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高中化学复习专题:无机化学工艺流程题的解题策略

高中化学复习专题:无机化学工艺流程题的解题策略
高中化学复习专题:无机化学工艺流程题的解题策略

专题讲座

无机化学工艺流程题的解题策略

工艺流程题就是将化工生产中的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,是无机框图题的创新,题目常常以现代工业生产为基础,将化学工艺流程进行简化,与化工生产成本、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用,是近几年高考化学命题中的常考题型.

一、题型结构

1.化工流程线路示意图.

(1)箭头: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).

(2)三线:物料进出线、操作流程线、循环操作线.

2.涉及问题.

(1)原料的预处理.

(2)反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等).

(3)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).

(4)绿色化学问题(物质循环利用、废物的处理、原子利用率、能量充分利用等).

(5)化工安全(防爆、防污染、防中毒等).

二、解题思路及方法

1.解题思路.

审题???????①阅读题目的背景材料②提供的原料③物料或操作流程④提供的条件和图表⑤化工流程图的类型⑥重要的操作

析题????

?①弄清目的和原理

②弄清各步骤的目的③如何运用条件④问题突破口与隐含条件⑤建立解题思路与方法

答题???????①从目的和反应原理切入

②从原料和产品切入③从生产要求和条件切入④从产品分享提纯切入⑤从绿色化学思想切入⑥注意问题表达(因果、对比、逆向)

2.解题方法.

(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.

(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.

3.答题步骤.

(1)从题干中获取有用信息,了解生产的产品.

(2)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,并获取以下信息:

①知道“四个什么”.

反应物是什么,发生了什么反应,该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用.

②抓住“一个关键”.

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.

4.规范解答.

(1)文字叙述类的题目要规范解答,防止出现因叙述不严谨导致的失分,如:

①如何洗涤沉淀: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如何证明沉淀完全:如向含SO2-4的溶液中加BaCl2溶液,将沉淀静置,取上层清液,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀完全.

③如何从溶液中得到晶体:蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—洗涤—干燥.

④在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了除去××杂质”,只写“除杂”等一类万能式的回答是不正确的.

(2)认真审题,不要因审题不细致而失分,如:

①填“化学方程式”还是“离子方程式”.

②填“名称”“符号”还是“代号”“序号”等.

③填“大于”“>”“增大”还是“变大”等.

④填“化学式”“分子式”“结构式”“结构简式”“最简式”还是“电子式”等.

⑤书写化学方程式时要注意配平、注明反应条件以及

“―→”“===”“”“↑”“↓”等.

三、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——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.

(2)水浸——与水接触反应或溶解.

(3)酸浸——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.

(4)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.

(5)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,如煅烧高岭土.

2.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、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)控制压强.改变速率,影响平衡.

(4)使用正催化剂.加快反应速率,缩短达到平衡需要的时间.

(5)趁热过滤.防止某些物质降温时析出.

(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.

3.明确常用的提纯方法.

(1)水溶法:除去可溶性杂质.

(2)酸溶法:除去碱性杂质.

(3)碱溶法:除去酸性杂质.

(4)氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质.

(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质.

(6)调节溶液的pH法:如除去酸性含铜溶液中的Fe3+等.

4.明确常用的分离方法.

(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.

(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl.

(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等.

(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油.

(6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气.

5.物质分离、提纯的原则.

(1)不增:不引入新的杂质.

(2)不减:不减少被提纯物.

(3)易分离:被提纯物与杂质容易分离.

(4)易复原:被提纯的物质易恢复原来的组成状态.

6.物质分离、提纯注意事项.

(1)除杂试剂需过量.

(2)过量试剂需除去.

(3)除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序.

(4)选择最佳除杂途径.

【例1】(2015·全国Ⅰ卷)硼及其化合物在工业上有许多用途.以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:

回答下列问题:

(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式___________.为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有____________________(写出两条).

(2)利用________的磁性,可将其从“浸渣”中分离.“浸渣”中还剩余的物质是___________________________________________

(化学式).

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是__________________

______________________________________________________.

然后再调节溶液的pH约为5,目的是_____________________

_____________________________________________________.

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称).

(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为____________________________________.

