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无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧[1]

无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧[1]
无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧[1]

无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧

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。因此解答化工工艺流程题的基本步骤是:

推荐阅读:运用规律解工艺流程题——―模型解题法‖

一、读题头,得目的,划原料明产品,解决“干什么”

通过阅读题头,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,通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?阅读题干时要随手画出题目提供的一些课本上未出现过的诸如溶解度、物质的热稳定性和熔沸点等不知何用的信息,以便在后面阅读流程图和解题时随时调用。

二、读题干,析过程,看措施推用意,解决“怎么做”

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。分析流程中的每一步骤的反应物是什么?发生了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电

离平衡、水解平衡、溶解平衡)?该反应造成了什么后果(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的?如何体现绿色化学思想?)?每一步操作进行到什么程度最佳?在此过程中抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务,在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。

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。

快读读得懂的,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会有简单的得分题。例如一些灼烧、水浸及过滤的目的。

细读读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的,这部分需要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。对于这类部分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运用氧化还原的知识去推导出来。

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大胆跳过。如:―反萃取‖等词。这时主要看这一步的结果(重点关注其产物),―跟着感觉走‖、―顺藤摸瓜‖,用已学过的知识来―圆‖

这个结果。

三、读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写”

从化学原理的角度、用化学语言作答;要抓住主要问题,针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下:

1、答是所问:要看清题目要求,按要求答题。如:写离子方程式还是化学方程式;写物质的名称还是化学式等方程;式中反应物、产物的分子式书写要正确;尤其是化学方程式要配平,电极反应式和化学方程式一定要书写正确;正确使用等号或可逆符号;沉淀、气体、水溶液等符号要标明。

2、准确、规范:回答问题的要准确全面,注意语言表达的规范性,例如评价或比较实验方案时要全面考虑:反应物种类多少、是否易得、是否对环境有污染;反应产物的种类多少,对目标产物的分离和提纯是否有影响;反应条件是否苛刻;仪器、设备是否要求高;工艺流程、实验步骤的多少。

3、注意答题的完整性:要答到对产品生产的影响这一步!

(1)除杂:除去……中的……(只写―除杂‖一类是不给分的)

(2)干燥:除去……气体中的水蒸气,防止……

4、注意归纳答题的套路:

(1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施:搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强),增大气液或固液接触面积

(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

(4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法【蒸发浓缩<至有晶膜出现>、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、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晶体的方法(蒸发浓缩、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、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器

(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,向上层清夜中滴入沉淀剂,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

(15)蒸发、反应时的气体氛围: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)事先煮沸溶液的原因:除去溶解在溶液中的(如氧气)防止某物质被氧化

专题讲座四无机化工流程题复习策略与解题方法指导.无机化工流程题的特点

无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题为指导思想,能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以这类题成为近年来高考的必考题型。

这类题常呈现的形式:流程图、表格、图像

这类题常围绕以下几个知识点进行设问:

(1)反应速率与平衡理论的运用;

反应物颗粒大小:反应速率、原料的利用率等

温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等

(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;

(3)利用控制pH分离除杂;

(4)化学反应的能量变化;

(5)实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;

(6)流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;

(7)环境保护与绿色化学评价。

2.工业生产流程主线

规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环

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

3.解答无机化工流程试题的程序

基本步骤:

①从题干中获取有用信息,了解生产的产品。②然后整体浏览一下流程,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,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。④从问题中获取信息,帮助解题。

解题思路:

明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点

4.熟悉工业流程常见的操作与名词

工业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,离子在溶液中的含量的多少(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Mn+溶液中含有的Fe+,应该怎样做?

