化工流程题的解题策略 (1)
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化工流程图解题技巧及练习一、无机化工流程题的特点1、工业生产流程的主要框架: →→→→→2、试题本质:想办法从混合物中提取纯净物。
3、考察内容:核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。
(1)据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式;(2)滤渣的成分;(3)滤液的成分;(4)核心反应条件的控制和原因;(5)选择化学除杂试剂及原因;(6)调PH值的范围及试剂的选择;(7)相关实验仪器;(8)相关计算。
等等。
二、解题技巧(一)读题1、①先粗读:明确原料、明确杂质、明确目标产品。
先不必把每个环节的原理都搞清楚。
②针对问题再精读:分析细节,根据问题去研究某一步或某一种物质。
③第三,要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范性。
【注】: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、读流程图的方法:抓箭头:①主线;②支线;③回头。
3、思考要有方向——在基础理论框架下结合实际问题进行思考。
常用思考方法:①反应原理:复分解、氧还反应发生的条件,书写原则等②提高原料利用率:利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用。
③快速反应:化学反应速率(措施有粉碎、加热、增大浓度、搅拌等)④提高产率:化学平衡向右移动。
⑤提高产品纯度:产品的分离、提纯等实验基本操作问题。
⑥绿色环保:反应物尽可能无毒无害无副作用,“三废”的处理,涉及绿色化学问题。
⑦工业成本低:原料廉价、资源丰富。
(二)、样品的预处理1、矿样的预处理方法:(1)原料的预处理①粉碎的目的:。
②煅烧的目的:(A) ;(B) ;(C) 。
③溶解:有酸溶、碱溶、水溶;又叫酸浸、碱浸、水浸)酸浸目的:。
碱浸目的:。
水浸目的:。
(2)【有关名词】: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。
【思考】提高浸出率的措施通常有、、、。
2、植物样品的预处理方法:①灼烧:(如海带中碘的提取、茶叶中铁含量的测定),灼烧成灰之后,再用水浸,为了加快其溶解速率可以加热、不断搅拌;然后再过滤,过滤之后如果得到的滤液中还有灰烬,可以再过滤一次。
化学工艺流程题的解题策略一、化工流程中常见的操作与名词化工流程题目在流程上一般分为3个过程:1. 原料处理阶段的常见考点与常见名词(1)搅拌:目的:充分接触,提高反应速率,使反应进行的更完全(若是固体溶解:提高溶解速率和浸取率)。
(2)反应物粉碎目的:增大反应物接触面积,增大反应速率或使反应更充分。
(3)灼烧、焙烧、煅烧:目的:改变结构,使物质容易溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解(或将物质氧化成氧化物,进而加酸溶解)。
(4)溶解:通常用酸溶。
如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。
水浸:与水接触反应或溶解。
酸浸:酸溶液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。
浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。
浸出率:固体溶解后,物质溶解在溶液中百分率的多少。
提高浸出率可采取的措施有:适当提高反应温度、增加浸出时间,加入过量硫酸,边加硫酸边搅拌。
2.分离提纯阶段的常见考点(1)温度(或时间)控制:加热:加热能加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
但将温度控制在某一温度原因:①因为低于该温度反应速率达不到最大值。
②高于该温度对反应影响不利,且造成能源浪费。
③高于该温度造成某某物质分解。
如:侯氏制碱中的NaHCO3;还有H2O2、氨水、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3等物质。
降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解),或使化学平衡向着某方向移动。
(2)调pH值除杂(可能涉及离子氧化或转化)①控制溶液的酸碱性使某金属离子形成氢氧化物沉淀例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示要除去Cu2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?先加入H2O2。
目的:把Fe2+氧化为Fe3+,2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O再调溶液的pH到3.2≤pH<4.7。
调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
浅析高考化学工艺流程题的解题策略
高考化学中,工艺流程题是解题难度相对较大的题型之一。
