高考化学工艺流程题解题技巧讲课稿
- 格式:doc
- 大小:1.04 MB
- 文档页数:27
高考工艺流程题答题技巧一、高考工艺流程题常考形式(一)物质制备型【题型方法技巧】明确题目要制备什么物质,给的原料是什么,利用已有化学知识并结合题干给出的提示信息勾勒出原料到目标产物的化学转化路径。
流程中药品、各种条件的选择都是为了能更多地获得产品,核心是提高反应物的转化率。
围绕这个核心分析药品、操作、条件的作用,做到有的放矢。
1.如果在制备过程中出现或用到受热易分解的物质,则要注意对温度的控制。
如侯德榜制碱中的NaHCO3,还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
2.如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应的酸来抑制水解。
如制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质,要蒸发其溶液得到固体溶质时,都要加相应的酸或在酸性气流中进行来抑制其水解。
3.如果产物是一种强氧化性物质或强还原性物质,则要防止它们被其他物质还原或氧化。
如产物是含Fe2+、SO2-3、I-等离子的物质,要防止反应过程中O2的介入。
4.如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH固体等),则要注意在制备过程中对CO2或水的去除,也要防止空气中的CO2或水进入装置中。
5.当题目中给出多种物质的沸点、溶解度信息,则意味着需要用蒸馏、高温(或低温)过滤来进行分离。
6.在回答题目中条件的选择原因时主要可从以下几个方面分析:(1)对反应速率有何影响。
(2)对平衡转化率是否有利。
(3)对综合效益有何影响。
如原料成本、原料来源(是否广泛、可再生)、能源成本、对设备的要求、环境保护(从绿色化学方面作答)等。
(二)分离提纯型【题型方法技巧】1.题型特点分离提纯型工艺流程题多以矿物、各种废弃物为原料,经过各种处理,除去杂质获得有价值的产品。
考查的核心在各种分离提纯的实验操作以及条件的控制选择上。
虽然把题目形式设计为工艺流程框图,但其实质还是对混合物的除杂、分离、提纯操作的考查。
高考化学工艺流程题一、探究解题思路呈现形式:流程图、表格、图像 设问方式:措施、成分、物质、缘由实力考查:获得信息的实力、分解问题的实力、表达实力 学问落点:基本理论、元素化合物、试验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现实力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础学问及将已有学问敏捷应用在生产实际中解决问题的实力。
【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下:原 料:矿石(固体) 预处理:酸溶解(表述:“浸出”)除 杂:限制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是:限制条件,调整PH ,使Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路明确整个流程及每一部分的目的 → 细致分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思索 → 留意答题的模式与要点在解这类题目时:首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。
其次,再精读试题,依据问题去细心探讨某一步或某一种物质。
第三,要看清所问题,不能答非所问,并留意语言表达的科学性在答题时应留意:前一问回答不了,并不肯定会影响回答后面的问题。
分析流程图须要驾驭的技巧是:① 阅读全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;② 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;③ 解析流程图并思索:从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?)。
每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?无机化工题:要学会看生产流程图,对于比较生疏且困难的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清晰,针对问题分析细微环节。
考察内容主要有: 1)、原料预处理2)、反应条件的限制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调整、溶剂选择)3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分别与提纯) 4)、绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 5)、化工平安(防爆、防污染、防中毒)等。
一、高中化学工艺流程答题规律总结第Ⅰ部分一、【考点分析】无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类型题目的基本步骤是:①从题干中获取有用信息,了解生产的产品②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么;B.发生了什么反应;C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。
抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
③从问题中获取信息,帮助解题。
了解流程后着手答题。
对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。
二、【工业流程题中常用的关键词】原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水)灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节pH促进水解(沉淀)控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度三、【工业流程常见的操作】(一)原料的预处理①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等)②水浸:与水接触反应或溶解。
③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