(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能的硼钢.以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程___________

_____________________________________________________.

解析:B 和Al 是同主族元素,参考Al 的性质推断B 及其化合物的性质.可通过搅拌矿粉、升高温度提高浸出率.Fe 3O 4有磁性,SiO 2与硫酸不反应存留于浸渣中,而氧化钙和硫酸反应的产物硫酸钙没有除去;加H 2O 2溶液使二价铁转化为三价铁,然后调节pH 使三价铁和铝离子形成氢氧化物除去,根据最后过滤后得到含镁盐母液推断;根据元素成键规律可知硼氢化钠电子式,根据题给信息和氧化还原反应规律可知2H 3BO 3+3Mg===3MgO +2B +3H 2O.

答案:(1)Mg 2B 2O 5·H 2O +2H 2SO 4=====△

2MgSO 4+2H 3BO 3 搅拌矿粉、升高温度

(2)Fe 3O 4 SiO 2和CaSO 4

(3)氧化溶液中的Fe 2+ 除去溶液中的Al 3+和Fe 3+

(4)(七水)硫酸镁

(6)2H 3BO 3+3Mg===3MgO +2B +3H 2O

【例2】 锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用.某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO 2)、导电剂乙炔黑和铝箔等.充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C +x Li ++x e -===Li x C 6.现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出).

回答下列问题:

(1)LiCoO 2中,Co 元素的化合价为________.

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________

______________________________________________________.

(3)“酸浸”一般在80 ℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式________________________;可用盐酸代替H 2SO 4和H 2O 2的混合液,但缺点是___________________________

______________________________________________________.

(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____________

______________________________________________________.

(5)充放电过程中发生LiCoO 2与Li 1-x CoO 2之间的转化,写出放电时电池反应方程式______________________________________

______________________________________________________.

(6)上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是

_____________________________________________________.

在整个回收工艺中,可回收的金属化合物有______________(填化学式). 解析:(1)在LiCoO 2中,由于Li 的化合价为+1,O 的化合价为-2,根据化合价为零的规则,可知Co 的化合价为+3.

(2)在“正极碱浸”的条件下,正极材料中的铝箔和NaOH 溶液发生反应:2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑.

(3)在酸性条件下H 2O 2既有氧化性又有还原性,在酸浸过程中有H 2O 2的分解

反应:2H 2O 2=====△

2H 2O +O 2↑;另外H 2O 2具有还原性,+3的Co 可以将H 2O 2氧化,反应为:2LiCoO 2+3H 2SO 4+H 2O 2=====△

Li 2SO 4+2CoSO 4+O 2↑+4H 2O ,用盐酸代替硫酸和H 2O 2,在反应过程中盐酸被氧化,会有氯气产生,污染环境.

(4)在CoSO 4溶液中加入NH 4HCO 3,然后过滤得到CoCO 3,说明沉钴过程中生成碳酸钴沉淀,根据原子守恒可得反应为CoSO 4+2NH 4HCO 3===CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+H 2O +CO 2↑.

(5)充放电过程中,同一个电极的反应类型相反,在充电时发生反应:6C +x Li -+x e -===Li x C 6,碳元素化合价降低属于还原反应;则放电时Li x C 6是反应物,生成C ,发生氧化反应,而Li 1-x CoO 2与LiCoO 2相比,Li 1-x CoO 2中钴的价态较高,可知Li 1-x CoO 2为反应物,电极反应为:Li 1-x CoO 2+Li x C 6===LiCoO 2+6C.

(6)考查了原电池原理.在锂离子电池中Li 做负极,在放电过程中失电子变成Li +从负极脱出,进入溶液经过电解质溶液移向正极.根据流程图可知在整个回收工艺中,回收到的金属化合物有Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4.

答案:(1)+3

(2)2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑

(3)2LiCoO 2+3H 2SO 4+H 2O 2=====△

Li 2SO 4+2CoSO 4+O 2↑+4H 2O 、2H 2O 2=====△

2H 2O +O 2↑ Cl -被氧化生成Cl 2污染环境 (4)CoSO 4+2NH 4HCO 3===CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+H 2O +CO 2↑

(5)Li 1-x CoO 2+Li x C 6===LiCoO 2+6C

(6)Li +从负极脱出,经电解液向正极移动并进入正极材料中 Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4

1.氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗.纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:

提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO 2. 回答下列问题:

(1)反应②中除掉的杂质离子是________,发生反应的离子方程式为

______________________________________________________

______________________________________________________;

在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是__________

______________________________________________________.

(2)反应③的反应类型为____________,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有________.

