文档文本内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
热点题型02 无机小流程分析
一、原料预处理与反应条件
1.原料预处理的方法及目的
处理方法
目的
固体原料粉碎
或研磨
减小颗粒直径增大反应物接触面积,增大浸取时的反应速率,提高浸取率
煅烧或灼烧
①除去硫、碳单质;②有机物转化、除去有机物;③高温下原料与空气中氧气反应;④
除去受热不稳定的杂质等
酸浸
①溶解转变成可溶物进入溶液中,以达到与难溶物分离的目的;②去氧化物(膜)
碱溶
①除去金属表面的油污;②溶解铝、氧化铝等
加热
①加快反应速率或溶解速率;②促进平衡向吸热反应方向移动;③除杂,除去受热不稳
定的杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl 等物质;④使沸点相对较低或易升
华的原料气化;⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等
2.反应条件的控制及目的
条件控制
目的
反应物用
量或浓度
①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率;②增大便宜、易得的反应物
的浓度,可以提高其他物质的利用率,使反应充分进行;③增大物质浓度可以加快反应
速率,使平衡发生移动等
降温
①防止某物质在高温时溶解(或分解);②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)
移动;③使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离等;④降低某些晶体的溶解
度,减少损失等
控温
①结晶获得所需物质;②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分
解或挥发;③使某物质达到沸点挥发出来;④使催化剂的活性达到最好;⑤防止副反应
的发生等
加入氧化剂
(或还原剂)
①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而后调溶液的pH,使
其转化为Fe(OH)3沉淀除去]
加入沉淀剂
①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等);②加入可溶性碳酸盐,生成碳
酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去Ca2+、Mg2+
pH 控制
①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的;②抑制盐类水解;③促进盐类水解
生成沉淀,有利于过滤分离
二、物质的分离与提纯
1.化工生产过程中分离、提纯、除杂
化工生产过程中分离、提纯、除杂等环节,与高中化学基本实验的操作紧密联系,包括蒸发浓缩、冷却结
晶、过滤、洗涤、干燥、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理,并要熟悉所用到的相关仪器。
2.常考分离、提纯的方法及操作
(1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作
1
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法,实验过程为:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下
降,杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。
②溶解度受温度影响较大、带有结晶水的盐或可水解的盐,采取冷却结晶的方法,实验过程为:蒸发浓缩
(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。
(2)固体物质的洗涤
洗涤试剂
适用范围
目的
蒸
馏
水
冷水
产物不溶于水
除去固体表面吸附着的可溶性粒子,可适当降低固体
因为溶解而造成的损失
热水
有特殊的物质其溶解度随着温度
升高而下降
除去固体表面吸附着的可溶性粒子,可适当降低固体
因为温度变化溶解而造成的损失
有机溶剂(酒
精、丙酮等)
固体易溶于水、难溶于有机溶剂
减少固体溶解;利用有机溶剂的挥发性除去固体表面
的水分,产品易干燥
饱和溶液
对纯度要求不高的产品
减少固体溶解
酸、碱溶液
产物不溶于酸、碱
除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质;减少固
体溶解
洗涤沉淀的方法:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3 次
检验沉淀是否洗涤干净的方法:取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴入××试剂,若未出现特征反
应现象,则沉淀洗涤干净
(3)减压蒸发的原因:减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止某物质分解(如H 2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失
去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。
(4)萃取与反萃取
①萃取:利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
如用CCl4萃取溴水中的Br2。
②反萃取:用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程,为萃取的逆过程。
(5)其他
①蒸发时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl 的气流中加
热,以防其水解。
②减压蒸馏的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止受热分解、氧化等。
(建议用时:40 分钟)
考向
01
制备类工艺流程
1.(2024·吉林卷)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的
并制备
,流程如下“脱氯”步骤仅
元素化
2
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A.“浸铜”时应加入足量
,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:
C.“脱氯”反应:
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到
2.(2024·贵州卷)贵州重晶石矿(主要成分
)储量占全国1
3以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿
精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡
工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“气体”主要成分是
,“溶液1”的主要溶质是
B.“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.“合成反应”中生成
的反应是氧化还原反应
D.“洗涤”时可用稀
去除残留的碱,以提高纯度
3
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
3.(2024·湖南永州·一模)硼氢化钠
在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸
钠
为主要原料制备
,其流程如下。下列说法不正确的是
已知:常温下,
能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33℃)。
A.操作Ⅰ为蒸馏
B.通入
前需先通氩气,排出反应器中的水蒸气和空气
C.“合成”方程式为:
D.实验室盛放物质b 溶液的试剂瓶需使用玻璃塞
4.(2024·福建泉州·一模)亚氯酸钠(
)用于各种纤维和某些食品的漂白,其制备流程如下:
已知:
下列有关离子反应错误的是
A.