如何有效地解题是需要注
意的问题。
下面将从解题策略方面进行详细分析,希望对广大考生有所帮助。
化工工艺流程题的解题策略主要分为以下几个步骤:
一、根据题目所给出的物质,确定化学反应式和工艺流程
首先,需要认真审题,分析所给出的物质的性质、用途及相关特点,根据化学反应式,确定反应涉及到的物质、反应类型及反应条件等。
根据这些信息,有助于确定工艺流程,
包括反应的顺序,中间产物和末产物等。
二、计算各个步骤的反应物量和产物量
在明确了化学反应式和工艺流程之后,需要逐步计算于各个步骤涉及到的反应物量和
产物量。
这就需要考生掌握化学计算的基本方法,例如通过平衡反应方程式来求出摩尔反
应比,然后根据摩尔反应比和各个反应物的摩尔数来计算所需反应物的质量或体积,再根
据实验数据推算出产物的质量或体积等。
三、注意实际情况和工艺要求
在进行工艺流程设计时,需要结合实际情况和工艺实现的要求进行合理的选择和设计。
比如,在工业生产中,可能需要考虑产品的成本、产量和产品质量等诸多因素。
因此,考
生需要注意题目所给的具体条件和细节要求,利用相关原理和知识对可能出现的问题进行
分析和解决。
总之,化工工艺流程题的解题策略需要考生在掌握基本知识和计算方法的基础上,善
于审题,把握实际情况,合理选择化学反应式和工艺流程,正确计算各个步骤的反应物量
和产物量,保证解题的精准性和有效性。
同时,也需要注重理论知识和实际运用的结合,
通过练习和实践提高自己的解题能力。
化工流程题答题策略一、解法:1、先看题干,确定该流程的目的。
(弄清用什么原料去制取什么产品,对比原料和产物,一些提示信息看到用笔划出来。
)2、流程跳过,解决问题,能解决的先解决,需要用到流程时再去分析(弄清反应原理,确定各步的反应物和生成物),没必要把每个环节都弄得一清二楚。
3、针对问题去读流程图,科学表述、规范书写;注意提高产率、提高利用率等问题。
二、注意:主线主产品;分支副产品;回头为循环三、常考知识点:1、溶解、浸出——固体用水或酸或碱反应或溶解得到离子,不溶物过滤;2、浸出率——适当延长时间、多次浸取,适当升温、充分搅拌等;3、反应条件的控制——常要考虑对反应速率的影响,对平衡以及转化率的影响;4、物质的分离和提纯——蒸发浓缩、冷却结晶,重结晶,过滤,蒸馏,萃取、分液,盐析等;5、检验某种离子是否已沉淀完全——静置后取上层清液少许于试管中,滴加试剂……四、分析流程流程图的呈现主要分三大板块(一)、样品的预处理无机化工流程图题的样品一般有两种,矿样和植物样品矿样的预处理方法:1)粉碎及目的:①增大接触面积;②使反应更快;③使反应更充分;2)锻烧及目的:①除去有机物杂质或者碳的杂质(如题意告知该矿样中含C或有机物杂质);②使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化(思考样品成分中是否有具有还原性的物质,且看在整个流程中是否需要被氧化;)③改变矿样的结构,使其在后面的酸浸、碱浸或水浸程序中更易溶解。
植物样品的预处理方法:1)灼烧:提取植物样品中的无机物所用方法;(如海带中碘的提取、茶叶中铁含量的测定),灼烧成灰之后,再用水浸,很多时候为了加快其溶解速率可以加热、不断搅拌;然后再过滤,过滤之后如果得到的滤液中还有灰烬,可以再过滤一次。
2)研磨成汁:提取植物样品中的有机物所用方法;(如波菜中草酸含量的测定),研磨成汁之后,如该有机物可溶于水,研磨之后,可用水浸取;如该有机物不溶于水,就用有机溶剂(乙醇或苯、四氯化碳)来萃取(二)核心反应和化学除杂核心反应方程式的书写方法1、据流程图上箭头找出反应物、部分生成物或据题目提供的信息找出反应物部分生成物;2、分析其化合价的变化,确定发生的反应是复分解反应还是氧化还原反应,1)如是复分解反应:应抓反应物、生成物的种类,再与脑海中储存的复分解规律对接,准确写出其方程式,据反应的实质迅速配平。
化学工业流程题专题突破技巧及策略1 .解题思路(1)粗读题干,挖掘图示关注关键字,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。
⑵携带问题,精读信息抓三方面: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。
⑶ 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。
2 .破题关键(1)看原料:明确化工生产或化学实验所需的材料。
(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。
⑶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)。
⑷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。
(6)关注所加物质的可能作用:参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。
3 .破题方法⑴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。
⑵ 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。
就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线,然后上下交叉分析。