(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是

________________________________________________________ ______________________________________________________.

(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·x Zn(OH)2.取干燥后的滤饼11.2 g,煅烧后可得到产品8.1 g.则x等于________.

解析:从分析整个流程图入手,明确每步发生的反应,从而解决相关问题.

(1)在反应②中,通过调节溶液的pH,高锰酸钾能将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,将Mn2+氧化为MnO2而除去;若开始溶液的pH过低,Fe2+、Mn2+将很难生成沉淀而除去.

(2)第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有Zn2+、Ni2+、H+等,加入锌后可将Ni置换出来,故滤渣中还含有金属镍.

(3)反应④生成的沉淀为ZnCO3,同时生成Na2SO4,若沉淀未洗涤干净,洗涤液中应含有SO2-4和Na+,故只要对洗涤液中是否含有SO2-4进行检验即可.

(4)煅烧过程中ZnCO3、Zn(OH)2均发生分解反应生成ZnO,根据关系式

ZnCO3·x Zn(OH)2~(x+1)ZnO,可得125+99x

81(x+1)=

11.2 g

8.1 g,故x=1.

答案:(1)Fe2+和Mn2+MnO-4+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、2MnO-4+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质

(2)置换反应镍

(3)取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净

(4)1

2.(2016·安阳模拟)“低碳”在工业生产中意义重大,充分利用原材料,不排放或减少排放“三废”,不同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式.下面是

.

几家工厂利用废气、废液、废渣联合生产化肥硫酸铵的工艺

(1)操作②为________________.

(2)工业合成氨的化学方程式为__________________________.

(3)沉淀池中生成硫酸铵的化学方程式为____________________

______________________________________________________.

(4)在实验室中检验氨气的方法是_________________________

_____________________________________________________.

(5)副产品的化学式为______________.该联合生产工艺中可以循环使用的物质是________.

解析:(1)操作②是过滤,得到溶液和沉淀.(2)合成氨反应为N2+高温、高压

3H 2

2NH3.(3)沉淀池中反应物为CaSO4、CO2、NH3、H2O,发催化剂

生的反应为CaSO4+CO2+2NH3+H2O===CaCO3↓+(NH4)2SO4.(4)实验室检验氨气用玻璃棒蘸取浓盐酸,有白烟生成,或用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则说明含有NH3.(5)反应生成的沉淀为CaCO3,煅烧得到CaO,副产物为CaO,CO2可循环使用.

答案:(1)过滤

高温、高压

(2)N2+3H 2

2NH3

催化剂

(3)CaSO4+CO2+2NH3+H2O===CaCO3↓+(NH4)2SO4

(4)用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则说明含有NH3(或用玻璃棒蘸取浓盐酸检验,若产生白烟,则含有NH3)(其他合理答案也可)

(5)CaO CO2(若有NH3,也可)

3.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),主要工艺流程如下.

(1)将过程②产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是________.

A.品红溶液B.紫色石蕊试液

C.酸性KMnO4溶液D.溴水

(2)过程①中,FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为_________.

(3)过程③中需加入的物质是________.

(4)过程④中,蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外,还需要

__________________.

(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的________(填序号).

A.稀硫酸B.CaCO3C.NaOH溶液

(6)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80 ℃,目的是

______________________________________________________.

(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验.①用分析天平称取2.700 0 g样品;②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的BaCl2溶液;③过滤、洗涤、干燥,称重得固体质量为3.495 0 g.若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数为________(假设杂质中不含铁元素和硫元素).

解析:SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2有还原性,能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化,而使它们褪色.溶液X为Fe2(SO4)3,需加入还原剂将Fe3+还原为Fe2+,又不带入杂质离子,故需加入铁粉.过程⑤中需将酸消耗而调高pH,而

CaCO3跟硫酸反应会生成微溶于水的CaSO4而阻止反应的继续进行,故需选用

NaOH溶液.由聚铁的化学式可知:n(Fe3+)=n(SO2-4)=n(BaSO4)=3.495 0 g

233 g·mol-1

=0.015 mol,所以聚铁样品中铁元素的质量分数=0.015 mol×56 g·mol-1

2.700 0 g

×100%=31.1%.

