专题讲座(三) 无机化工流程题的突破策略.pptVIP

化学 专题讲座(三)　无机化工流程题的突破策略 一、题型结构 1.化工流程线路示意图 (1)箭头:箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)。 (2)三线:物料进出线、操作流程线、循环操作线。 2.涉及问题 (1)原料的预处理。 (2)反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等)。 (3)反应原理(化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化 学等)。 (4)绿色化学问题(物质循环利用、废物的处理、原子利用率、能量充 分利用等)。 (5)化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。 二、解题思路及方法 1.解题思路 2.解题方法 (1)首尾分析法:对线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从此分析中找出它们的关系,弄清原料转化的基本原理和除杂、分离、提纯的化工工艺,再结合题设问题,逐一解答。 (2)分段分析法:对于用同样的原料生产多种(两种或两种以上)产品(含副产品)的工艺流程题,用此法更容易找到解题的切入点。 (3)交叉分析法:有些化工生产选用多组原材料,先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品,这种题适合用交叉分析法。就是将提供的流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线,然后上下交叉分析。 典例共研 1.(2016·北京卷,27)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下: (1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是　 。? (2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为: ①写出ⅱ的离子方程式:　 。? ②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2, 溶液变红。 b.　 。 ②a证实的是催化过程ⅰ,故b应证实催化过程ⅱ,需用a中的红色溶液与铅粉反应。 ②b.取a中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去 答案:(3)①AB 解析:(3)①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH PbO+ Na2SO4+H2O,滤液中还有剩余的NaOH,部分PbO溶解在滤液1中,所以重复使用的目的是减少PbO的损失,提高产品的产率,重复利用NaOH,提高原料的利用率,应选A、B。 ①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是　　　　(选填序号)。? A.减少PbO的损失,提高产品的产率 B.重复利用NaOH,提高原料的利用率 C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率 答案:②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液,加热至 110 ℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤得到PbO固体 解析:②根据PbO的溶解度曲线,应选用35%的NaOH溶液,并加热至110 ℃,使PbO充分溶解,趁热过滤,冷却结晶,再过滤即得高纯PbO固体。 ②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作: ? 　 。? 解析:(1)SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO中只有二氧化硅不溶于盐酸,所以A是二氧化硅。(2)通入二氧化碳能生成沉淀的只有偏铝酸钠。 答案:(1)SiO2 (2)NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 2.某工业废渣的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。现根据下列方案对其进行处理以回收废渣中的金属元素。 回答下列问题: (1)固体A的化学式为　　　　。? (2)反应a的化学方程式为? 　 。? (3)25 ℃时,溶液中金属离子的物质的量浓度与溶液pH的关系如图所示: ①(Ⅰ)中调节pH为　　　 　 ;? ②溶液D加入氢氧化钠溶液的同时调节pH(Ⅱ)所发生反应的离子方程式为?