近年来,在高考题出现了“浸出”操作。
在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。
金属及其化合物(含答案)无机化工工艺流程题无机化工工艺流程题是以真实的工艺生产流程为情境,考查元素化合物的性质、实验基本操作、化学平衡原理、溶液中的离子反应、物质制备和分离等知识,具有情境新颖、信息丰富、灵活多变的特点,能够很好地考查考生在陌生情境中提取信息,利用所学知识分析问题、解决问题的能力,对考生化学学科核心素养的要求较高,故在高考试题中备受命题人的青睐,需引起考生的足够重视。
1.根据试题整体特点分析分类特点命题趋势及热点分析物质制备类一般以矿物或废料为原料,有时也以化学品为原料,经过一系列转化、除杂等步骤,得到目标产品物质制备类工艺流程题是主流考查形式,比较典型,备考时需加大训练力度。
结合理论的综合类工艺流程题近两年在地方卷中大量出现,其综合性强、考查角度广,预测是未来工艺流程题的命题新方向。
尤其2022年湖南卷的工艺流程题考查了化学反应的热效应,打破常规,值得引起考生注意物质提纯类从混合矿物或矿渣中经分离提纯得到目标产品结合理论的综合类以工艺流程为载体,侧重考查溶液中的离子反应与平衡(图像、计算等)、电化学知识2.近四年高考化学工艺流程题考查热点分析考查热点考频热点剖析全国卷地方卷原料预处理10卷6考50卷14考考查原料预处理的方法、目的等化学(离子)方程式书写10卷9考50卷35考考查元素化合物模块知识,核心是物质的转化,关键在于厘清工艺流程,难点是对所给陌生信息的理解与应用。
高频考查的元素有Fe 、Cr 、Mn 、Ni 、Mg 、Al 、V 、Ti 、Ca 等(常见元素、第四周期金属元素居多),近年来还考查陌生元素,如Mo 、Ce 等。
对于非课标要求的元素,试题中会给出对应的性质、反应等信息,考物质推断10卷5考50卷22考查考生对新信息的提取、理解、分析、应用能力循环利用10卷4考50卷11考引导考生将所学知识应用于生产实际,需考虑经济性、环保性,体现科学态度与社会责任化学学科核心素养生产条件的选择与优化10卷4考50卷21考实验仪器与操作—50卷11考将化学工艺流程与实验相结合,主要考查分离提纯及检验的相关操作化学平衡常数相关计算10卷4考50卷20考将化学工艺流程与化学平衡相结合,考查沉淀溶解平衡,常根据K sp计算溶液pH等,近两年地方卷开始融合沉淀转化、电离平衡、水解平衡等进行考查电化学10卷1考50卷5考将化学工艺流程与电化学相结合,考查电极反应式书写及电化学的相关计算注:本表格以近四年具有代表性的全国卷及新高考地方卷为蓝本,全国卷共10套(2020年3套、2021年2套、2022年2套、2023年3套),新高考地方卷共50套(2020年8套、2021年15套、2022年15套、2023年12套)。
微专题·大素养❺化学微工艺流程题的类型及解法【考情分析】化学微工艺流程题是近几年全国卷和地方卷考查的“明星”题型(如2022·湖南卷T7),试题借助物质制备或提纯的操作流程为素材,突出考查元素化合物的性质与转化及化学实验的基本操作,这类试题一般难度不会太大,解答时只要考生能理清框图间的转化关系就能获取高分。
题型一物质制备型化学工艺流程[例1]某兴趣小组利用硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)来制备FeCO3,其流程如图:已知:①FeS2不溶于稀硫酸;②“还原”时,Fe3+通过两个反应被还原,其中一个反应为FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2S O42−+16H+。
下列说法不正确的是()A.“还原”时另一个反应的离子方程式为2Fe3++FeS2===2S+3Fe2+B.“还原”后可以用KSCN检验Fe3+是否反应完全C.流程中多次进行过滤,过滤所用玻璃仪器为烧杯、漏斗、胶头滴管和玻璃棒D.所得FeCO3需充分洗涤,可用稀盐酸和BaCl2溶液检验FeCO3是否已洗涤干净[思维建模]制备型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。
[跟踪训练1]某化工厂利用钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2]制取Ba(NO3)2,其工艺流程如下。
下列说法不正确的是()A.酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为Ba(FeO2)2+8HNO3===Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2OB.酸溶时为了加快反应速率,使用浓硝酸,代替稀硝酸并加热煮沸C.X试剂可以是BaCO3D.上述流程中洗涤的主要目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染[跟踪训练2]工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:对上述流程中的判断正确的是()A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C.反应Ⅱ中的离子方程式为CO2+Al O2−+2H2O===Al(OH)3↓+HC O3−D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低题型二分离提纯型化学工艺流程[例2]以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。
工艺流程题解题技巧一、除杂、分别、提纯类工艺流程题实质就是对混淆物的除杂、分别、提纯。
①第一,找出要获取的主要物质是什么,混有哪些杂质;②而后,仔细剖析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反响,生成了什么产物;③最后,思虑要用什么样的方法才能将杂质除掉。
这样才能每一步所加试剂或操作的目的。
二、物质制备类工艺流程题①先是确立要制备什么物质,从题干或问题中获取实用信息,认识产品的性质(拥有某些特别性质的产物,要采纳必需的举措来防止在生产过程中产生其余杂质,比方:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等);②剖析流程中的每一步骤,从几个方面认识流程:反响物是什么?反响方程式是什么?该反响造成了什么结果?对制造产品有什么作用?③从问题中获守信息,帮助解题。
标准化问题要标准化回答。
题目中的信息常常是制备该物质的重点所在。
产物假如拥有某些特别性质,则要采纳必需的措施来防止在生产过程中产生其余杂质。