答案:(1)ACD(2)4FeS+3O2+6H2SO4===2Fe2(SO4)3+6H2O+4S(3)铁粉(4)蒸发皿、玻璃棒(5)C(6)促进Fe3+的水解(7)31.1%

【…、¥.】【…、¥.】

高中化学化学工艺流程题

☆这个挺好的!! 化学工艺流程题 从近几年高中课改实验省区及上海高考化学试题来看,新课程改革后的高考化学试题,己非常重视与生产、生活的紧密联系。化学生产技术的“工艺流程题”已成为新课改后的高考新亮点和主流题型。该类型题目的特点是:1.试题源于生产实际,以解决课堂互动探究化学实际问题为思路进行设问,充分体现了理论与实践相结合的观点。2.试题内容丰富,涉及基础知识较为全面,较好地考查学生对“双基”的掌握情况。3.题目难度为中等以上,分值较大,区分度强。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、无机工艺流程题的结构、分类及解题技巧等 1、无机工艺流程题的结构和分类 无机化学丁艺流程题。顾名思义。就是将无机化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图或生产装置形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化上生产紧密联系的化上工艺试题。无机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(包括附产品);题干部分主要用框图(或生产装置)形式将原料到产品的丰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。无机工艺流程题是新课程改革后才被引起高度重视的,因此,市面上流传的试题并不很多。就目前已存在的试题来看,从主要化工工艺来分可以分为基础化工工艺题和精细化工工艺题;以生产过程中主要工序可分为除杂提纯工艺流程题(如海水纯化工艺流程题)、原材料化学转化丁艺流程题、电解流程题、有机合成题和资源能源综合利用工艺生产流程题等;按资源的不同,可将工艺流程题分为利用夸气资源生产的工艺流程题(如合成氨工艺流程题)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水制盐、氯碱工业、海水提溴碘、海水提镁等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(工业制硫酸、冶铁炼钢等)、利用化石燃料生产的上艺流程题(如有机合成工艺题)等。 2、解题技巧 (1)解题思路 无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是: ①从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。 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了获得产品。 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(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。 (2)知识贮备 ①熟练掌握元素化合物的性质 首先抓住物质类别的通性和具体物质的特性.其次分析物质所含元素化合价的可变性(即物质的氧化性和还原性)】,判断哪些物质之间能发生反应,生成物是什么。 ②控制反应条件的方法 蒸发、反应时的气体氛围;控制溶液的酸碱度使某些金属离子形成氢氧化物沉淀(大部

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化工生产流程题解题策略 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,是“化学是真实的”充分体现。化学工艺流程题.顾名思议,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(包括附产品);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。该题型考查的知识涉及元素化合物、实验、原理,侧重考查元素化合物的知识,因为在工业生产过程中,要涉及到很多除杂、检验等方法,其原理就是应用物质的不同物理性质和化学性质。 要求:读懂化工生产流程的生产主线及核心,逐步熟悉化工生产中的一些常用名词,掌握做题技巧。必备知识: 一、熟练掌握元素化合物的性质: 1、工业生产流程主线与核心 主线:原料——核心化学反应——所需产品。 核心:物质的分离操作、除杂试剂的选择以及反应条件的控制等。 2、熟悉工业流程常用名词: 浸出:固体加入水或酸溶解得到离子。 水洗:制备反应中,水洗通常是为了除去水溶性的杂质。 水浸:指与水接触反应或溶解,特别是发生水解反应较容易忽略: 酸洗:通常指清洁金属表面的一种方法。一般指将制件浸入硫酸等的水溶液,以除去金属表面的氧化物等薄膜。是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处 理或中间处理。 浸取:又称固液萃取,用溶剂分离和提取固体混合物中的组分的过程。将固体混合物浸在选定的溶剂中,利用其组分在溶剂中的不同溶解度,使 易溶的组分溶解为溶液,即可与固体残渣分离。 3、明确结晶的几种方法(工业生产中,往往是从多种溶质或一种溶质的溶

无机化学复习题(1)