4 .突破策略(1)化工生产的一般工艺流程JE舞褥' TfM 彳[耦恒砾平I-比『①原料预处理的几种常用方法研磨: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;水浸:使可溶性的有用成分从固体原料混合物中转移到溶液中;酸浸:使金属、金属氧化物或盐转化成可溶于水的物质进入溶液,不溶物通过过滤除去;碱浸:除去油污、溶解酸性氧化物(如二氧化硅)、铝及其氧化物等;醇浸:对于非金属矿物,通常用稀醇溶液浸取,水中加入乙醇是为了降低溶剂的极性,提高非金属单质的溶解程度;灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质;加热煮沸:排除溶液中溶解的气体。
无机化工流程题的解题注意点与解题策略【回顾高考】随着新课改的深入推动,在高考化学试题中化工流程图题逐渐成为一类热门的主流题型,它将化学知识与某些化工生产很好地融合在一起,具有综合性较强、思维量大、考查面广、区分度较大等特点。
所以,2013年高考极有可能在完全取代无机框图推断题的基础上进一步增强无机化工流程题。
【题型特点】化工流程题是以真实的工业生产过程为背景,试题通常在题干中给出化工生产流程图(有时增加图表和数据信息)。
多以流程图的形式出现,从生产原料到产品的整个流程以简单文字加框图和箭头形式表现,并伴有一些“环状设计”意为物质循环利用,体现“绿色化学”的工艺理念。
题目涉及的情景新颖,往往以丰富的化学理论联系生产实际,源于课本又高于课本,构思新颖、灵活,极富挑战性和创新性。
考查内容以填空题的形式表现,涉及原料的预处理、实验操作(分离、除杂、试剂的选择)、元素及化合物知识及基本反应规律、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等)、物质物理和化学性质的理解应用、氧化还原反应、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)、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、化工安全(防爆、防污染、防中毒等)等方面。
具体以考查学生的读图、析图以及对相关信息的提取和处理水平,常通过书写反应式、叙述实验操作与步骤、分析操作目的、数据分析与处理结果等形式表现出来。
这类试题情境陌生,选材新颖、信息量大,综合性强,思维水平要求高,近年来已成为高考主观题中的必考题型。
【考点分析】无机化工题实际上是考查考生使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水平。
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。
浅谈化工流程题的解题策略化学工艺流程图题就是将化工生产过程中的主要生产阶段即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,形成与化工生产紧密联系的试题。
“化工流程图”试题主要分三部分:题头、题干和题尾。
一、题头部分一般是简单介绍该工艺生产的原材料及所要得到的目标产品,并指出该工艺生产的目的。
二、题干部分主要以流程图的形式将原料到产品的主要生产工艺流程呈现出来。
一般的流程图可分为四部分:原料的预处理——核心化学反应——产品的分离提纯——目标产物。
常见考点归纳:1.原料处理阶段:(1)加快反应速率;(2)溶解浸出;(3)灼烧、焙烧;(4)煅烧;(5)反应条件控制。
2.分离提纯阶段:(1)调pH值除杂;(2)试剂浓缩、冷却结晶;(3)蒸发结晶、趁热过滤;(4)重结晶。
3.获得产品阶段:(1)洗涤(冰水热水);(2)蒸发、反应时的气体氛围抑制水解;(3)蒸发浓缩、冷却结晶;(4)蒸发结晶、趁热过滤;(5)重结晶。
4.其它:(1)方程式;(2)实验仪器;(3)计算;(4)信息点。
三、题尾部分主要是根据生产过程中涉及到的化学知识,设计成一连串的问题,从而构成一道完整的试题。
其中设问角度一般为操作措施、物质成分、反应条件的控制和产率计算等。
【典例】(2016年全国Ⅰ卷28)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等。
其一种生产工艺如下:回答下列问题:(1)NaClO2中Cl的化合价为____。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式____。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为____、____。
“电解”中阴极反应的主要产物是____。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。
此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____,该反应中氧化产物是____。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
化工流程题剖析及答题模板(1)【粗读流程图】:1.常见流程图形式如下图。
主要考查内容包括:①对原料进行预处理的常用方法;②原料的核心转化反应;③关于反应条件的控制与选择; ④产品的分离提纯。