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:侯德榜制碱中的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

5.注重答案的文字叙述规范

(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-干燥。

(3)在写某一步骤是为了除杂时,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。

(4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式,注意配平。

6.热点题型探究

热点1碱金属及其矿物的开发利用

(1)滤渣的主要成分为________________________________________________________。

(2)“趁热过滤”的原因是____________________________________________________。

(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是_____________________________(写出一种)。

(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-1

Na2CO3·10H2O(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_____________________________________。

方法技巧首尾分析法:对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题,首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质(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,弄清生产流程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。关键在于认真对比分析原料与产品的组成,从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了,围绕生产主线所设计的系列问题也就可解答了。

迁移应用1 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:

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:

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)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀,写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称,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)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,原因是_____________。

热点2镁、铝及其矿物的开发利用

【例2】高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下:

(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢,用氨水调节溶液的pH约为8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。检验Fe2+是否除尽的实验操作是________________________________。

(2)通常条件下K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,除杂后溶液中c(Fe3+)约为______________。

(3)配制硫酸铝溶液时,需用硫酸酸化,酸化的目的是______________。

(4)“结晶”操作中,母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止,冷却结晶,得到铵明矾(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是____________________________________。

(5)“分离”操作名称是______(填字母代号)。

A.蒸馏 B.分液 C.过滤

(6)测定铵明矾组成的方法是:

a.称取0.453 0 g铵明矾样品,高温灼烧,得Al2O3固体0.102 0 g;

b.称取0.453 0 g铵明矾样品,用适量蒸馏水溶解,再加入稍过量的BaCl2溶液,经陈化、过滤、灰化,得BaSO40.465 9 g。

c.称取0.453 0 g铵明矾样品,加入足量的NaOH溶液,加热,将产生的气体依次通过碱石灰和浓硫酸,浓硫酸增重0.017 0 g。

则铵明矾的化学式为________________。

迁移应用2 镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如下:

回答下列问题:

(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_______________。

(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有溶液的烧杯中,充分搅拌后经、(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。

(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图:

其中装置A的作用是_________________________________________________________。

(4)写出过程④中发生反应的化学方程式_________________________________________。

热点3铁、铜及其矿物的开发利用

【例3】(2011·江苏,16)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)3(g),该反应的平衡常数表达式为K =____________________;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。

(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是_______________________________、

________________________________________________________________________。

(3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为_______________________________;

该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为_____________________。

(写化学式)。

迁移应用3 工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl),其工艺流程如下图所示:

试根据上图转化回答下列问题:

(1)工业生产Cl2时,尾气常用石灰乳吸收,而不用烧碱溶液吸收的原因是_____________。

(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2],试写出反应的化学方程式_______________________。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl,为什么不用一步法制得CuCl?(已知Cu2++Cu+2Cl-

===2CuCl↓)_________________________________________________。

(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是__________________________________________,加入NaCl且过量的原因是_____________________________________________________。

(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是____________________________________。

(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀,试写出该反应的离子方程式________________________________________________________________。

答案

【例1】(1)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中混有杂质;原因:“母液”中含有的离子有Ca2+、Na+、Cl-、SO2-4、OH-、CO2-3,当多次循环后,使得离子浓度不断增大,溶解时会生成CaSO4、Ca(OH)2、CaCO3等沉淀

(5)Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73 kJ·mol-1

迁移应用1(1)Li2O·Al2O3·4SiO2

(2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4;控制pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀(3)Mg2++2OH-= ==Mg(OH)2↓、Ca2++CO2-3===CaCO3↓(4)过滤热水Li2CO3在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗(5)加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解生成Li2O,电解时产生O2(其他合理答案均可)

【例2】(1)取样,加适量H2O2溶液,振荡,滴加KSCN溶液,若无明显现象,说明Fe2+已除尽(2)4.0×10-20mol·L-1(3)抑制Al3+水解(4)减少可溶性杂质的析出及Al3+的水解(5)C(6)NH

Al(SO4)2·12H2O

4

迁移应用2(1)石灰乳原料丰富,成本低

(2) MgCl2过滤洗涤

(3)制备干燥的HCl气体

(4) MgCl2(熔融)Mg +Cl2↑

【例3】(1)SO2+NaOH===NaHSO3

(2)提高铁元素的浸出率抑制Fe3+水解

(3)Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+Cl2、HCl

迁移应用3(1)石灰乳来源丰富,成本低,且反应结束后可得副产品漂白粉

(2)CuCl2+2NaCl+Cu===2Na[CuCl2] CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行

