归纳与整理教学实录

无机综合题中化学反应的控制

教学目标：通过学习，掌握无机化工流程题的应用：掌握酸碱浸，氧化，水解除杂。

教学难点和重点：陌生方程式的书写和离子浓度的计算。

教学过程：

提问学生：例题1、（2015国乙27）（《学习与评价》P162 ）

归纳高考硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为MgBO·225H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O化学流程、FeO、CaO、AlO和SiO等）为原料制备硼酸（HBO）的工艺流程如图所示：

323233题的考试内容。引出主题

回答下列问题：

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_____________________________________。然后在调节溶液的pH约为5，目的是__________________________________________。

强化理解

例题2、（2013全国甲卷）（《学习与评价》P152 ）

氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌（含有Fe（Ⅱ）、Mn（II）、Ni（II）等杂质）的流程如下：

提示：在本实验条件下，Ni（II）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。

回答下列问题：

（1）反应②中除掉的杂质离子是______________，发生反应的离子方程式为___________ ____________________________________________________________________________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是________________________________ _____________________________________________________。

强化训练

1、（2015福建24 《学习与评价》P180

2-8）

无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质

沸点/℃

SiCl4

57.6 AlCl3

FeCl3

FeCl2

180（升华）

300（升华）

1023 ①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是

（只要求写出一种）。

⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是

。

2、（2014四川卷）（《学习与评价》P180

2-16）

（1）污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略）。

请回答下列问题：

＋＋（2）用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3，其原因是______________________________。

3、（2014广东32 《学习与评价》P180

2-5）

石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：

（注：SiCl4的沸点为

57.6℃，金属氯化物的沸点均高于

150℃）

（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_________________。

4、（2015广东卷）（《学习与评价》P173

2-6 ）

七铝十二钙（12CaO•7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：

(1)煅粉主要含MgO和

，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液I

中c(Mg2+)小于5×10‾6mol·L‾1,则溶液pH大于

（Mg(OH)2的Ksp=5×10‾12)；该工艺中不能用（NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是

。

跟进练习

1、（2015山东卷）（《学习与评价》P177

2-12 ）

毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:

Ca2+

Mg2+

Fe3+

1.9 3.2 开始沉淀时的pH 11.9 9.1 完全沉淀时的pH 13.9 11.1 （1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是

。

（2）加入NH3·H2O调节pH=8可除去

（填离子符号），滤渣Ⅱ中含

（填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是

。 已知：Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9

2、（2013北京卷）（《学习与评价》P173

2-7 ）

用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O，工艺流程如下（部分操作和条件略）：

Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；

Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；

Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；

Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；

Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品。

－（2）将MnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整：

（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pH

开始沉淀时

完全沉淀时

Al(OH)3

3.4 4.7 Fe(OH)2

6.3 8.3 Fe(OH)3

1.5 2.8 注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：

。

3、（2012广东卷）（《学习与评价》P171

2-3 ）

难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：

－

K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s）

2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42+ 2H2O

为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH) 2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣的主要成分有

和

以及未溶杂卤石。

（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH) 2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：

。

4、（2012江苏卷）（《学习与评价》P182

2-20 ）

铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。

(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。

①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是

。

5、（2015天津）（《学习与评价》P182

2-19 ）

废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：

＋（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)42，反应中H2O2的作用是

。

（5）流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是

。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是

。

自我设计，请同学们自己设计一个高考化工流程题。

深刻领会化学反应的条件控制和高考方向

对照高考试题，找出差距

【2017新课标1卷】（14分）

Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少

量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：

自我总结归纳