江苏省如皋市搬经中学高考化学二轮专题突破复习教案_工业流程图
- 格式:doc
- 大小:582.00 KB
- 文档页数:8
高三化学二轮复习工艺流程专题教案下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!第一部分:引言。
在高三化学复习中,工艺流程是一个重要的专题。
【命题规律】电化学内容是高考试卷中的常客,对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。
在第Ⅱ卷中会以应用性和综合性进行命题,如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系,与无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合,尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。
题型新颖,但不偏不怪,只要注意基础知识的落实,以及能力的训练便可以从容应对。
【知识网络】【重点知识梳理】一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。
(6)有气泡冒出。
电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。
2.原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图,未给总反应式:①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等),将两电极反应式相加可得总反应式。
(2)题目中给出原电池的总反应式:①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物,氧化剂发生的反应即为正极反应;找出还原剂及其对应的氧化产物,还原剂参加的反应即为负极反应。
②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时,还应注意介质的反应。
化学工艺流程[全国卷]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。
一种以闪锌矿(ZnS ,含有SiO 2和少量FeS 、CdS 、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子[c 0(M n +)=0.1 mol·L -1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下表所示:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为___________________________________________________________________________。
(2)滤渣1的主要成分除SiO 2外还有__________;氧化除杂工序中ZnO 的作用是______________,若不通入氧气,其后果是______________。
(3)溶液中的Cd 2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为________________________________________________。
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________________________;沉积锌后的电解液可返回__________工序继续使用。
[解析] (1)闪锌矿的主要成分是ZnS ,所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为ZnS +32O 2=====焙烧ZnO +SO 2。
(2)闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO ,还存在少量SiO 2、Fe 2O 3、CdO 、PbO ,加稀H 2SO 4后,发生一系列化学反应:ZnO +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2O 、Fe 2O 3+3H 2SO 4===Fe 2(SO 4)3+3H 2O 、CdO +H 2SO 4===CdSO 4+H 2O 、PbO +H 2SO 4===PbSO 4+H 2O 。
其中SiO 2和PbSO 4不溶于水,以沉淀的形式沉降下来,所以滤渣1的主要成分是SiO 2和PbSO 4。
题型2 化学工艺流程(对应学生用书第100页)■题型特点解读·1.化学工艺流程题由题引、题干和题设三部分构成。
(1)制备型题型特点(2)提纯型题型特点题引一般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);题干以工业生产为主要背景,以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现;题设主要是根据生产过程中涉及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,主要涉及原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等. 2.试题陌生度高,以陌生的新物质为背景,贴近工业生产(如会出现更多的工业术语和设备名称等),试题文字信息量大,综合性强,对能力要求高.■解题策略指导·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.(2)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。
(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.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.(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。
(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(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。
二轮复习方案元素及化合物部分第四课时工艺流程中操作化学工艺流程题以工业上制备某物质(纯净物)为目的,把实际生产(或设计)中的过程以简图的形式表现出来:一般以无机矿物、工农业生产或生活废旧物质为原料,利用化学反应原理知识,首先对原料经过一定的预处理,再通过一系列化学反应,经过多次分离提纯,最后得到目标产物。
其工艺流程及各环节的主要关键点图解如下:操作方法(一)——原料的预处理原料预处理的常用方法有:研磨、水浸、酸浸、碱浸、灼烧。
操作方法(二)——反应条件的控制1.控制溶液的pH(1)控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水解程度。
(2)控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如若要除去Al3+、Mn2+溶液中含有的Fe2+,先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH。
调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH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。
2.控制反应的温度(1)控制化学反应速率。
(2)控制平衡移动方向。
(3)控制固体的溶解与结晶,如趁热过滤能防止某物质降温时析出。
(4)促进溶液中气体的逸出或实现蒸馏。
(5)防止或实现某物质水解或分解。
(6)使催化剂达到最大活性。
(7)防止副反应的发生。
3.调节反应物的浓度(1)根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动有利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。
(2)反应物过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。
4.控制反应体系的压强(1)改变化学反应速率。
(2)影响平衡移动的方向。
5.使用催化剂加快反应速率,提高生产效率。
操作方法(三)——物质的分离与提纯1.物质转化过程中分离提纯阶段的主要操作(1)除杂:加入沉淀剂或控制溶液的酸碱性使形成氢氧化物沉淀。
(2)加热:加快反应速率或使平衡向某个方向移动。
工业流程图微专题突破
如皋市搬经中学
学习目标:1.熟练判断常见物质的分离与提纯操作
2.掌握工业流程图中在特定条件下方程式的书写技巧
3.学会判断工业流程图中可循环利用的物质
活动一:掌握物质分离与提纯的基本操作在工业流程图中的应用
【基本原理】:物质的分离是把混合物的各种成分分开,分别得到纯净的物质;物质的提纯是把物质中所含的杂质除去,以得到纯净的物质。
物质的分离关注的是混合物中的每种组分。
是将混合物分离,分别得到对应物质的过程。
物质的提纯是关注混合物中的某一组分,为了获得该组分的纯净物而除去其它组分的过程。
是一个净化的过程。
【例题1】海带中含有丰富的碘。
为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
【思考】上述流程图中哪几步涉及到分离提纯,这些方法选择的依据是什么?