(3)防止Cu2+水解增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2],提高产率

(4)使CuCl尽快干燥,防止被空气氧化

(5)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO2-4

-化工流程图解题技巧

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:原料T I预处理T II分离提纯T III核心反应T产品 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主线主产品;②支线副产品;③回头循环品。 3、思考要有方向一一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:增大接触面积,加快反应速率(反应快);或使反应更完全。 ②煅烧的目的:(A)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); 或(B)使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化、分解(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); 或(C)改变矿样的结构,使其在后面的酸溶(或碱溶或水溶)中更易溶解。 ③溶解:有酸溶、碱溶、水溶;又叫酸浸、碱浸、水浸) 酸浸目的:与酸反应,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。 碱浸目的:与碱反应,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。 水浸目的: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。 (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哪些?---粉碎、搅拌、升温、增大酸(或碱)浓度。 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。 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。

无机化工流程题答题的必备知识:

一、无机化工流程题答题的必备知识: (1)对原料进行预处理 ...的常用方法及其作用: ①研磨、粉碎;搅拌、振荡;逆流、沸腾炉。目的——增大反应物的接触面积,加快反应速率(或溶解速率),提高反应物转化率(或溶解浸出率)。 ②加水溶解;加酸溶解;加碱溶解;有机溶剂溶解。目的——使可溶性金属(非金属)离子(或有机物)进入溶液,不溶物通过过滤除去。 补充: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。 加快浸出速率的方法: 搅拌;固体的粉碎;增大溶液的浓度;适当升高温度等。 注意:多次溶浸或延长溶浸时间只提高浸出率不能提高浸出速率。 ③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就是为了除去 可燃性杂质。 ④煅烧、焙烧—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,如煅烧高岭土。 (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某些金属离子形成氢氧化物沉淀 b.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值增大;2)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、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。 ②加入试剂除杂 ③加热:加快反应速率或加速某固体的溶解、或促进平衡向某个方向移动、或使某物质受热 分解。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)等物质受热易分解,温度不能太高。 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控制压强:改变速率,影响平衡。 ⑥使用正催化剂:加快反应速率,缩短达到平衡需要的时间。 ⑦趁热过滤:防止某些物质降温时析出。 ⑧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。 ⑨用有机溶剂洗涤的优点:a、减少目标物的溶解损耗(一般用75%的乙醇)b、增加有机杂质的溶解量c、由于有机溶剂易挥发,能使晶体快速干燥 (3)获得产品阶段的常见考点 ①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。 ②蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥:适用于溶解度随温度变化大的(KNO3)与带结晶水的(CuSO4、5H2O)物质。 ③蒸发浓缩、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO 3 、或含有某物质的溶解度随温度的升 高而明显降低的分离。 ④重结晶(重复冷却结晶) (4)找流程中可以循环利用的物质的要点 a在流程中加入的物质,在后续步骤中会生产的可以循环利用(滤液、滤渣); b养成在流程上写出每一步的物质的习惯; c可逆反应往往有可以循环利用的物质;

化工流程图解题技巧

思路+套路=出路 例谈初中化学工艺流程解题策略与核心素养的培养 一、化工流程题特点 初中化学流程图考查主要有溶液的流程和气体的流程两大类: ㈠溶液溶质流程的特点: ⒈工业生产流程的主要框架:原料→预处理→分离提纯→核心反应→产品 ⒉试题本质:想办法从原料混合物中获得纯净的产品。 ⒊考查主要内容: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。 ㈡气体流程主要考查常见气体的分离提纯或质量测定, 这类题考查问题主要设问出发点有: ⑴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;⑵滤渣的成分;⑶滤液的成分;⑷核心反应条件的控制和原因;⑸选择化学除杂试剂及原因;⑹调pH值的范围及试剂的选择;⑺相关实验操作及仪器;⑻相关计算等等。 工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。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);流程图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;问题部分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。 二、做解题过程 ㈠审题的思路——明确目标 读流程图的方法――抓箭头:①主线主产品;②支线副产品;③回头循环品。 ①原料与产品:明确原料,从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?初中一般是关于Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ca这几种常见金属的流程。 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,其他不一定要清楚。