复习题: 一、选择题: 1.下列说法正确的是 A.△H>0,△S <0,在任何温度下,正反应都能自发进行 B.△H<0,△S<0,在任何温度下,正反应都能自发进行 C.△H<0,△S>0, 在任何温度下,正反应都能自发进行 D.△H>0, △S>0, 在任何温度下,正反应都能自发进行 2、对·L-1HAc溶液来说,下列叙述中正确的是()。 (A)加入浓HAc,由于反应物浓度增加,平衡向右移动,HAc的解离度增大; (B)用水稀释,HAc的解离度减小; (C)加入少量NaOH,HAc的解离平衡向左移动; (D)加入少量HCl,HAc的解离度减小。 3、、下列原子中,第一电子亲和能最大的是()。 (A)N;(B)O;(C)P;(D)S。 4、下列物质极化率最小的是()。 (A)H2O;(B)H2S;(C)H2Se;(D)H2Te。 5、对A、B两种元素来说,下列叙述正确的是()。 (A)A的电负性大于B,则A的第一电离能一定大于B; (B)A的电负性大于B,则A的金属性比B强; (C)A的电负性大于B,则A的非金属性比B强; (D)A的电负性大于B,则A的原子半径一定比B小。 6、下列物质中,不符合EAN规则的是()。 (A) Cr(CO)6;(B) Fe(CO)5;(C)V(CO)6;(D) Ni(CO)4。 7、一混合理想气体,其压力、体积、温度和物质的量分别用p、V、T、n表示,如果用i 表示某一组分的气体,则下列表达式中错误的是()。 (A)pV=nRT;(B)p i V=n i RT;(C)pV i=n i RT;(D)p i V i=n i RT。 8、下列分子中存在键的是()。 (A)PCl3;(B)HCl;(C)H2;(D)N2。 9、下列叙述中正确的是()。 (A)只有等压过程,才有化学反应热效应; (B)在不做非体积功时,等压过程所吸收的热量全部用来增加系统的焓值; (C)焓可以被认为是系统所含的热量; (D)在不做非体积功时,等压过程所放出的热量全部用来增加系统的焓值。 10、反应A+B→C的速率方程式是v=k[c(A)]2[c(B)]1/2,如果A、B浓度都增大到原来的4倍,那么反应速率将增大到原来的()。 (A)32倍;(B)4倍;(C)8倍;(D)64倍。 11、混合气体中,某组分的分压是指()。 (A)相同温度时,该组分气体在容积为的容器中所产生的压力; (B)该组分气体在时所产生的压力;

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式析出来。 二、对于目的为制备某一物质的流程题,要求学生注意以下几个方面: 1、明确题目目的是制什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。 只有知道了实验目的,才能非常清楚的知道整个流程的意义所在,题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质(由题目信息获得或根据所学知识判断),则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况: 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。如:侯德榜制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 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:

(完整word版)高考化学工艺流程题

高考化学工艺流程题 1. 解题思路 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,不必将每一种物质都推出。 其次,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,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。 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; 考察内容主要有: 1)、原料预处理 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。

2、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、生产条件的控制产品分离提纯 3. 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 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。 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。 原料预处理 产品分离提纯 反应条件 原料循环利用 排放物的无 害化处理

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 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) 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。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出

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:

工艺流程图 高三复习题2017(含答案)

化工流程题的解题策略 1.一个完整的无机化工生产流程一般具有下列过程: 2.各过程涉及的考点: (1)对原料进行预处理的常用方法及其作用: ①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。 ②水浸:与水接触反应或溶解。 ③酸浸: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。 ④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,将有机 碘转化为碘盐。 ⑤煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。(2)核心化学反应要掌握: ①元素及其化合物知识:化工生产将原料转变成产品的过程,也是物质经历相互转化的过程。 理解物质之间的转化关系,就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识 ②还要掌握有关化工生产的知识,熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等; ③化学反应原理:化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程,从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等,是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等,做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 (3)化工生产过程中分离提纯、除杂等环节,与高中化学基本实验的原理紧密联系,包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理,并要熟悉所用到的相关仪器。 (4)对整个工艺流程能进行评价: ①体现绿色化学思想(使用无毒无害原料,采用原子利用率高的制备路线,原料的循环利用,副产物综合利用,节能,等); ②高效节能方面(原料廉价,工艺简单,产品的纯度高,能耗低等) (5)化学计算:纯度,转化率、产率计算,有效数字的取舍 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” 一般采用“首尾分析法”: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。 (2)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:

完整高考化学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FeCl、AlCl、MgCl、Cu(NO)等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,23332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FeO 、AlO 、3232MgO、CuO;而像Al (SO) 、NaAlO 、

