2015届高考复习方案配套课件:专题三 无机化学工艺流程题的解题策略-化学-新课标-江苏教育版(共52张PPT)
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专题讲座无机化学工艺流程题的解题策略工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图题的创新,题目常常以现代工业生产为基础,将化学工艺流程进行简化,与化工生产成本、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用,是近几年高考化学命题中的常考题型。
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。
审题⎩⎪⎨⎪⎧①阅读题目的背景材料②提供的原料③物料或操作流程④提供的条件和图表⑤化工流程图的类型⑥重要的操作析题⎩⎪⎨⎪⎧①弄清目的和原理②弄清各步骤的目的③如何运用条件④问题突破口与隐含条件⑤建立解题思路与方法答题⎩⎪⎨⎪⎧①从目的和反应原理切入②从原料和产品切入③从生产要求和条件切入④从产品分享提纯切入⑤从绿色化学思想切入⑥注意问题表达(因果、对比、逆向)2.解题方法。
(1)首尾分析法:对一些线型流程工艺(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第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。
(2)分段分析法:对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题,用分段分析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。
高考经典必考题创新突破(三)无机化学工艺流程题的解题策略题型特点考情分析命题趋势工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图题的创新。
题目常常以现代工业生产为基础,将化学工艺流程进行简化,与化工生产成本、环境保护等相融合。
考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用,是近几年高考化学命题中的常考题型。
2018,全国卷Ⅰ,7T2018,全国卷Ⅱ,26T2018,全国卷Ⅲ,27T2017,全国卷Ⅰ,27T2016,全国卷乙、丙,28T2020年高考命题主要会从铝土矿中冶炼铝、从海水中提取镁和碘、从黄铜矿冶炼铜、从废铁屑制绿矾、从其他矿物质冶炼金属或非金属及化合物等设计考题。
分值:14~16分[解题思维]1.化工流程线路示意图及涉及问题2.获取解题信息的方法途径(1)从题干中获取有用信息,了解生产的终产品。
(2)整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤,并获取以下信息:①知道“四个什么”——反应物是什么,发生了什么反应,该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。
②抓住“一个关键”——一切反应或操作都是为获得产品而服务。
(4)从问题中获取信息,明确问题与哪些化学知识相关。
3.分析方法(1)首尾分析法:对一些线型流程工艺(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第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。
(2)分段分析法:对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题,用分段分析法更容易找到解题的切入点。
4.规范解答文字叙述类的题目要严格按题目要求规范解答。
[真题剖析]题型一以制备某一物质为目的的工艺流程题1.(2018·全国卷Ⅱ)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。
“无机化学工艺流程”题的解题策略工艺流程题是高考全国卷中的必考题型,综合性强、难度较大,是高考试卷中的拉分题目之一。
近年常以简洁工艺流程和复杂工艺流程轮换的形式考查有多种可变化合价的典型元素,采用多角度设问的形式,考查考生获取信息、加工信息的能力。
考查的知识多为产物的判断,陌生化学方程式、离子方程式或电极反应式的书写,温度控制在一定范围的原因分析,溶度积常数的有关计算等。
一、整体把握,建立解题模型1.呈现模式2.识图方法图1箭头表示反应物加入同时生成物出来;图2箭头表示反应物分步加入和生成物出来;图3箭头表示循环反应。
3.试题的设问角度化工流程题的考点主要从以下6点设置:(1)基本操作除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述;加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。
(2)物质的分离与提纯通过调节pH使溶液中的金属离子沉淀达到分离除杂的目的,据此选择需要加入的化学试剂;加入某种物质使难溶物转化为更难溶的物质后,通过过滤除去等。
(3)化学反应速率与化学平衡理论的运用例如,研磨使反应物颗粒变小,增大反应物间的接触面积,从而增大反应速率,提高原料利用率;升高温度能增大反应速率,使吸热反应平衡正向移动等。
(4)化学方程式或离子方程式的书写根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物,书写指定的化学方程式或离子方程式。
(5)环境与绿色化学思想流程中物质的转化和循环、资源的回收和利用、“三废”的来源、对环境的影响及处理措施等。
(6)化学计算联系原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量;联系溶液配制、滴定操作测定样品中某元素含量或产品纯度;联系溶度积常数,计算溶液中某离子浓度或完全沉淀时的pH等。
4.化工流程试题的一般解题策略[典例](2019·全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________ _______________________________________________________________。
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、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,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.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(V 2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V 2O 5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V 2O 5 V 2O 4 K 2SO 4 SiO 2 Fe 2O 3 Al 2O 3质量分数/% 2.2~ 2.9 2.8~ 3.1 22~ 28 60~ 65 1~2 <1 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 2O 5转化为VO ,反应的离子方程式为________________,同时V 2O 4转化成VO 2+。
2020届高考化学总复习提升方案——无机化学工艺流程1.工艺流程题过程解读(1)读流程图①箭头: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。
(2)解题要点①审题要点:a.了解生产目的、原料及产品,b.了解题目提供的信息,c.分析各步的反应条件、原理及物质成分,d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。
②答题切入点:a.原料及产品的分离提纯,b.生产目的及反应原理,c.生产要求及反应条件,d.有关产率、产量及组成的计算,e.绿色化学。
2.工艺流程题常见答题方向工艺操作(结果) 目的评价(或操作名称)方法措施研磨(粉碎) 增大接触面积,加快反应(溶解)速率煅烧(焙烧) 矿物分解、燃烧,转化为易溶于酸、碱的物质水浸利用水溶性把物质进行分离酸浸(碱浸)利用物质与酸(碱)反应除掉杂质或把目标物质转化为可溶性离子控制条调节溶液pH 某些金属离子的沉淀,控制物质的溶解控制温度加快反应速率,促进平衡移动;物质的溶解、析出、挥发等件增大某反应物用量增大另一反应物的转化率(产率)某种试剂的选择是否带入杂质、是否影响产品的纯度分离提纯不相溶液体分液相溶性液体蒸馏难溶性固体过滤易溶性固体蒸发结晶、浓缩冷却结晶趁热过滤防止温度降低,某物质析出冰水洗涤减少晶体的溶解损失乙醇、有机溶剂洗涤减少晶体的水溶性损失考点指导1以物质制备为目的化学工艺流程【典例1】题头挖掘题头信息Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:题干分析题干流程题尾知道题尾考查哪些问题回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的时,所采用的实验条件为__________________________________________________________ ______________。