③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。 【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。 ㈡答题的套路——原料的预处理方法: ①粉碎――目的:增大接触面积,使原料充分快速反应。 ②煅烧――目的:使原料中某些成分氧化,如碳氧化气化除去;如金属氧化为金属氧化物而易被酸溶解,在后续步骤中容易被提取。 ③溶解:有酸溶、水溶,又叫酸浸、水浸。 酸浸目的:与酸反应,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。 水浸目的: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。 三、核心素养化学符号书写 控制反应条件——答题的套路之一 1、调节pH值的目的:控制溶液的酸碱度使某些金属离子形成氢氧化物沉淀,从而分离除去。 调节pH值除杂:(一般是除Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+等金属离子) ⑴除Fe2+要将其氧化成Fe3+,氧化剂可选择H2O2,原因是不引入新的杂质。 ⑵调pH值所加试剂:一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的a、金属;b、金属氧化物;c、金属氢氧化物;d、金属碳酸盐(总之,这些物质要能与H+反应,又难溶于水,这样可即使过量而又不会引入新的杂质离子),有时候也可能加NaOH或氨水来调pH值,要据题意具体分析(一般是加的Na+、NH4+不会在后续的程序中难以分离) ⑶pH值的调节范围:据题意告知的某离子完全沉淀或开始沉淀的pH值数据来选择,不能随意更改,应该是题目中原始数据的组合。 例题:氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3,其他杂质不溶于酸)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

无机化工流程题-高考化学逐题突破练习

[学科素养评价] 1.(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等,下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程: (1)为了提高“酸浸”效率,可以采取的措施有________(填两种)。 (2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________ ________________________________________。 (3)“沉钒”得到NH4VO3沉淀,需对沉淀进行洗涤,检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ _____________________________________________________________________ ______________________________________。 (5)电解精炼时,以熔融NaCl、CaCl2和VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在),粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连,阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)为预估“还原”工序加入H2C2O4的量,需测定“酸浸”液中VO+2的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯

化工流程图解题技巧

思路+套路=出路 例谈初中化学工艺流程解题策略与核心素养的培养 一、化工流程题特点初中化学流程图考查主要有溶液的流程和气体的流程两大类:㈠溶液溶质流程的特点: 1?工业生产流程的主要框架:原料T预处理T分离提纯T核心反应T产品 2?试题本质:想办法从原料混合物中获得纯净的产品。 3?考查主要内容: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。 ㈡气体流程主要考查常见气体的分离提纯或质量测定,这类题考查问题主要设问出发点有: ⑴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;⑵滤渣的成分;⑶滤液的成分;⑷核心反应条 件的控制和原因;⑸选择化学除杂试剂及原因;⑹调pH值的范围及试剂的选择;⑺相关实验操作及仪器;⑻相关 工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。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);流程图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;问题部分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。 二、做解题过程 ㈠审题的思路——明确目标 读流程图的方法一一抓箭头:①主线主产品;②支线副产品;③回头循环品。 ①原料与产品:明确原料,从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、弓I进什么元素?初中一般是关 于Mg Al、Zn、Fe、Cu Ca这几种常见金属的流程。 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,其他不一定要清楚。 ③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。【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。 ㈡答题的套路——原料的预处理方法: ①粉碎一一目的:增大接触面积,使原料充分快速反应。 ②煅烧-- 目的:使原料中某些成分氧化,如碳氧化气化除去;如金属氧化为金属氧化物而易被酸溶解,在后 续步骤中容易被提取。 ③溶解:有酸溶、水溶,又叫酸浸、水浸。 酸浸目的:与酸反应,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。水浸目的: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。 三、核心素养化学符号书写控制反应条件——答题的套路之一1、调节pH值的目的:控制溶液的酸碱度使某些金属离子 形成氢氧化物沉淀,从而分离除去。调节pH值除杂:(一般是除Mg+、A|3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+等金属离子)⑴除Fe2+要将其氧化成Fe3+,氧化剂可选择fQ,原因是不引入新的杂质。 ⑵调pH值所加试剂:一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的a、金属;b、金属氧化物;c、金属氢氧化物; d、金属碳酸盐(总之,这些物质要能与H+反应,又难溶于水,这样可即使过量而又不会引入新的杂质离子),有 时候也可能加NaOH或氨水来调pH值,要据题意具体分析(一般是加的Na+、NH+不会在后续的程序中难以分离) ⑶pH值的调节范围:据题意告知的某离子完全沉淀或开始沉淀的pH值数据来选择,不能随意更改,应该是题 目中原始数据的组合。 例题:氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分为MgCO含少量FeCO,其他杂质不溶于酸) 为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