2.在流程图中,箭头指向表示物料流向或操作流向,箭头只进入不出的物质是 ,只出不【对原料进行预处理】:1.核心思路:对原料的预处理,基本都是转绕三个方面的目标,通过采取某个条件或某种操作,使原料反应更充分、使反应速率更快,或者除去××杂质。
2.答题模板:(1)题干出现“对原料研磨、粉碎、灰化、搅拌的目的”字样时,答题时:第一句必须答出“ ”这一直接条件变化,第二句必须答出“ ”这一终极目标。
(2)题干出现“用热水、浓酸或浓碱浸取的目的”字样时,审出关键字是“热”、“浓”,答题时:第一句答出“ 或 ”这一直接条件变化,第二句答出“ ”这一终极目标。
需要注意的是,不能回答出“加热,使反应速率加快”等类似的结论。
(3)题干出现“用过量酸或碱浸取的目的”字样时,审出关键字是“过量”,结论应该对应“反应充分”,答题时:第一句答出“ ”这一直接条件变化,第二句答出“ ”这一终极目标。
(4)题干出现“对原料水浸、酸浸、碱浸的目的”字样,需审清题意:①若是原料中主要成分....溶于水(或与酸碱反应)时,第一句答出“ (或 )”这一直接条件变化,第二句答出“ ”这一终极目标。
②若是原料中杂质成分....溶于水(或与酸碱反应)时,第一句答出“ 或 ”这一直接条件变化,第二句答出“ ”这一终极目标。
注意多出“便于除去”四个字。
(5)题干出现“对原料灼烧、煅烧、焙烧、高温的目的”字样时,需审清题意:①若是原料中主要成分....反应时,第一句答出“ 或 ”这一直接条件变化,第二句答出“ ”这一终极目标。
②若是原料中杂质成分....反应时,第一句答出“或”这一直接条件变化,第二句答出“”这一终极目标。
多出“便于除去”四个字。
化学工艺流程试题的解题策略[题型分析]一、试题结构:工艺流程题的结构分题引、题干和题设三部分。
题引一般是简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品)有时还提供相关表格、图像等参考数据或信息;题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题设主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成一系列问题,构成一道完整的化学试题。
一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点1.原料的各项预处理(相关的操作及名词)(1)溶解:通常用酸进行溶解,如硫酸、盐酸等。
(2)灼烧、焙烧、煅烧:改变物质结构,使一些物质转化为目标物质,或使一些杂质在高温下氧化或分解。
(3)控制反应条件:因为化学反应是有条件的,往往需要在一定的浓度、温度、压强、催化剂和酸碱性等条件下进行,所以生产中必须控制反应条件,其中温度和酸度的控制是条件控制的两大主旋律。
可采用水浴加热、油浴加热等控制温度,防止温度过高时反应物或生成物发生分解导致产率降低。
2.分离和提纯阶段(1)调节溶液的pH:①控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如含Mn2+的溶液中同时含有Fe2+,可先加氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的酸度为3.7≤pH <8。
3,即可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
②调节溶液的pH时,所选的物质应满足两点:一是能与H+或OH-反应,二是不引入新的杂质。
(2)加热:加快化学反应速率或促使化学平衡向某个方向移动。
(3)降温:防止某物质在高温时溶解(或分解)或使化学平衡向着题目要求的方向移动。
(4)萃取3.获得产品的方法或操作(1)蒸发:蒸发掉一部分溶剂.有时要考虑反应时的气体氛围以抑制某物质发生水解。
(2)蒸发浓缩、冷却结晶:适用于杂质的溶解度随温度变化不大的物质的分离、提纯。
(3)蒸发结晶、趁热过滤:适用于杂质的溶解度随温度变化较大的物质的分离、提纯,可减少杂质晶体的析出。
(4)晶体的干燥:常见的干燥方法为自然晾干、滤纸吸干、干燥器中烘干。
高中化学化工流程解题技巧
1. 哎呀呀,一定要先搞清楚化工流程的“来龙去脉”呀!就像你要去一个陌生地方,得先知道路怎么走是吧。
比如一道题里说从矿石到最终产品,那咱就得清楚每一步是为啥呀!
2. 嘿,注意流程中的关键“节点”啊!这就好比是游戏里的关键点,突破了就好办啦。
像某个反应是产生关键物质的,那这就是重点哇!
3. 哇塞,要善于发现那些隐藏的“小线索”哟!好比在一堆杂物里找宝贝,得留心那些不起眼但很重要的细节呢。
比如说某个条件的微妙变化,说不定就是解题的关键呢!
4. 哈哈,可千万别小瞧了那些常见物质的“特殊性质”!这就像每个人都有自己的拿手好戏一样。
比如铁的氧化性和还原性,在很多题里都大有用处呀!
5. 哟呵,得学会从整体上把握“大局”呀!不能光盯着一个地方看。
就跟下围棋似的,要纵观全局。
像整个流程中物质的流向和转化,心里得有数哇!
6. 嘿呀,遇到不懂的千万别“死磕”,灵活点嘛!这就像走路遇到一堵墙,咱得绕过去或者找别的路呀。
先跳过难题,回头再来也许就有思路啦!
7. 哇哦,多做一些题来“练练手”呀!实践出真知嘛。
就像运动员训练,做得多了自然就熟练啦。
比如刷完几套化工流程题,你就会发现好多规律都很眼熟啦!