如:⑴假如在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。
⑵假如产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应的酸来防备水解。
如:制备 FeCl 3、AlCl 3、MgCl 2、Cu(NO 3 )2等物质时,要蒸干其溶液获取固体溶质时,都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防备它水解,不然获取的产物分别是Fe 2O3、Al 2 O3、MgO 、 CuO;而像Al 2(SO 4 )3、 NaAlO2、 Na2 CO 3等盐溶液, 固然也发生水解, 但产物中Al(OH) 3、H 2SO 4、NaHCO 3、NaOH 都不是挥发性物质 ,在蒸发时 ,克制了盐的水解 , 最后得到的仍是溶质自己。
⑶假如产物是一种强的氧化剂或强的复原剂,则要防备它们发生氧化复原的物质,如:含Fe2+、SO 32- 等离子的物质,则要防备与氧化性强的物质接触。
⑷假如产物是一种易汲取空气中的 CO 2或水(潮解或发生反响)而变质的物质(如NaOH 固体等物质),则要注意防备在制备过程中对 CO 2或水的除掉,也要防备空气中的 CO 2或水进入装置中。
化学工艺流程题是全国各地高考试题中不可或缺的重要题型,常以现代工业生产为信息背景,命题角度涉及元素化合物性质及转化、化学实验中的分离和提纯、化学反应原理、化学计算等重要知识,该类题考查知识面广、考查能力多、实用性和综合性强。
所以对这类题型进行系统分析,提出应对化学工艺流程题的解题策略和复习策略非常必要。
一、解题方法及常考考点(1)熟悉化学工艺流程题的结构,掌握解题方法和步骤。
化学工艺流程题的结构主要包含四个过程:对原料的预处理、发生核心化学反应、粗产品的分离和提纯、最后得到目标产物。
总的指导思想就是:原料易得、利用率高;所得产品更纯、产率更高;更经济、更环保。
解题时首先要抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
解答时先从题干中获取有用信息,了解原料及需要生产的产品。
其次最关键的步骤是分析流程图,基本方法如下:①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。
②分析流程中的每一步骤及操作目的,根据箭头的指入和条件确定发生的核心化学反应。
分析该反应对最终的目标产品的作用和影响。
以及在后续的操作中应该如何处理前面步骤产生的影响?同时注意分析外界条件的影响,主要从以个几个方面考虑:对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?③了解流程中各步骤的目的和反应后着手答题。
要善于从问题中获取信息,帮助解题。
解答时紧紧围绕总的指导思想去分析和突破。
对于比较陌生且复杂的流程图,需要宏观把握整个流程,可针对每一小问的问题,只分析涉及的步骤或联系该步骤前后操作作出分析即可,不必把每个环节的原理都弄清楚。
流程题中的设问一般相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。
题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答;与流程有关的问题,回到流程图中找答案;对于超纲知识,题目中要么有信息提示,要么与解答题目无关。
掌握流程题的解题方法及设问中的答题特点,可以有效提高得分率。
高考化学工艺流程题一、生产流程解析图二、解题思路1、读题与解答:首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。
其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。
2、分析流程图需要掌握的技巧是:①浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;③解析流程图并思考:从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?)。
每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?对于陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节都搞清楚,针对问题分析细节。
三、考察内容主要有:1)、原料预处理(溶解、灼烧、煅烧、粉粹、研磨等)2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择)3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯)4)、绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)5)、化工安全(防爆、防污染、防中毒)等。
四、常见名词浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程水洗:通常为除去水溶性杂质水浸:与水接触反应或溶解五、规律主线主产品分支副产品回头为循环六、例题解析【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2PH 3.2 5.212.4部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出两条)。
高考化学工艺流程答题技巧一、答题的套路:(1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施:搅拌、适当升高温度、延长浸出时间、增大浸出液的浓度、固体粉碎增大接触面积(2)提高固体的焙烧效率方法:增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等。
(2)加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动(3)温度不高于××℃的原因适当加快反应速率, 但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发//(如H2O2、NH4HCO3)分解//(如Na2SO3)氧化或促进(如AlCl3)水解等,影响产品的生成温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可是平衡正移,增加产率。