无机化工流程图题地解答方法及常见答题技巧

无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧 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。因此解答化工工艺流程题的基本步骤是: 推荐阅读:运用规律解工艺流程题——“模型解题法” 一、读题头,得目的,划原料明产品,解决“干什么” 通过阅读题头,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,通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?阅读题干时要随手画出题目提供的一些课本上未出现过的诸如溶解度、物质的热稳定性和熔沸点等不知何用的信息,以便在后面阅读流程图和解题时随时调用。

二、读题干,析过程,看措施推用意,解决“怎么做” 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。分析流程中的每一步骤的反应物是什么?发生了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)?该反应造成了什么后果(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的?如何体现绿色化学思想?)?每一步操作进行到什么程度最佳?在此过程中抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务,在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。

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。 快读读得懂的,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会有简单的得分题。例如一些灼烧、水浸及过滤的目的。

工艺流程图题解题技巧教学提纲

理综化学第十一题化工流程题训练 1、工业流程图题做题原则: (1)、首先快速审题,明确实验目的,解决“干什么” (2)、“怎么做”:迅速把握文字材料和方框中有效信息,仔细分析每一步发生的反应及得到的产物。把产物或得到的滤液、滤渣等成分写在流程图相应位置上。 (3)、遇到不懂的信息或问题可以跳过去,到时再说,有些提供的信息可能在问题中根本没及,有些信息则可以结合问题帮助理解。 (4)、可以在问题中寻找一些相对独立的问题作答,节约审题时间。 2、在化学工业中应考虑的问题,可以归纳如下: ①化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行 ②成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等,这是整个过程都需考虑的问题 ③原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用 ④生产过程要快——化学反应速率 ⑤产率要高——化学平衡 ⑥产品要纯——产品的分离、提纯 ⑦环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用,“三废”的处理 3、由此,化工题常考查的知识点则总结如下: ①化学反应原理——化学(离子)方程式的书写、无机物的性质及制备 ②化学反应速率原理 ③化学平衡原理 ④水解理论 ⑤化学反应与能量——热量的计算(盖斯定律),电化学(电解、电镀) ⑥物质制备和分离的知识——基础实验⑦绿色化学的观点 4、工业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 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某些金属离子形成氢氧化物沉淀 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+,可加入等物质来调节溶液的pH值。 ②试剂除杂

高中化学工艺流程题目解题技巧

化学工艺流程题近几年是高考的热点,所占的分值也相当重,但由于此类试题陌生度高,对学生的能力要求也大,加上有的试题文字量大,学生在没做之前往往就会产生畏惧感,所以这类题的得分不是很理想。 要解好这一类题,学生最重要的是要克服畏惧心理,认真审题,找到该实验的目的。一般来说,流程题只有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某一物质;另一目的就是利用某些物质制备另一物质。 一、对于实验目的为一的题目,其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时,要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物,要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。 有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大,如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来,所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小,如NaCl、KCl等,有少数物质的溶解度随温度的升高而减小,如Ca(OH)2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl 和KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl ,母液中是KNO3和少量NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除杂,杂质所含的量比较少,一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl,常用升温冷却结晶法,再经过过滤、洗涤、烘干(不同的物质在烘干时采取的方法不同),就可得到KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量KNO3,则用蒸发浓缩结晶法.,这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质,主要原因是如果温度下降,杂质也会以晶体的形