我的观点结论就是:掌握这些高中化学化工流程解题技巧,再加上多练习多思考,化工流程题就不再是难题啦!。
无机化工流程题解题方法一、解题策略化工流程中常见的操作与名词化工流程题目在流程上一般分为3个过程:原料处理―→分离提纯―→获得产品(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词①加快反应速率②溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸:与水接触反应或溶解浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)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③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解④控制反应条件的方法(2)分离提纯阶段的常见考点①调pH值除杂a.控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示若要除去Mn2+提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂③加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果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。
如:侯氏制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动⑤萃取(3)获得产品阶段的常见考点①洗涤(冰水、热水):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。
②蒸发、反应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。
③蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。
④蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。
⑤重结晶(4)其他常见考点①化学方程式②实验仪器③计算④信息二、热点题型探究热点1碱金属及其矿物的开发利用例1(2012·广东理综,32)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO2-4+2H2O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。
高考化学化工流程题如何答题第一,要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识,通过对试题结构的分析可知,该类试题一样可由以下几个部分组成。
1.“化工流程图”试题要紧分三部分:(1)题干部分:介绍原材料及所要得到的目标产品,以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。
(2)流程图部分:出现整个化工生产过程。
一样流程图也可分为三部分:即原料的预处理,物质的分离提纯(题目的关键部分)和产品获得。
有的流程图在这三部分中还包括三条线索,主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。
(3)问题部分:提出了所要解决的问题。
2.解题思路明确整个流程及每一部分的目的→认真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摸索→注意答题的模式与要点,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,并不一定会阻碍回答后面的问题。
分析流程图需要把握的技巧是:①扫瞄全题,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解析流程图并摸索: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、溶液中的平稳)?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?杂质或副产物是如何样除去的?关于比较生疏且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清晰,针对问题分析细节。
努力做到以下几点:(1)正确解读试题信息,明白得问题的实质。
这是准确回答试题的前提。
(2)善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题,正确沟通现实问题与学科知识的关系,找到解决问题的途径、思路。
(3)能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。
这是正确解答试题的关键。
(4)能正确运用规范的化学用语,清晰、严密地组织和表述答案。
这是成功解答试题的保证。