(4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的溶质、含结晶水的晶体以及受热易分解的溶质)的方法【蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗或热水洗或乙醇洗)、干燥】(5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的溶质的方法【蒸发结晶、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】(6)溶液配制、蒸发、过滤以及固体灼烧时用到的仪器(7)控制某反应的pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀(调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱,以避免引入新的杂质;pH分离时的范围确定、范围过小的后果<导致某离子沉淀不完全>或过大的后果<导致主要离子开始沉淀>)(8)减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解\挥发(9)检验溶液中离子是否沉淀完全的方法:将溶液静置一段时间后,取上层清夜向其中滴入沉淀剂,若无沉淀生成,则离子沉淀完全(10)洗涤沉淀:沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2-3次(11)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,向其中滴入某试剂,若———–,则沉淀洗涤干净(12)洗涤的目的:除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质(13)冰水洗涤的目的:洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗(14)乙醇洗涤的目的:降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗,得到较干燥的产物;除去固体表面水(15)蒸发时的气体氛围:抑制某离子的水解,如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行(16)实验前通N2:赶尽装置中的空气,防止O2、H2O等干扰实验(如:O2氧化某物质、H2O使某物质水解)实验后通N2:将产生的某气体全部赶入至后续某个装置,保证产生的气体被后续某个装置的溶液完全吸收——定量实验实验中通N2:稀释某种气体(纯ClO2易分解爆炸)。
高考化学工艺流程解题技巧化学工艺流程题(27题)解题技巧一、除杂、分离、提纯类工艺流程题这类题目的本质是对混合物进行除杂、分离、提纯。
首先,要找出需要得到的主要物质和混合物中的杂质。
其次,需要仔细分析加入某一试剂后,会与哪些物质发生反应,生成什么产物。
最后,需要思考如何使用合适的方法去除杂质。
这样才能确保每一步操作的目的。
二、物质制备类工艺流程题这类题目需要先确定要制备的物质,并从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。
如果产品具有某些特殊性质,需要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他杂质。
接下来,需要分析流程中的每一步骤,了解反应物、反应方程式以及该反应对制造产品的影响。
最后,需要从问题中获取信息,标准化问题并给出标准化回答。
题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。
如果产物具有特殊性质,需要采取相应的措施来避免产生其他杂质。
例如,如果在制备过程中出现受热易分解的物质或产物,则需要控制温度。
如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则需要加相应的酸来防止水解。
对于产物是强氧化剂或强还原剂的情况,需要防止它们与其他物质发生氧化还原反应。
如果产物容易吸收空气中的CO2或水而变质,则需要注意在制备过程中去除CO2或水,并防止它们进入装置中。
如果题目中包含产物的溶解度信息,则需要对比它们的溶解度随温度变化的情况,并找出合适的分离方法。
三、熟悉工业流程常见的操作与名词在解题过程中,需要熟悉工业流程中常见的操作和名词,例如蒸发、干燥、水解、挥发性物质等。
对于这些操作和名词的理解,有助于更好地理解题目并给出正确的答案。
Industrial process ___:1) Common exam points and terms in the raw material processing stage:① ___ (methods: increasing temperature。
stirring。
第59讲无机化工流程题的解题策略[复习目标] 1.培养从试题提供的新信息中准确地提取实质性内容,并与已有知识块整合重组为新知识块的能力。
2.培养将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。
3.培养将分析和解决问题的过程及成果用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解释的能力。
(一)工业流程题的结构(二)流程图中主要环节的分析1.核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向:箭头指入→反应物,箭头指出→生成物。
(1)氧化还原反应:熟练应用氧化还原规律判断产物,并根据化合价升降相等配平。
(2)非氧化还原反应:结合物质性质和实际反应判断产物。
2.原料的预处理(1)溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸等。
水浸与水接触发生反应或溶解浸出固体加水(酸)溶解得到离子酸浸在酸溶液中反应,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(2)灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解。
(3)审题时要“瞻前顾后”,注意物质性质及反应原理的前后联系。
3.常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2)控制温度。
根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
(3)趁热过滤。
防止某些物质降温时析出。
(4)冰水洗涤。
洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
4.常用的分离方法(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。
