高三化学第一轮复习——化学工艺流程专题
一、课前预习：
【2015全国（Ⅰ）27题】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有_________（写出两条）。
（2）利用_______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（写化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。然后再调节溶液的pH约为5，目的是_________。
（4）“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。
（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_______。
（6）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程___________。 二、疑难解析： 【方法】
1、全：有悖所学知识，把问题再放入题中前后比对，全面分析； 2、联：与教材中的重点知识关联，迁移应用；
3、活：不要犯经验性错误，需具体情况具体分析，灵活应变； 4、弃：不懂的知识要大胆跳过，不要过多的纠缠。 【知识】
1、核心化学反应：①预处理（研磨、水浸、酸浸、灼烧、煅烧、调节溶液的pH等）；②主反应（化学反应、离子反应、电极反应等）；③基本理论（化学反应速率、平衡的移动、氧
化还原等）。
2、物质的分离和提纯： ①过滤（趁热过滤或者抽滤，洗涤或检查洗涤是否干净）； ②萃取和分液或反萃取；③蒸发结晶或冷却结晶；④蒸馏或分馏；⑤冷却法 【规律】
1、信息是必考点；
2、分、提、检有模板：（①调节pH所需的物质一般应满足两点要求；②冰水或有机溶剂洗涤沉淀的两个目的；③趁热过滤是防止？④温度控制的情况？⑤沉淀的洗涤及检验沉淀是否洗涤干净的方法？⑥Fe3、NH4、SO2⑦从溶液中提取结晶水合物的步骤等）； 4等的检验方法；
＋
＋
－
3、化学用语的书写要大胆。
三、课堂训练：
例1、难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡
为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
（1）滤渣主要成分有 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： 。 （3）“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶液调滤液PH至中性。
（4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高，① ②
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：
[来源学科网]
已知298K时， Ksp(CaCO3)=2.80×109， Ksp(CaSO4)=4.90×105 ，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。
例2、四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分
—
—
是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下：
回答下列问题：（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。2Fe＋Fe === 3Fe
2＋
＋
3＋
2＋
3＋
2＋
2TiO(无色) ＋Fe＋4H === 2Ti(紫色) ＋Fe＋2H2O
Ti3(紫色) ＋Fe3＋H2O === TiO2(无色) ＋Fe2＋2H
加入铁屑的作用是____________。
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在_____________范围。 （3）若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质，还可制得钛白粉。
＋＋-39
已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10,该温度下反应Fe (OH)3＋3HFe3 ＋H2O的平衡常数K=_____________。
（4）已知：TiO2 (s) ＋2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) ＋O2(g) △H=+140KJ·mol-1
2C(s) ＋O2(g)=== 2CO(g) △H=—221KJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_____________。 （5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_____________（只要求写出一项）。
（6）依据右表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_____________方法。 TiCl4 SiCl4 ＋
＋
＋
＋
＋
熔点/℃ 沸点/℃ －25.0 136.4 －68.8 57.6 【总结】解无机工艺流程题的注意事项：
四、反馈练习
1、(2014·日照模拟)美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用，催化剂会被杂质(如铁、有机物等)污染而失去活性，成为废催化剂，故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程如下：
(1)甲酸在反应中的作用是________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)加浓氨水时，钯元素转变为可溶性[Pd(NH3)4]2，此时铁元素的存在形式是
＋
___________________________________________________(写化学式)。
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的，钯在王水中溶解的过程中有化合
物A和一种无色、有毒气体B生成。
①气体B的化学式为________________；
②经测定，化合物A由三种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：42.4%，H：0.8%。则A的化学式为______________________________。
(4)700 ℃“焙烧1”的目的是________________________________________________， 550 ℃“焙烧2”的目的是__________________________________________________。 2、锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。
工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH： 氢氧化物 开始沉淀pH 完全沉淀pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Al(OH)3 3.7 4.7 Mg(OH)2 9.6 11 ②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表： 温度/℃ Li2CO3的 溶解度/g 20 1.329 50 1.181 75 0.866 100 0.728 ③LiOH微溶于水。请回答下列问题：
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：______________。
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是______________________________________________。 (3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式___________________________________。 (4)洗涤所得Li2CO3沉淀要使用__________(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是________________________________________________________。
(5)将氯化锂溶液蒸干的过程中还不断通入HCl，其作用是_______________________。 (6)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因__________。 【总结】解无机工艺流程题的基本步骤：