高考工艺流程题解题技巧答案

工艺流程题 一、化工流程命题立意及考点 工艺流程是近几年高考的热点,它是传统“无机框图题”的变革与创新。以化工生产为背景,用框图的形式表述生产流程,是化学与生产、生活联系的重要体现,体系全,考点多 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、产品分离提纯等。 知识落点:信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。 能力考查:获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。 二、解题策略 1、工艺流程题的结构 规律是“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。 2. 解答基本步骤 (1)读题头,得目的,划原料,明产品,解决“干什么” (2)读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写” 三、化工流程常见考点答题套路 (1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施:搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强),增大气液或固液接触面积。 (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H 2O2、NH 4HCO 3)分解、(如N a2SO 3)氧化或促进(如Al Cl 3)水解等,影响产品的生成。 (4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法:蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、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晶体的方法:蒸发浓缩、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、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。 (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 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控 原料循环利用 排放物的无害化处理

2020届高考化学二轮复习 专题八 无机化工流程(含解析)

专题八 无机化工流程 1、工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰,其工艺流程如下: 已知:①菱锰矿的主要成分是3MnCO ,还含有少量的Fe 、Al 、Ca 、Mg 等元素。 ②氢氧化物沉淀的条件:3Al + 、3+ Fe 完全沉淀的pH 分别为4.7、3.2;2+Mn 、2Mg + 开始沉淀的pH 分别为8.1、9.1。 ③“焙烧”过程的主要反应:34MnCO +2NH Cl 2322MnCl +2NH +CO +H O ↑↑。 ④常温下,几种难溶物的sp K 如下表所示: 难溶物 2Mn(OH) 3MnCO 2CaF 2MgF sp K 132.010-? 112.010-? 102.010-? 117.010-? 回答下列问题: 1.分析图1、图2、图3,推测最佳的焙烧温度、焙烧时间、4(NH Cl) () m m 菱锰矿粉分别为__________、 __________、__________。 2.“除杂”过程如下: ①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为3+ 42282222(NH )S O >H O >Cl >MnO >Fe ,则氧化剂X 宜选择___________(填字母序号)。

A.4228(NH )S O B.2MnO C.22H O D.2Cl ②调pH 时,pH 可取的最低值为 _____________。 ③当2CaF 、2MgF 两种沉淀共存时,若溶液中2+5(Ca ) 1.010mol/L c -=?,则 2+(Mg )c =___________mol/L 。 3.“沉锰”过程中,不能用碳酸钠溶液代替43NH HCO 溶液的可能原因是__________。 4.测定碳酸锰粗产品的纯度。实验步骤如下: ①称取0.5000g 碳酸锰粗产品于300mL 锥形瓶中,加少量水润湿。再加入25mL 磷酸,移到通风橱内加热至240℃。 ②将上述锥形瓶中的溶液加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol/L 的硫酸亚铁铵4242[(NH )Fe(SO )]标准溶液滴定,发生的反应为 3-2+2+3+3-424[Mn(PO )]+Fe =Mn +Fe +2PO 。到达滴定终点时,消耗的硫酸亚铁 铵标准溶液的体积为20.00mL 。 通过计算,可得碳酸锰粗产品的纯度=_________。若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡,则测得的碳酸锰粗产品的纯度将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 2、镍是制取各种高强度合金、耐热材料的重要金属之一。以粗氧化镍(主要含NiO 、CoO 、23Fe O 等)为原料制备纯镍的流程示意图如下 : 回答下列问题: (1)已知:()()()-1221C s +O g ==CO g H =+393. 5 kJ mol ?△ ()()()-12221 C g +O ==C g H =-283.0 kJ m O O 2 g ol ?△ 反应a 的化学方程式为 ,既有利于提高反应a 的速率,又有利于提高原料2CO 平衡转化率的措施是 。

(完整word版)高考化学工艺流程题目解题方法指导

工艺流程题解题技巧专题 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溶解:通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧:如从海带中提取碘 ③煅烧:如煅烧高岭土改变结构,使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨:适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。 (二)控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀——pH值的控制。 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。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蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 ④降温反应的目的:防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤:防止某物质降温时会析出 ⑥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 (三)物质的分离和提纯的方法 ①结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发) 重结晶是利用固体物质均能溶于水,且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。 ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 ⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。