NaCO等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中322432Al(OH) 、HSO 、NaHCO最后得,抑制了盐的水解,在蒸发时,都不是挥发性物质NaOH 、3423. 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Fe、2+SO等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。2-3⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH 固2体等物质),则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去,也要防止空气 中的CO或水进入22装置中。 ⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况,根据它们的不同变化,找出合适的分离方法。 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(途径:升高温度、搅拌、粉碎) ②溶解: 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 分离提纯阶段的常见考点(2) pH值除杂①调已知下列物质开始沉淀和例如:

无机化学复习题及答案

无机化学复习题 一、选择题(每题1分,共20分) ( )1.已知H 2和He 的相对分子质量分别为2和4。2g H 2与2gHe 混合后体系的压力为3300kPa ,则混合气体中He 的分压为: A 、3300 kPa B 、2200 kPa C 、1100 kPa D 、1650 kPa ( )2.关于氧的相对原子质量下列叙述正确的是: A 、 等于8O 16核素一个原子的质量 B 、等于氧的平均原子质量 C 、等于氧的平均原子质量与碳—12核素质量的121之比值 D 、等于一个氧原子的质量与碳—12核素质量的121之比值 ( )3.下列关系式中错误的是: A 、H=U+PV B 、ΔU(体系)+ ΔU(环境)=0 C 、ΔG=ΔH-T ΔS D 、ΔG(正反应)×ΔG(逆反应)=1 ( )4.反应 2NO 2(g)(红棕色)==N 2O 4(g)(无色) Δr H m <0 达平衡后,将体系的温度降低,则混合气体颜色: A 、变浅 B 、变深 C 、不变 D 、无法判断 ( )5.反应 C(s)+O 2(g)===CO 2(g),Δr H m <0 下列不能使正反应速度增大的措施是: A 、缩小体系的体积 B 、升高体系温度 C 、增大氧气的分压 D 、减小CO 2(g)的分压 ( )6.在298K 的温度下石墨的标准生成自由能为: A 、等于零 B 、大于零 C 、小于零 D 、无法确定 ( )7.NO(g)+CO(g)===2 1N 2(g)+CO 2(g) Δr H m = -373.4kJ ·mol -1 ,欲使有害气体NO 和CO 取得最高转化率,则应选择的操作是: A 、增大NO 浓度 B 、增大CO 浓度 C 、降低温度、增大压力 D 、使用高效催化剂 ( )8.对于等温等压下进行的任一反应,下列叙述正确的是: A 、Δr S m 越小反应速度越快 B 、Δr H m 越小反应速度越快 C 、Δr G m 越小反应速度越快 D 、Ea 越小反应速度越快 ( )9.下列四个量子数(依次为n ,l ,m ,m s )不合理的一组是: A 、(3、1、0、+21) B 、(4、3、1、-2 1) C 、(4、0、0、+21) D 、(2、0、1、-2 1) ( )10.下列四个量子数所描述的电子运动状态中,能量最高的电子是: A 、(4、1、0、+21) B 、(4、2、1、-2 1) C 、(4、0、0、+21) D 、(4、1、1、-2 1) ( )11.下列分子中C 原子形成共价键时,原子轨道采取SP 3杂化的是:

(完整word版)高中化学工艺流程题目解题技巧

高考新题型《工艺流程题解题技巧点拨》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式析出来。 二、对于目的为制备某一物质的流程题,要求学生注意以下几个方面: 1、明确题目目的是制什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。 只有知道了实验目的,才能非常清楚的知道整个流程的意义所在,题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质(由题目信息获得或根据所学知识判断),则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况: 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。如:侯德榜制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 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

高考新冲破化学工艺流程题:高考化学工艺流程题答题方法

高考化学工艺流程题解题模板 原料预处理的各种方法 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) 例题1. 【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O、FeO、CaO、Al O和SiO等)为原料制备硼酸(H BO)的工艺流程如图所 粗硼酸 回答下列问题: (1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____ ________。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_____ ____(写出两条) 【对点练习】 1、步骤I前, β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 2.MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下:第一不用硫酸浸出。 (1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出任意一条)。 调节溶液的PH: 1、目的:使溶液中的。。。。。。金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去 2、需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,是PH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。 3、原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大PH 4、PH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的PH 例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石(主要成分为Li 2 O·Al2O3·4SiO2)为原料制 备Li2CO3的工艺流程如下: 已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 (2)步骤I中,酸浸后得到酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。 例题3、稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。 已知:①