请填写下列空白:
(1)步骤③得到的溶液有时候仍是浑浊的,其通常原因是。
(2)步骤⑤中
①旋开活塞,用烧杯接收下层溶液时液体无法顺利流下原因是。
②能选用苯从碘水中萃取碘的原因是。
③下列物质,不能作为从碘水中萃取碘的溶剂的是
(A)热裂汽油(B)CCl
4 (C)酒精 (D)甲苯
(3)步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,指出
右实验装置中的两处错误。
①②
【例题2】(1)如何完成下列转化?
①NaCl溶液→NaCl晶体:
②NH4Cl溶液→NH4Cl晶体:
③CuSO4溶液→CuSO4•5H2O晶体:
(2)如何提纯固体NaCl(少量KNO3);固体KNO3(NaCl)的混合物?
【总结】请补充整理以下关于物质分离、提纯的物理方法的思维导图。
活动二:突破工业流程图中在特定条件下方程式的书写
1.(13江苏)以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。
(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为。
2.(12江苏)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为。
3.(15南通二模)硝酸铝[Al(NO3)3]是一种常用媒染剂。
温度高于200℃时,硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4:1),
该反应的化学方程式是。
4.(15南通一模)实验室用氧化锌矿粉(主要含ZnO、FeCO3、CuO等)制备碱式碳酸锌
[Zn2(OH)2CO3],并将其用于合成氨工艺脱硫研究。
写出加入KMnO4溶液除铁的离子方程式:。
5.(14南通三模)工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)
生产ZnSO4·7H2O的一种流程如下:
ZnSO4·7H2O
2
废
液
处
理227
步骤Ⅱ中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为。
6.铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程。
已知1:物质的溶解度(g/100g水)
已知2:①焙烧时有Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2等生成。
②Cr2O72-+H2O2CrO42-+ 2H+;Cr2O72-具有很强的氧化性。
操作III发生反应的化学方程式是。
【总结】工业流程图中特定条件下书写方程式的类型一般有哪几类?我们书写方程式的技巧可归纳为?
活动三:学会判断工业流程图中可循环利用的物质
1.利用工业流程图中箭头中的信息
2
Zn
MnCO3、ZnCO3
可循环利用的物质是:。
2.通过准确分析每步流程主要的成分
(12江苏)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是(填化学式)。
课堂反馈:
1.已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是(选填序号)。
a.蒸馏b.蒸发c.灼烧d.过滤e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是(填操作名称)。
FeO4在水溶液中易水解:4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。
在“提纯”K2FeO4
2.K
中采用重结晶、洗涤、低温烘干,则洗涤剂最好选用溶液。
A.H2O B.CH3COONa、异丙醇C.NH4Cl、异丙醇D.Fe(NO3)3、异丙醇
3.Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,除去产品中该杂质的方法
是: 。
4.矿石主要含有BaSO 4,还含有少量的SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3、MnO 2、 FeS 2、Na 2O 、K 2O 等杂质。
写出碱洗时的氧化还原反应离子方程式 。
5.(14南通一模)工业上生产NaClO 2的工艺流程如下:
空气
NaClO 2
吸收器中生成NaClO 2的离子反应方程式为 。
6.(15南京一模)从含锌废水(含Zn 2+及少量的Mn 2+、Fe 2+及Pb 2+等)为原料制取ZnO 的实验流程如下:
KMnO 4氧化废水中Mn 2+生成MnO 2的离子方程式为 。
7.(14江苏)实验室用粉煤灰(主要含Al 2O 3、SiO 2 等) 制备碱式硫酸铝[Al 2(SO4)x (OH)6-2x ]溶液,并用于烟气脱硫研究。
加CaCO 3调节溶液的pH 至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al 2(SO4 )3 转化为Al 2(SO4)x (OH)6-2x 。
若溶液的pH 偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,
其原因是 (用离子方程式表示)。
氧气、浓KOH 溶液
-1
8.锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2).导电乙炔黑(一种炭黑).铝箔以及有机粘接剂。
某回收工艺流程如下:
(1)酸浸时反应的化学方程式为__ ____。
(2)生成Li2CO3的化学反应方程式为____ _。
(3)已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小,最后一步过滤时应__ _____。
9.研究有机胺制碱法,目前这项研究工作取得了一定进展。
其工艺流程如下:
(NR3
③
已知:NR3+ HCl =NR3•HCl,且NR3•HCl易溶于有机溶剂。
本工艺流程中可循环利用的物质是:。