化工流程题的解题策略作者:陆榕来源:《理科考试研究·高中》2013年第03期化工流程题是近几年江苏高考必考题型,它以化工生产实践为背景,生产流程图为载体,考查学生的化学基础知识和基本技能,以及对题设中信息的接收、筛选、加工、处理能力.由于思维力度大,综合性强,对学生的化学素养要求高,化工流程题一直以来都是"考试爱考,学生怕做"的题型之一.那么,究竟怎样才能有效地解决这类问题呢?笔者认为可从以下几个方面入手.一、构建模型,解读化工生产例1(2010年江苏16,10分)钡盐生产中会排出大量钡泥[其中主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2、BaSiO3等].某生产BaSO4、BaCl2、BaCO3的化工厂用钡泥制备Ba(NO3)2,部分工艺流程如下图:(1)酸溶使溶液的pH=1,HNO3和Ba(FeO2)2反应的化学方程式: .(2)酸溶时要控制温度不超过70℃,而且不能用浓硝酸,原因:、 .(3)该厂考虑到本厂实际,选用的X应为(写化学式);中和Ⅰ使溶液中(写离子符号)的浓度减少(由此引起的溶液体积变化忽略不计).(4)在上述流程中洗涤操作的目的: .例2(2011年江苏16,12分)以硫铁矿(其主要成分为FeS2)为原料制取三氯化铁晶体(FeCl3·6H2O),其工艺流程如下:试回答下列问题:(1)一定条件下,二氧化硫转化为三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)其平衡常数表达式为K= ;过量的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 .(2)酸溶以及后续过程都需使盐酸过量,目的是、 .(3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为该过程中产生的尾气可用碱液吸收处理,尾气中污染空气的气体是(填化学式).以上两道高考题均为典型的化工流程题.初看上述两道例题,大致有以下初步印象.从形式上看,两道例题都以框图来描述化工生产,但框图设置比较简洁,甚至有缺失,难以读懂.从内容上看,两道例题考查了元素及其化合物知识,离子方程式、化学方程式书写,化学反应原理和化学实验基础以及绿色化学理念,跨度很大,难以捉摸.究竟应该如何复习、何从下手呢?纵观这两道题以及近三年江苏省各级各类模拟题,仔细分析提炼,这类题的基本模式跃然纸上:酸或碱氧化剂试剂↓ ↓ ↓矿物质→浸出(反应ⅰ)→过滤(操作ⅰ)→反应ⅱ→反应ⅲ→过滤(操作ⅱ)→结晶(操作ⅲ)焙烧↓滤渣预处理除杂、提纯制得产品二、解析模型,品味化工生产1.预处理将物质从固相(矿物质)或气相(气体)转化为液相(溶液),以便后继处理.本步骤的基本要求是提高浸出率即提高原料利用率、加快反应速率.可以通过升高温度、多次浸出、搅拌、充分接触反应等方法来实现.例如,例2中酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量就可直接看出一个目的:提高铁元素的浸出率.例1中不使用浓硝酸的原因是为了防止反应速率过快.2.除杂、提纯顾名思义,要除去杂质,提高产品纯度.具体又可以划分为以下三个方面.(1)除杂基本原则是除杂不加杂,简单易行.除杂的方法包括常见物质除杂法,以及调pH值沉淀法.调pH值沉淀法是利用盐类水解原理,通过加酸性或碱性物质(未必是酸和碱),调节溶液pH以达到促进或抑制水解来除杂的目的.例如,在例1中,调节pH除杂质Fe3+和H+时,选用的试剂可以是BaO、Ba(OH)2、BaCO3等,结合本厂实际,选用BaCO3.在例2中,加入过量盐酸调pH的另一目的,就是为了抑制Fe3+水解.(2)过滤除杂时沉淀法的广泛使用,决定了过滤在整个除杂、提纯流程中的重要地位.综合实验基本操作和化工流程两者的相融性考虑,主要从三方面考虑:①沉淀是否完全的检验.②沉淀是否洗净的判断,亦即常见离子的检验问题.③过滤温度的选择.值得注意的是趁热过滤.⑶反应条件的选择化学反应条件对于化学反应尤其是化工生产具有重要意义.影响反应的因素包括内因和压强、温度、催化剂等外部因素,但考虑到反应在溶液中进行的具体情境,主要注意两个因素:①试剂用量控制.可以通过控制流速来控制用量,从而控制产物种类、反应产生的热量等.例2中,过量的SO2与NaOH溶液反应决定了产物是NaHSO3而非Na2SO3,过量的Cl2又使得尾气中含有污染空气的气体Cl2和HCl.对产物中主要元素不止一种的特殊情形,有时还需加试剂控制两种元素的比例.②反应温度选择.控制一定的温度既可加快反应速率,又可防止温度过高,物质挥发、分解.例1中,反应温度不超过70℃就是为了防止浓HNO3易挥发、分解.3.制得产品一般采用结晶的办法分离出产品.根据问题背景,可以从蒸发结晶、降温结晶(加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥)、利用同离子效应结晶等方法中选择最有利于晶体析出的方法酌情使用.不管使用什么方法,根本目的都是为了尽可能多地得到纯净的产品.还要说明一点,以上三个基本环节既是分立的,又是统一的.综合考虑就可以对整套工艺流程的优缺点进行评估.如从原料价格是否低廉、对物质是否进行循环利用来探讨工艺流程的价值经济性,从原子利用率高低,是否有有毒有害物质产生来探讨工艺流程是否符合绿色化学要求.通过以上模型的建立,及对模型合理性的简要分析,我们就可以绕开纷繁复杂的知识点,合理清晰地把握每个环节的目的和结果,让学生在复习这类题型的过程中,更准确有效地把握住考点,真正做到知其然更知其所以然.三、运用模型,巧解化工生产例3(2012年江苏16,12分)利用硝酸工业尾气(含NO、NO2)和石灰乳反应,既能净化尾气,又能获得用途广泛的Ca(NO3)2,其部分工艺流程如下:(1)在一定条件下,一氧化氮与二氧化氮能发生下列反应:NO(g)+NO2(g)N2O3(g)该反应的平衡常数表达式为K= .(2)上述工艺中采用液气逆流接触吸收(尾气由吸收塔底进入,石灰乳由吸收塔顶喷淋),目的是;滤渣可以循环利用,其主要成分是(写化学式).(3)该工艺需控制n(NO)∶n(NO2)接近1∶1.若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,会导致;若n(NO)∶n(NO2)(4)生产中溶液需保持弱碱性,因为在酸性溶液中Ca(NO3)2会分解,其中一种产物是一氧化氮,该反应的离子方程式: .解析观察本题流程图基本符合模型.预处理环节的基本目的是提高原料利用率,加快反应速率,采用气液逆流接触吸收的方法正是这一目的的具体体现,结合具体问题,当然得出使尾。
一、高考为什么对化工流程题如此情有独钟?1、原创性和公平性。
试题以真实的工业生产作为背景,陌生度大,起点高,结构新颖,提问灵活,有较好的区分度。
源于教材,高于教材;陌生度高,新情境、新背景;综合性强,多个知识点、多种能力;超出常规,思维敏捷。