无机化学基础——“无机化工流程题”解题指导

无机化学基础 ——“无机化工流程题”解题指导 2.试题的设问角度 化工流程题的考点主要从以下6点设置: (1)基本操作 除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述;加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。 (2)物质的分离与提纯 通过调节pH 使溶液中的金属离子沉淀达到分离除杂的目的,据此选择需要加入的化学试剂;加入某种物质使难溶物转化为更难溶的物质后,通过过滤除去等。 (3)化学反应速率与化学平衡理论的运用 例如,研磨使反应物颗粒变小,增大反应物间的接触面积,从而增大反应速率,提高原料利用率;升高温度能增大反应速率,使吸热反应平衡正向移动等。 (4)化学方程式或离子方程式的书写 根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物,书写指定的化学方程式或离子方程式。 (5)环境与绿色化学思想 流程中物质的转化和循环、资源的回收和利用、“三废”的来源、对环境的影响及处理

措施等。 (6)化学计算 联系原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量;联系溶液配制、滴定操作测定样品中某元素含量或产品纯度;联系溶度积常数,计算溶液中某离子浓度或完全沉淀时的pH等。 题型一以物质制备为目的工艺流程 1.工艺流程中的常见专业术语 2.工艺流程题中常见问题的答题方向

[典例1] 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: (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。

高考化学工艺流程题精选

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、原因 能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点:基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查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. 【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: 原料:矿石(固体) 预处理:酸溶解(表述:“浸出”) 除杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是:控制条件,调节PH,使Mg2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细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考→ 注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,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. 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? 无机化工题:要学会看生产流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节. 考察内容主要有: 1)、原料预处理 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. 2、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、生产条件的控制产品分离提纯 3.工业生产流程主线与核心 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 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. 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. 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

无机化工流程图题的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。 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。

无机化学工艺流程题的解题策略

2018高考化学:无机化学工艺流程题的解题策略解读一:原料预处理方式 解读二:必考的反应条件

角度三提纯方法 角度四分离方法 (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。 (3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。 (4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。

(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。 (6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。 二、解答无机化工流程题的策略 1.粗读题干,挖掘图示 图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定要关注题目的每一个关键字,尽量弄懂流程图,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 这里信息包括三个方面: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。要求用理论回答的试题,应采用“四段论法”:

改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。 相关练习 1.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V 2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V 2O 5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线: 回答下列问题: (1)“酸浸”时V 2O 5转化为VO 2+ ,反应的离子方程式为________________,同时V 2O 4转化成VO 2+。“废渣1”的主要成分是__________。

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: →→→→→ 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、

2020高考化学热点题型第27题无机化学工艺流程综合题

第27题无机化学工艺流程综合题 题组一以陌生无机物分离、提纯流程为载体的综合题专练 1.氟碳铈矿(主要成分为CeFCO 3 )是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。回答下列问题: (1)CeFCO 3 中Ce的化合价为。 (2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器,原因是。 (3)氧化焙烧后的产物之一为CeO 2 ,则酸浸时发生反应的离子方程式为 。 (4)HT是一种难溶于水的有机溶剂,则操作1的名称为。 (5)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因 是。 (6)有机物HT能将Ce3+从水溶液中提取出来,该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层) CeT 3(有机层)+3H+(水层)。向CeT 3 (有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+的水溶液,从平 衡角度解释其原因: 。 (7)已知,298 K时,K sp[Ce(OH)3]=5×10-20,若溶液中c(Ce3+)=0.05 mol·L-1,加碱调节pH到时Ce3+开始沉淀(忽略加碱过程中溶液体积变化)。 (8)写出向Ce(OH) 3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH) 4 的化学方程式: 。 答案(1)+3 (2)陶瓷中的SiO 2会与生成的HF反应(3)2CeO 2 +H 2 O 2 +6H+ 2Ce3++O 2 ↑+4H 2 O (4)分液(5)温度升高,双氧水发生分解,造成浸出率偏小(6)向混合液中加入稀硫酸,使c(H+)增大,平衡向形成Ce3+水溶液方向移动(7)8 (8)4Ce(OH) 3+O 2 +2H 2 O 4Ce(OH) 4 解析(1)CeFCO 3 中C O32-整体显-2价,F显-1价,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,推出Ce的价态为+3价。

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