高考化学工艺流程题解题技巧化学:工艺流程题解题技巧无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类型题目的基本步骤是:①从题干中获取有用信息,了解生产的产品。
②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。
抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
③从问题中获取信息,帮助解题。
了解流程后着手答题。
对反应条件的分析可从以下几个方面着手:1、对反应速率有何影响?2、对平衡转化率有何影响?3、对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。
常见文字叙述套路:1、洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2-3次。
2、从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-(洗涤)。
注意:①在写某一步骤是为了除杂是,应该注明“是为了除去XX杂质”,只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。
②看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式,注意配平。
2009-2010学年高考新题型工艺流程题1、海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式;用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。
写出用电解法制取金属镁的化学方程式。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。
______________________________________________________________________ __。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的:溶解时:_________________________________________________________;过滤时:_________________________________________________________;蒸发时:_________________________________________________________。
1、(1)MgCl2·6H2O Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑MgCl2·6H2O MgO+2HCl↑+5H2O↑或Mg(OH)Cl MgO+HCl↑;MgCl2 Mg + Cl2 ↑(2)加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水水洗涤。
(3)搅拌,加速溶解;使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒;搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅。
通电2、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH 的工艺流程示意图如下:依据上图,完成下列填空:(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ;与电源负极相连的电极附近,溶液PH (选填:不变、升高或下降)。
(2)工业食盐含Ca 2+、Mg 2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为:。
(3)如果精盐中SO 42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO 42-,该钡试剂可以是 (选填:a 、b 、c );a .Ba(OH)2b .Ba(NO 3)2c .BaCl 2(4)为有效除去Ca 2+、Mg 2+、SO 42-加入试剂的合理顺序为 (选填:a 、b 、c );a .先加NaOH ,后加NaCO 3,再加钡试剂b .先加NaOH ,后加钡试剂,再加Na 2CO 3c .先加钡试剂,后加NaOH ,再加Na 2CO 3(5)脱盐工序中利用NaOH 和NaCl 在溶解度上的差异,通过 、冷却 、(填操作名称)除去NaCl 。
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl 2与NaOH 反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl 2与NaOH 充分接触,产物仅是NaClO 和H 2,相应的化学方程式为 。
2、(1)2Cl --2e -=Cl 2↑ 升高 (2)Ca 2++CO 32-= CaCO 3↓, Mg 2++2OH -=Mg(OH)2↓(3)a 、c (4)b 、c (5)蒸发;过滤(6)2NaCl + 2H 2O 2NaOH + H 2↑+ Cl 2↑ Cl 2+2NaOH=2NaClO+H 2↑ 3、(2006广东卷20)氧化铜有多种用途,如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。
为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:(1)制备氧化铜:①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质,操作是: 。
工业CuSO 4一→ 一→CuSO 4溶液一→CuSO 4·5H 2O 一→……一→CuO Ⅰ Ⅱ Ⅲ电解②步骤Ⅱ的目的是除铁,操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+完全转化后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制pH =3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH =1。
控制溶液pH =3.5的原因是:。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O固体,操作是:、过滤、水浴加热烘干。
水浴加热的特点是:。