且题材多,无法押题,能较好的体现公平、公正的高考选拔性原则。
2、能很好体现《课程标准》的相关要求。
课程标准的课程性质中明确指出“高中化学课程应有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。
”3.《考试说明》在命题指导思想中要求:“注重测试自主学习的能力,重视理论联系实际…”。
同时在素养和能力要求中提出:(1)能够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,重组为新知识块能力。
(2)能够将实际问题分解,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)能够将分析解决问题的过程和成果,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。
”(4)…掌握化学实验的基本方法和技能。
这些要求在“化工流程图”题型中都能很好的体现。
化工流程题是化学学科内的综合试题。
二、化工流程题考查要点考查学生的获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力,充分体现能力立意的命题指导思想。
知识考查的范围包括:1、元素化合物:物质转化的条件及反应。
2、基本理论和原理:①化学反应:氧化还原反应;离子反应。
②电化学:原电池、电解池的电极反应。
③平衡:化学平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等。
3、实验操作:①原料处理:研磨、灼烧、溶解等;②物质分离提纯: pH调节、过滤、沉淀、结晶、洗涤、干燥等。
4、绿色化学:物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护等。
①化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行(“焓减”还是“熵增”,“强”制“弱”还是“高”制“低”),涉及元素化合物、氧化还原、离子反应方程式等。
化工流程题的解题策略乐昌市第一中学刘翠红无机化工流程题被公认为广东省高考题的一大“亮点”,也是广东考生比较害怕的题之一,难度较大,区分度也很好,有人说:答得好化工题的学生就一定能考好化学。
其实,化工流程题并不可怕,只要我们认真复习,注重积累,细心答题,就能得高分。
一、化工流程题的特征高考化学中“化工生产流程题”始于“无机框图题”的变革与创新,充分体现了“化学是真实的”。
主要特征如下:1、以化工生产为背景,用框图的形式表述生产流程。
2、受中学化学知识的限制,有的内容以信息给出。
3、题材多样,提问灵活,几乎遍及整个中学化学知识,无法猜题,难以用题海战术应对。
4、主要考查学生对已学知识的掌握、理解、迁移、转换、重组和解决实际问题的能力。
5、框图比较粗放,有的甚至难以读懂,但在设问中有所暗示。
6、化工流程题常考的知识点有1、固体研磨、粉碎的作用;2、工艺中可循环使用的物质;3、结晶的方法,沉淀的洗涤4、实验方案的优缺点;5、K SP的相关计算;6、陌生方程式的书写(一般是氧化还原反应);7;操作步骤的名称;某步骤操作的目的(一般是分离、提纯和配置);8、物质成分的分析;产品纯度的计算,9、调节PH值的目的和范围等。
二、化工流程题的结构化学工艺流程题,顾名思义,就是将化工生产过程中的主要生产阶段即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,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。
工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。
题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题,构成一道完整的化学试题。
三、解答化工流程题的三步曲:1、?读题头,得目的,划有用信息由于题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品),以及提供一些课本上未出现过但题中必需要用到的信息。
因此要求先养成良好的做题习惯,阅读题干时要随手画出目的及相关信息。
通过阅读流程图的题头,学生首先明确目的,至于题目提供的溶解度、熔点等不知何用的信息,用笔画出来,以便在后面阅读流程图题干时随时提醒自己与之联系。
2、读题干、析过程;看措施、推用意题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。
我们把它分为三个层次:读得懂的;读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的;完全读不懂的。
对于读得懂的,往往是常见的化学反应、化学实验操作等基础知识,是要求学生必须掌握的。
出题者常在这些环节设问,让大部分学生都能得到这些分。
因此要克服恐惧心理意识到,无论流程图如何复杂都要会有简单的得分题。
例如一些灼烧、水浸及过滤的目的。
对于读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的部分则是需要学生运用已有的基础知识,根据学习过的化学反应原理,联系实验工业生产及题目信息等进行知识的整合方可得到结论的。
这是出题者用以区分学生程度,是只有部分学生可以得分的题。
对于这类部分要求学生要尽量去回顾课本知识,联系题目找到新旧知识的切合点,从而推导出结论。
例如:有些离子方程式就需要学生运用氧化还原的知识去推导出来。
而对于完全读不懂的部分,很多时候则是为了使整个工艺流程完整而出现的一些工业术语等,阅读时可以先看看问题设置,若没有涉及则完全可以不理,直接跳过。
如:“反萃取”等词。
在有了以上的认识之后,为了能站在更高的层次去理解化工流程这类看似很复杂的题,去体会出题者设问的角度、意图等,平常训练时,可以假设你就是高考命题者,结合提供的工业流程图进行命题(思考以下几个问题:这是什么过程?涉及什么操作?什么原理?如何设问?为什么要这样命?想达到什么目的?)这个环节操作关键是让你去体会出题者设问的角度、意图。
