分）

[规律方法] 高频问题归纳：

1、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

2、玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘

3、往漏斗中（往过滤器中）加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次

4、取最后一次洗涤液少量，滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净，若无白色沉淀则说明洗涤干净

5、在干燥的HCl气流中加热。原因：干燥的HCl气流抑制了MgCl2的水解，且带走产生的水蒸气。

7、CuO、Cu(OH)2、【或CuCO3、Cu2(OH)2CO3】。原因：加入CuO，降低溶液中的H+的浓度，促进Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀而析出

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8、3.2~4.7。原因：调节溶液的pH值至3.2~4.7，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不会引入新杂质

9、保持过滤温度，防止××析出，提高产品的纯度

10、受热均匀，可以控制温度，且温度不超过100℃

11、常压蒸发温度过高，××易分解；或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止××分解

12、加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤

13、蒸发皿、玻璃棒、烧杯、酒精灯等。还有取蒸发皿用坩埚钳

14、加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净

15、取××少许，加入NaOH溶液后加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。（注意方法与操作的差别）

16、过滤，洗涤，干燥，（在干燥器中）冷却，称重

17、稀释溶液，防止降温过程中××析出，提高产品的纯度

18、为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸，一般再加入少量蒸馏水

19、取少量上层清液或过滤后的滤液，滴加几滴KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe(OH)3

沉淀完全。

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