(2)探究氧化铜的性质:①取A、B两支试管,往A中加入适量的CuO粉末,再分别向A和B加入等体积3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是:。
②为探究试管A中的反应速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有:。
3、(1)①称量、溶解、过滤②促进Fe3+转化Fe (OH)3沉淀,以防止Cu2+的水解。
③蒸发浓缩,冷却结晶,可以控制加热温度,且温度不超过100℃,加热均匀。
(2)①CuO 对H2O2的分解有催化作用。
②量筒、水槽、秒表、导管。
4、 (2006广东卷22)往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其使用范围。
例如,在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2,树脂可燃性大大降低,该Mg(OH)2的生产工艺如下:石灰乳→合成→水热处理→过滤→水洗→表面处理→过滤水洗(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-n Cln·mH2O],反应的化学方程式为。
(2)合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生发应:Mg(OH)2-n Cln·mH2O=(1-n/2)Mg(OH)2+n/2MgCl2+mH2O水热处理后,过滤、水洗。
水洗的目的是。
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点。
上述工艺流程中与此有关的步骤是。
(4)已知热化学方程式:Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g);ΔH1=+81.5kJ/molAl(OH)3(s)=1/2Al2O3(s)+3/2H2O(g);ΔH2=+87.7kJ/mol①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是。
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果最好的是,原因是。
(5)常用阻燃剂主要有三类:A .卤系,如四溴乙烷;B .磷系,如磷酸三苯酯;C .无机类,主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。
从环保的角度考虑,应用时较理想的阻燃剂是______(填代号),理由是 。
4、(1)2MgCl 2+(2-n)Ca(OH)2+2mH 2O =2Mg(OH)2-n ·Cl n ·mH 2O +(2-n)CaCl 2 (2)除去附着在Mg(OH)2表面的含等杂质MgCl 2 的滤液。
(3)“水热处理”、“表面处理”。
(4)①分解时吸收大量的热量。
②Mg(OH)2,等质量的Mg(OH)2分解时吸收的热量比Al(OH)3大 (5)C ;A 会破坏臭氧层,B 中的P 元素会造成藻类生物的大量繁殖。
5、(2007广东卷21)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:NH 4NH 4Cl 产品2030406070温度/ ℃溶解度/ g80氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。
回答下列问题: (1)欲制备10.7g NH 4Cl ,理论上需NaCl g 。
(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
工业碳酸钠 溶解 除杂 滤渣 蒸发浓缩结晶过滤 母液 Na 2CO 3·H 2O趁热过滤试剂级Na 2CO 3检验加热脱水(3)“冷却结晶”过程中,析出NH 4Cl 晶体的合适温度为 。
(4)不用..其它试剂,检查NH 4Cl 产品是否纯净的方法及操作是 。
(5)若NH 4Cl 产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是 。
5、(1)11.7 (2)蒸发皿 (3)35 ℃(33 ℃-40 ℃均可得分)。
(4)加热法; 取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净。
(5)重结晶。
6、(2008广东19)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。
工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+、Cl-和SO 42-等杂质,提纯工艺路线如下:已知碳酸钠的溶解度(S )随温度变化的曲线如下图所示: 回答下列问题:(1)滤渣的主要成分为 。
(2)“趁热过滤”的原因是Na 2CO 3·H 2O。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是(写出1种)。
(4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是。
(5)已知:Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1= +532.36 kJ·mol-1Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2= +473.63 kJ·mol-1写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式。
6、(1)滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3。
(2)使析出的晶体为Na2CO3·H2O,防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体,令后续的加热脱水耗时长。
(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。
(4)溶解时有大量沉淀生成,使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质;原因:“母液”中,含有的离子有Ca2+,Na+,Cl-,SO42-,OH-,CO32-,当多次循环后,使用离子浓度不断增大,溶解时会生成CaSO4,Ca(OH)2,CaCO3等沉淀。
(5)Na2CO3·H2O(S)= Na2CO3(s) + H2O(g)ΔH= +58.73kJ/mol7、(2008广东23)硅单质及其化合物应用范围很广。