高考化学 工艺流程图 题型分类

化学工艺流程 1.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: 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,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。 (2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。 (3)TiO2·x H2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示: 温度/℃3035404550 TiO2·xH2O转化率%9295979388 分析40℃时TiO2·x H2O转化率最高的原因__________________。 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。 (5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液

中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?___________(列式计算)。 FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。 (6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。 【答案】(1)100℃、2h,90℃,5h (2)FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42? + 2H2O (3)低于40℃,TiO2·x H2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·x H2O 转化反应速率下降 (4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)= 22 5 1.310 1.010 - - ? ? mol·L?1=1.3×10-17mol·L?1,c3(Mg2+)×c2(PO43-)= (0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<K sp [Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。 (6)2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4高温2LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ 2.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示: 回答下列问题: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________________________________。 (3)加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________(填化学式)。(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应 为: 4 MnO-+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______________。 【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ ;双氧水(H2O2)

无机化工流程题答题的必备知识

、无机化工流程题答题的必备知识:(1)对原料进行预.处.理.的常用方法及其作用:①研磨、粉碎;搅拌、振荡;逆流、沸腾炉。目的——增大反应物的接触面积,加快反应速率(或溶解速率),提高反应物转化率(或溶解浸出率)。 ②加水溶解;加酸溶解;加碱溶解;有机溶剂溶解。目的——使可溶性金属(非金属)离子(或有机物)进入溶液,不溶物通过过滤除去。 补充: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。 加快浸出速率的方法:搅拌;固体的粉碎;增大溶液的浓度;适当升高温度 等。 注意:多次溶浸或延长溶浸时间只提高浸出率不能提高浸出速率。 ③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。 ④煅烧、焙烧—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,如煅烧高岭土。 (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某些金属离子形成氢氧化物沉淀 b.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值增大;2)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、CuCO3、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的pH值。 ②加入试剂除杂 ③加热:加快反应速率或加速某固体的溶解、或促进平衡向某个方向移动、或使某物质受热分解。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)等物质受热易分解,温度不能太高。

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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:原料→I预处理→II分离提纯→III核心反应→产品 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主线主产品;②支线副产品;③回头循环品。 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:增大接触面积,加快反应速率(反应快);或使反应更完全。 ②煅烧的目的:(A)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);

工艺流程图解题策略

细节三 依据化工流程,串记相关知识 一、教材中的“十大”化工流程 1.从铝土矿中提炼铝 流程Ⅰ: 涉及反应: ①Al 2O 3+6HCl===2AlCl 3+3H 2O , Fe 2O 3+6HCl===2FeCl 3+3H 2O ②AlCl 3+4NaOH===NaAlO 2+3NaCl +2H 2O FeCl 3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl HCl +NaOH===NaCl +H 2O ③NaAlO 2+2H 2O +CO 2===Al(OH)3↓+NaHCO 3 NaOH +CO 2===NaHCO 3 ④2Al(OH)3=====△ Al 2O 3+3H 2O ⑤2Al 2O 3(熔融)=====电解 4Al +3O 2↑ 流程Ⅱ: 涉及反应: ①Al 2O 3+2NaOH===2NaAlO 2+H 2O SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O ②Na 2SiO 3+2HCl===H 2SiO 3↓+2NaCl NaAlO 2+4HCl===NaCl +AlCl 3+2H 2O ③AlCl 3+3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓+3NH 4Cl HCl +NH 3·H 2O===NH 4Cl +H 2O

2.硅的制备 石英砂――→①焦炭 高温粗硅――→②Cl 2 加热四氯化硅――→③H 2 高温纯硅 涉及反应: ①SiO 2+2C=====高温 Si +2CO ②Si +2Cl 2=====加热 SiCl 4 ③SiCl 4+2H 2=====高温 Si +4HCl 3.氯碱工业 涉及反应: ①2NaCl +2H 2O=====电解 2NaOH +H 2↑+Cl 2↑ ②Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O ③2Cl 2+2Ca(OH)2===CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O ④H 2+Cl 2=====△ 2HCl 4.工业上利用黄铁矿(FeS 2)制取硫酸 涉及反应: ①4FeS 2+11O 2=====高温 2Fe 2O 3+8SO 2 ②2SO 2+O 2 催化剂△2SO 3 ③SO 3+H 2O===H 2SO 4 5.工业制硝酸 涉及反应: ①4NH 3+5O 2=====催化剂 △4NO +6H 2O ②2NO +O 2===2NO 2 ③3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO

