化学工艺流程题的突破
二、核心知识点突破
不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的,通过学生易错题的分析,针对性的做了一下的核心知识点的突破教学。
Ⅰ、盐溶液的分离提纯方法:结晶法
结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法,大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶体的方法,难点在于混合溶液得到晶体的操作。
(1)纯物质溶液得到晶体:
蒸发结晶(NaCl型:溶解度随温度变化小的物质)
蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶(KNO3型:溶解度随温度变化大的物质和含有结晶水的晶体)(2)混合溶液(分离A和B):
要得到溶解度受温度变化小的溶质:蒸发结晶,趁热过滤
要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤
Ⅱ、预处理的各种方法
工艺流程中的预处理分析进行分类,并形成一定的答题模板。
(1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转
化率(或浸取率)。
(2)煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质
(3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)
(4)碱溶: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)
Ⅴ、循环利用的物质:
同学理解物质循环利用的目的:节能减排,“绿色化学”,降低成本等生产问题,提炼出:
一定不会用于循环的物质:目标产物,杂质
可以用于循环的物质:辅助试剂、母液
练习4、某小组以难溶性钾长石(K2O?Al2O3?6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:
(4)上述工艺中可以循环利用的主要物质是、和水。
Ⅵ、控制温度的目的
1、加热:加快反应速率或溶解速率;促进平衡向吸热方向移动;
除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质;
使沸点相对较低的原料气化
2、降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);
使化学平衡向着题目要求的方向移动(放热方向);
使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离;降低晶体的溶解度,减少损失
3、控温:(用水浴或油浴控温)
防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;
使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生;
降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
Ⅶ、注重文字叙述的规范性
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、检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次洗涤液少许于试管中,逐滴滴加XX试剂,振荡,若没有……现象,则沉淀洗涤干净
5、检验是否沉淀完全:表达一:静置,往上层清夜中继续滴加XX试剂
或者表达二:过滤,取滤液少许于试管中,滴加XX试剂
Ⅷ、高频问题:注意答题技巧
1、“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有:
答: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、如何提高吸收液和SO2反应速率:
答:适当提高温度、增大吸收液或NaClO3的浓度、增大SO2与吸收液的接触面积或搅拌
3、从溶液中得到晶体:
答:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥
4、过滤用到的三个玻璃仪器:答:普通漏斗、玻璃棒、烧杯
5、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因:
答:玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘
6、沉淀洗涤操作:
答:往漏斗中(工业上改为往过滤器中)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
7、检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含SO42-):
答:取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀则说明未洗涤干净,若无白色沉淀则说明洗涤干净
8、如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2:
答:在干燥的HCl气流中加热,干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽
10、CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值:
答:CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。原因:加CuO消耗溶液中的H+的,促进Fe3+的水解,生成Fe(OH)3沉淀析出
11、调pH值使得Cu2+(4.7-6.2)中的Fe3+(2.1~3.2)沉淀,pH值范围是:
答:3.2~4.7。原因:调节溶液的pH值至3.2~4.7,使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀,且不会引入新杂质
12、产品进一步提纯的操作:答:重结晶
13、趁热过滤的原因及操作:
答:减少过滤时间、保持过滤温度,防止××杂质析出或防止降温过程中××析出而损耗;
操作:已预热的布氏漏斗趁热抽滤
14、水浴加热的好处:答:受热均匀,温度可控,且温度不超过100℃
15、减压蒸发(小心烘干):
答:常压蒸发温度过高,××易分解;或者减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止××分解
16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去:
答:加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水水洗涤
17、蒸发浓缩用到的主要仪器有、、烧杯、酒精灯等
答:蒸发皿、玻璃棒。还有取蒸发皿用坩埚钳
18、不用
..其它试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是:
答: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19、检验NH4+的方法是:
答:取××少许,加入NaOH溶液后加热,生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。
20、过滤的沉淀欲称重之前的操作:
答:过滤,洗涤,干燥,(在干燥器中)冷却,称重
21、“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“冷却结晶”:
答:稀释溶液,防止降温过程中××析出,提高产品的纯度
22、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后,再加入少量蒸馏水的目的:
答:为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸,一般再加入少量蒸馏水
23、加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度,原因:
答:Na+浓度显著增加抑止了过碳酸钠的溶解
24、检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是:
答:取少量上层清液或过滤后的滤液,滴加几滴KSCN溶液,若不出现血红色,则表明Fe(OH)3沉淀完全。
25、检验滤液中是否含有Fe3+的方法是:
答:滴入少量KSCN溶液,若出现血红色,则证明有Fe3+(或加NaOH,根据情况而定)
26、检验溶液中是否含有Fe2+(当溶液同时存在Fe3+)的方法是:
答:滴加几滴高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液紫红色褪去,则证明有Fe2+
Mg === 3MgO+2B