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1、2018 高考化学：无机化学工艺流程题的解题策略 解读一：原料预处理方式 解读二：必考的反应条件 角度三 提纯方法 角度四分离方法 (1) 过滤：分离难溶物和易溶物， 根据特殊需要采用趁热过滤或者 抽滤等方法。 (2) 萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取 分离物质，如用 CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3) 蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。 (4) 冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质 或结晶水合物，如 KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO45H2O 、FeSO47H2O等。 (5) 蒸馏或分馏： 分离沸点不同且互溶的液体混合物
2、，如分离乙醇 和甘油。 (6) 冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用 冷却法分离氨气与氮气、氢气。 二、解答无机化工流程题的策略 1粗读题干，挖掘图示 图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示 或者问题中不涉及， 所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂 流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类 无机化工题，可粗读试题， 知道题目制取什么、大致流程和有什么提 示等。 2携带问题，精读信息 这里信息包括三个方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问 题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入” 与“流出” )、实验操作方法等
3、。 3跳跃思维，规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出， 不会影响后面答题。要求用理论回答的试题，应采用“四段论法”： 改变了什么条件 (或是什么条件 ) 根据什么理论有什么变化得 出什么结论。 相关练习 1以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O 5)是接触法生产硫酸的催化 剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利 用。废钒催化剂的主要成分为 物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3 质量 分数/% 2.2 29 2.8 31 22 28 60 65 121 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： (1) “酸浸”时 V
4、2O5转化为 VO2 ，反应的离子方程式 为_ ，同时 V2O4转化成 VO 2。“废渣 1”的主要成分是 _。 (2)“中和”作用之一是使钒以V4O12 4 形式存在于溶 液中。“废渣 2”中含有 _ 。 (3)“离子交换”和 “洗脱”(ROH 为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈 _性(填“酸”“碱”或“中”)。 (4) “流出液”中阳离子最多的是_。 (5) “沉钒”得到偏钒酸铵 (NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反 应的化学方程式： _ 。 解析：(1) 反应过程中 V的化合价不变，所以是复分解反应。注意 V2O5在离子方程式中不能拆开；废钒催化剂中，只有二氧
5、化硅不溶于 硫酸，成为废渣 1 的主要成分。 (2) 中和时，Fe 3、Al3 分别转化为难 溶的 Fe(OH)3和 Al(OH)3，成为废渣 2 的主要成分。 (3) 为提高洗脱效 率，需使题中所述平衡逆向移动。根据平衡移动原理，碱性越强越有 利于平衡逆向移动，所以淋洗液应该呈碱性。(4) 经过“离子交换”， 钒以 R 4V4O12形式存在，而铁、铝则在“中和”过程中转化为沉淀，所 以“流出液”中最多的阳离子是钾离子。(5) 由 NH4VO3转化为 V2O5，V 的化合价未发生变化， 该反应为非氧化还原反应， 所以 N的化合价仍 为3，一种生成物是 NH3，另一种生成物必定是H2O 。 答案
6、：(1)V2O52H =2VO2 H2OSiO2 (2)Fe(OH)3和 Al(OH)3(3) 碱(4)K (5)2NH4VO3 = V2O52NH3H2O 2(2017厦门模拟 ) 新型高效絮凝剂 Fe(OH)SO4(碱式硫酸铁 )常 用于污水处理。 工业上利用废铁屑 ( 含少量氧化铝、 氧化铁等 ) 生产碱 式硫酸铁的工艺流程如图所示： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示： 沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3 开始沉淀 时的 pH 2.37.53.4 完全沉淀 时的 pH 3.29.74.4 请回答下列问题： (1) 加入少量 NaHCO3的目的是调节溶液
7、的pH ， 使溶液中的 _ 沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是_ 。 (2) 在实际生产中，反应常同时通入O2以减少 NaNO2的用量， O2 与 NaNO2在反应中均作 _。若参与反应的 O2有 11.2 L( 标准状 况)，则相当于节约 NaNO2的物质的量为 _。 (3) 碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH) 2 可部分水解生成 Fe2(OH)4 2聚合离子。该水解反应的离子方程式为 _ 。 (4) 在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、 硝酸的混合液反应制备碱式硫 酸铁。根据我国该药物的相关质量标准， 产品中不得含有Fe 2 和 NO3 。 为检验所得产品中是否含有Fe 2 ，应使用的试剂为 _(填
8、序 号)。 A氯水BKSCN 溶液 CNaOH 溶液 D酸性 KMnO4溶液 解析：(1) 稀硫酸浸取废铁屑后所得的溶液中含Fe 2 和少量 Al 3 ， 根据工艺流程可知该步操作是保留Fe 2， 除去 Al3 ， 故加入少量 NaHCO3 调节溶液 pH可以使 Al 3沉淀，“搅拌”可以加快化学反应速率。 (2) 反应中有 NO生成，这说明反应中亚硝酸钠是氧化剂，将亚 铁离子氧化生成了铁离子，反应的离子方程式为Fe 2NO 2 2H =Fe 3 NO H2O ；由于要将亚铁离子氧化为铁离子，所以O2与 NaNO2在反应中均作为氧化剂；标准状况下11.2 L 氧气的物质的量是 11.2 L 2
9、2.4 L/mol 0.5 mol ，0.5 mol 氧气可以得到 2 mol 电子。 亚硝酸钠中氮元素的化合价是3 价，其还原产物中氮元素的化合价 是2 价，得到 1 个电子，所以根据电子守恒可知，相当于是节约了 2 mol 亚硝酸钠。 (3)Fe(OH) 2离子可部分水解生成 Fe 2(OH)4 2 聚合离子，则根据 电荷守恒可知一定还有氢离子生成，所以该水解反应的离子方程式为 2Fe(OH) 22H 2O=Fe2(OH)4 22H 。 (4) 因产品中含 Fe 3 ，检验 Fe 2 时不能采用加氯水和KSCN 溶液的 方法，也不能加 NaOH 溶液，Fe(OH)3会对检验 Fe 2产生干扰；可以用 酸性 KMnO4溶液检验 Fe 2的存在，如含 Fe2 ，则滴入几滴酸性KMnO4 溶液后，溶液紫红色会褪去。 答案：(1)Al 3 加快化学反应速率(2) 氧化剂2 mol (3)2Fe(OH) 2 2H2O=Fe 2(OH)4 22H (4)D