大家可以设置出问题一起交流、讨论。
在此过程中既复习了相关的知识又体会了无机化工流程图这类题不过是“披着狼皮的羊”—---无论流程如何陌生复杂,最终命题者设置的问题仍然是课本、考纲所要求掌握的知识点而已。
3、规范作答在对工艺流程的目的及过程清晰之后,并不表示你就可以轻松的得分了,规范答题也是非常关键的一步。
历年高考评卷分析都发现学生的简述能力比较差,特别是化学用语的表述存在很大的误差。
因此在此环节中要训练自己掌握不同题型的答题模式,多思考总结如何作答更完美。
这当然不是一朝一夕可以做好的,是需要平时不断的累积。
四、化工流程题的应对策略小结1、粗读题:首先将题目从头到尾粗读一遍,初步了解大意。
2、看箭头:箭头打进的是反应物,打出的是生成物,有进又有出的是可循环利用的物质。
3、细分析:理清下列关系:①原料与产品:从某种原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?有时需要逆推。
②步骤与目的:加入某种试剂,采取这样的方法,其目的是什么?一般只考虑后面提问有关的步骤,其他不必清楚。
③感觉与结果:有的步骤不能读懂,这时主要看这一步的结果,“跟着感觉走”、“顺藤摸瓜”,用已学过的知识来“圆”这个结果,“难得糊涂”。
④信息与迁移:所给信息一定有用,而且一定用到,有时还需分解、重组、迁移到本题中来。
4、大胆回答:大多数提问用所学知识便可直接回答,但个别地方往往有悖所学知识,这时就要考虑环保、产量、成本等等,大胆回答。
5、细心检查——友情提醒:解答此类习题的根基是:熟练掌握元素及其化合物的有关知识,善于归纳小结,熟悉某些原理和规律。
如:①在水溶液中,弱酸的酸式根离子(如HCO3—)既有电离的一面,又有水解的一面;②在水溶液中,经常出现Fe2+,要防止其水解,就要加入相应的酸;要防止其氧化,通常加入铁;要除去Fe2+,通常先加入绿色氧化剂H2O2,然后再加入碱。
……6、积累答题叙述的套路:例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次例2:从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-(洗涤)例3:检验物质:取样—加试剂—说现象—得结论。
例4:在写某一步骤是为了除杂,应该注明“是为了除去XX杂质”。
在写某一步骤中的颜色变化情况,应该写明“某色变到某色”,如果是变成无色,可以只写“褪色”。
例5: Fe2+的检验:取少量样品溶液于试管中,滴加1~2滴KSCN溶液,没有出现红色,再滴加少量H2O2,溶液变红色。
例6:检验是否沉淀完全:静置,往上层清液中滴加某试剂,振荡,观察是否再产生沉淀。
或者:过滤,取少量上层清液于试管中,滴加某试剂,振荡,观察是否再产生沉淀。
思考:检验沉淀是否洗涤干净如何描述?例7:温度的控制:1、加热:(1)加快反应速率(或溶解速率)(2)促进平衡向吸热方向移动(3)除杂(并写明除去热稳定性差的某物质或易升华的某物质)2、降温:(1)防止某物质在高温下会溶解或分解(2)使平衡向放热方向移动(3)使某沸点高的物质液化,使其与其他物质分离(4)降低某晶体的溶解度,减少损失。
3、控温:一般用水浴或油浴控温。
(1)防止某物质因温度过高会分解(或挥发)(2)为了使某物质达到沸点挥发出来(3)使催化剂的活性达到最好(4)防止副反应发生。
五、化工生产三解读高三复习时,应结合选修2《化学与技术》、选修6《实验化学》中的主要知识,将涉及的知识、方法穿插讲解,同时针对化工流程本身的特点进行“化工生产”的专题解读,适当观看一些化工视频,消除学生的陌生恐惧感。
解读一、化工生产主要解决6方面问题:(1)解决将原料转化为产品的生产原理;(2)除去所有杂质并分离提纯产品;(3)提高产量与产率;(4)减少污染,考虑“绿色化学”生产;(5)原料的来源既要考虑丰富,还要考虑成本问题,经济适用;(6)生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生产问题。
解读二、熟悉化工流程常用名词,如“浸出”、“酸溶、酸浸”、“酸洗”、:“水洗”、“絮凝”、“曝气”、“水热处理”、“冷凝液化”、“空气吹出”等。
解读三、了解化工生产的几种常见的处理手段的操作和目的。
(1)灼烧:原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质。
如海带中提取碘等。
(2)加酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)。
(3)加碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、SiO2,调节pH促进水解(沉淀)。
(4)加氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去的离子,如将Fe2+转换为Fe3+。
(5)加氧化物:调节pH促进水解(沉淀)。
如除去Cu2+中Fe3+加CuO。
(6)控制pH值:控制离子存在形式。
如Fe3+、Al3+的沉淀。
(7)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O2。
(8)趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度。
还有一种情况:分离溶解度随温度变化不大的物质和溶解度随温度变化很大的物质,可以先“蒸发浓缩,趁热过滤”,溶解度随温度变化不大的那种物质在滤渣中,而溶解度随温度变化很大的物质在滤液中,只要再“冷却结晶”就可以了。
老师研究题型是为了更好的反思自己的教学,做到教学对路,提高教学的有效性,同时也是减轻学生负担,愿高考这根“指挥棒”能巧妙的引导中学化学教学实现新课改的要求。
也希望学生研究题型,更好地让自己把会做的题拿满分,陌生的题也能得到更多的分。