溶液呈碱性的原因:
B.用足量氨水吸收含
的尾气:
C.反应①中主要发生的反应:
D.反应②中主要发生的反应:
4
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
5.(2024·江西上饶·一模)工业上用软锰矿(主要成分是
,含有
、
等杂质),制备
的流程如下:
已知:
固体和溶液均为墨绿色,溶液呈碱性,能发生可逆的歧化反应。
下列说法正确的是
A.“浸取”后的溶液中通入
调节
,滤渣Ⅰ的成分只有硅酸
B.“歧化”时,加入冰醋酸使反应平衡正向移动,促进
的生成,提高
的产率
C.“歧化”步骤中,可以用浓盐酸来代替冰醋酸
D.“操作Ⅱ”时,当有大量晶体析出时利用余热蒸干,即得紫黑色
晶体
6.(2024·安徽安庆·一模)软磁材料
可由阳极渣和黄铁矿
制得。阳极渣的主要成分为
且
含有少量Pb、Fe、Cu 等元素的化合物。制备流程如下。
25℃时,
。下列说法错误的是
A.X 可为稀硫酸
B.滤渣2 成分是
和
C.“酸浸”时
中的铁元素转化为
,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2
D.利用
替代CaO 可优化该流程
5
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
考向
02
分离提纯类类工艺流程
1.(2024·福建卷)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:
已知“滤液2”主要含
和
。下列说法正确的是
A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生
和
离子
C.“碱溶”时存在反应:
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
2.(2024·河北沧州·三模)某工厂残矿渣中主要含有
、
,另有
、
、
、
、
等杂质,某同学设计以下流程实现钒和铬的分离。
已知:①常温下,
在水中的溶解度为
。
②五价钒元素的存在形式与
的关系如下表所示:
主要形式
下列说法不正确的是
A.“煅烧”、“溶浸”工序中钒元素和铬元素的主要存在形态并没有全部发生变化
B.滤渣1 主要为
和
,滤渣2 主要为
6
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C.“除硅磷”工序中,必须调节
适量,以免生成
沉淀,降低
的产量
D.“还原”工序中,发生反应:
,再调节
使
转化为
沉淀
3.(2024·山东济南·一模)从橙子皮中提取橙油(主要成分是柠檬烯)的实验操作流程如图所示:
下列说法正确的是
A.可用浓硫酸代替硫酸镁
B.“萃取分液”时,将“有机层”从上口倒出
C.“萃取分液”时,进行反复萃取可提高柠檬烯的产率
D.水蒸气蒸馏得到的馏分为混合物,蒸馏所得橙油为纯净物
4.(2024·福建厦门·三模)氧化沉淀法回收石油炼制的
加氢脱氮催化剂的流程如下。
已知:25℃时,
。下列说法正确的是
A.“浸出”时可将
替换为
B.“氧化”过程说明氧化性:
C.“沉铁”后溶液中
,则
D.“沉淀”中X 主要成分为
7
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
5.(2024·浙江宁波·一模)从废旧CPU 中回收Au、Ag、Cu 的部分流程如下:
已知
,下列说法正确的是
A.酸溶时,硝酸只体现氧化性
B.向过滤所得滤液中加入过量浓氨水,可以分离
、
C.溶金时NaCl 作用为增强硝酸的氧化性
D.向1mol
中加入过量Zn 使其完全还原为Au,需消耗2mol Zn
1.(2024·山东菏泽·一模)某化学兴趣小组利用KBr 废液制备溴单质,其流程如图所示(“氧化1”时
)。下列说法正确的是
A.“吹出”时涉及氧化还原反应
B.可用乙醇从溴水中萃取溴
C.“氧化1”时若1 mol
发生反应,则转移4 mol 电子
D.“氧化2”时发生反应
2.(2024·湖南长沙·一模)《自然•天文学》发表的一篇研究论文称在金星大气中探测到一个只属于磷化
氢(
)的特征光谱。磷化氢是一种无色、剧毒、易燃的强还原性气体,制备的流程如图所示:
8
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
下列说法正确的是
A.通过晶体的X 射线衍射实验获得
分子中
键角为109°28'
B.1 mol
与足量浓NaOH 溶液反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1 3∶
C.次磷酸的分子式为
,属于三元弱酸
D.含
等杂质的电石制得的乙炔中混有
,可用高锰酸钾除去乙炔中的
3.(2024·山东青岛·一模)锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6)可用低温重构—直接浸出技术制备碳酸锂,同时
得到氧化铝,工艺流程如图。下列说法错误的是
A.“水热反应”为
B.“滤渣1”和“滤渣2”主要成分相同
C.冶炼金属锂和金属铝均可用电解其熔融氯化物的方法
D.流程中不涉及氧化还原反应
4.(2024·湖南长沙·一模)明矾
是一种常用的净水剂,以废易拉罐(主要成分为铝和
少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图。
9
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
已知:“沉铝”步骤在煮沸条件下进行,生成
、
和
。
下列说法错误的是
A.“碱溶”步骤中发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
B.可通过焰色试验检验“沉铝"所得滤液中的主要阳离子
C.用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液,需要将水缓慢加入到浓硫酸中
D.“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4
10