高考《无机化工流程题》专题复习教学设计

高考化学二轮复习《无机化工流程题》专题复习教学设计 一、教学分析 1. 考点解读 化学学科特点和基本方法:了解化学与生活、材料、能源、环境、生命、信息技术等的关系。了解“绿色化学”的重要性。 2. 试题特点 无机化工流程题是一类极具特色和前景的高考新题型,能很好体现《新课程标准》和《考试大纲》及考试说明的要求,因此在高考题中每年都有出现。这类题目综合性强, 信息量大,试题往往融入真实的化工生产为背景,通过生产实际、社会现实和科技前沿等背景融入新的信息,考查的知识点多、考查面较广,要求学生对知识的掌握和运用能力较高,能很好的渗透核心素养。 3. 能力要求 无机化工流程题重在考查学生对基本概念、元素化合物、化学反应原理、基本化学实验操作等相关知识的掌握程度,年年必考又年年推陈出新。对学生而言,无机化工流程题陌生度较大,综合能力要求高,要求学生既要熟知化工生产原理,又要对流程图中所给的信息进行提取、筛选,对学生能力要求相当高。 4. 学生分析 无机化工流程题的教学对象是高三理科学生,学生已经初步完成了基本概念、元素化合物、化学反应、化学反应原理等知识的复习,初步具备了解决无机化工流程题的基本知识和基本原理。 学生解决无机化工流程题的困难现状是:具备一定的基础知识和基本能力,但对知识的情景化应用能力还有所缺失;知道此类题目分析的一般步骤,但整体性把握较弱,分析题目的思维方法不够优化,解题耗时较长;具备一定的做题经验,但不能处理新情景新信息,解题方法不熟练,答题不规范。 学生解决无机化工流程题的总体表现是:对无机化工流程题分析和回答问题的能力较弱,对化学知识情景化的应用反映出对化学基础知识的掌握有所缺失。 学生对待无机化工流程题的心理状况:表现为不熟悉解题方法,解题信心不足。周时本题在理综试卷中的特殊位置,时间不够,有紧张情绪,不能静心阅读,有放弃念头, - 1 -

工艺流程题解题技巧

工艺流程题解题技巧 ?一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质; ②然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产 物; ③最后,思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 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先是确定要制备什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质 (具有某些特殊性质的产物,要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其 它杂质,比如:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等); ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:反应物是什么?反应方程式是 什么?该反应造成了什么后果?对制造产品有什么作用? ③从问题中获取信息,帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质,则 要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。 如:⑴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。 ⑵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 的酸来防止水解。如:制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解,否则得到的产物分别是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO;而像Al2 (SO4)3、NaAlO2、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al(OH)3、H2SO4、NaHCO3、 NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂,则要防止它们发生氧化还原的物质,如: 含Fe2+、SO32-等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。 ⑷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

最新高三化学讲义:专题讲座四 无机化工流程题复习策略与解题方法指导

专题讲座四无机化工流程题复习策略与解题方法指导 1.无机化工流程题的特点 无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题为指导思想,能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以这类题成为近年来高考的必考题型。 这类题常呈现的形式:流程图、表格、图像 这类题常围绕以下几个知识点进行设问: (1)反应速率与平衡理论的运用; 反应物颗粒大小:反应速率、原料的利用率等 温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等 (2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写; (3)利用控制pH分离除杂; (4)化学反应的能量变化; (5)实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等; (6)流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用; (7)环境保护与绿色化学评价。 2.工业生产流程主线 规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环 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 3.解答无机化工流程试题的程序 基本步骤:

1从题干中获取有用信息,了解生产的产品。2然后整体浏览一下流程,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,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。4从问题中获取信息,帮助解题。 解题思路: 明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点 4.熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程: 错误!→错误!→错误! (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,离子在溶液中的含量的多少(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

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