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(共30张PPT)
微题型3　无机化工微流程分析
核心精讲
1.四线分析法
(1)试剂线:分清各步加入试剂的作用,一般是为了除去
杂质或进行目标元素及其化合物间的转化等。
(2)操作线:分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。
(3)杂质线:分清各步去除杂质的种类,杂质的去除顺序、方法及条件等。
(4)产品线:工艺流程主线,关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法,实质是目标元素及其化合物的转化。
2.规律
主线主产品,分支副产品,回头为循环。
3.读流程图
(1)箭头:进入的是投料(反应物),出去的是主产物或副产物(生成物)。
(2)三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。
典例示范
类型一:实验流程
[典例1](2024·甘肃卷,11)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案。下列说法正确的是(　　)
C
[A]还原性:Ag>Cu>Fe
[B]按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
[D]溶液①中的金属离子是Fe2+
【解析】 从题给实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液,向其中加入铁置换出铜,生成的亚铁离子被氧气氧化为铁离子,过滤分离出铜可以循环利用。金属活动性越强,金属的还原性越强,由题中的实验方案能得到证明,还原性从强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag,A错误;由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,按题述方案消耗 1 mol Fe可回收
2 mol Ag,B错误;
类型二:化工流程
[典例2] (2025·黑吉辽内蒙古卷,11)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素,流程如图所示。已知“沉钴”温度下K sp(CoS)=10-20.4,下列说法错误的是(　　)
[A]硫酸用作催化剂和浸取剂
[B]使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
[C]“浸出”时,3种金属元素均被还原
[D]“沉钴”后上层清液中c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4
C
【解析】 矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出、过滤得到滤液,滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3沉铁得到FeO(OH),过滤,滤液中加入Na2S沉钴得到CoS,过滤,得到硫酸锰滤液。根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确;生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确;根据题图可知,“浸出”时,铁的化合价没有变化,Fe没有被还原,C错误;“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=Ksp=c(Co2+)·
c(S2-)=10-20.4,D正确。
抓住“五个”关键,突破微型化工流程题
(1)看原料:明确化工生产或化学实验所需的原料及所含杂质,判断可能发生的反应。
(2)看目的:把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词,确定化工生产或化学实验的目的。
(3)看箭头: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)。
(4)看三线:主线主产品,分支副产品,回头为循环。
(5)找信息:明确反应条件的控制和分离提纯方法。
思维建模
题型验收
1.(2025·云南卷,7)稻壳制备纳米Si的流程图如图所示。下列说法错误的是
(　　)
[A]SiO2可与NaOH溶液反应
[B]盐酸在该工艺中体现了还原性
[C]高纯Si可用于制造硅太阳能电池
经典再现
B
2.(2025·湖南卷,12)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当;
②常温下,金属化合物的Ksp:
金属化合物 CdS CdCO3 MnS MnCO3
Ksp 8.0×10-27 1.0×10-12 2.5×10-13 2.3×10-11
下列说法错误的是(　　)
[A]粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
[B]试剂X可以是Na2S溶液
[C]“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D
3.(2024·湖南卷,11)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如图所示:
C
②Na2HPO4·12H2O易风化。
下列说法错误的是(　　)
[A]“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液
[B]“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
[C]“结晶”工序中溶液显酸性
[D]“干燥”工序需在低温下进行
【解析】 铁是较活泼金属,可与H3PO4反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液,A正确;若“中和”工序加入Na2CO3过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入H3PO4,若“中和”工序加入H3PO4过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4,B正确;
4.(2023·辽宁卷,10)某工厂采用如图所示工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后铬元素以+6价形式存在。下列说法错误的是(　　)
[A]“焙烧”中产生CO2
[B]滤渣的主要成分为Fe(OH)2
[D]淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
B
1.(2025·内蒙古赤峰二模)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,在水处理过程中,高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体,制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A
模拟预测
K2FeO4具有强氧化性,可以将细菌、病毒的蛋白质氧化,使其发生变性而失去生理活性,因此可以用K2FeO4对饮用水杀菌消毒,K2FeO4得到电子被还原,生成的Fe3+发生水解反应得到Fe(OH)3胶体,该胶体表面积大,吸附力强,可以吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀,故产生的Fe(OH)3胶体可以吸附杂质而净化水,D正确。
2.(2025·辽宁辽阳二模)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的抗氧化剂,一种以SO2为原料制备Na2S2O5的微型流程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
B
[A]上述过程没有发生氧化还原反应
[B]常温下,饱和NaHSO3溶液呈碱性
[C]反应①表明H2SO3的酸性比H2CO3的强
[D]0.1 mol Na2S2O5与足量Cl2反应,能消耗14.2 g Cl2
3.(2025·吉林长春二模)便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2),一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如图所示。已知纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下。下列说法错误的是(　　)
[A]溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸
[B]发生器中鼓入空气的主要目的是提供O2
[C]吸收塔中温度过高,会导致NaClO2产率下降
[D]吸收塔中H2O2作还原剂
B
【解析】 NaClO3具有强氧化性,可以氧化HCl产生氯气,则溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸,A正确;由题给信息可知,发生器中鼓入空气的主要目的是稀释ClO2,防止ClO2分解爆炸,B错误;如果吸收塔中温度过高,会导致H2O2分解,从而导致NaClO2产率下降,C正确;ClO2与H2O2、氢氧化钠溶液反应生成NaClO2和氧气,该反应中H2O2作还原剂,D正确。
4.(2025·贵州贵阳二模)经过充分氧化的铅阳极泥,富含CuO、Ag、Au。一种从中提取金和银的流程如图所示。下列说法错误的是(　　)
C

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