2020高考化学 元素及其化合物 专题09 化工流程选择题知识点讲解
(通用版)2020新高考化学复习第9题无机化工流程题课件
2.转化过程中反应条件的控制方法 (1)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。
解析:(1)酸性条件下,SO2 与 Na2CO3 溶液生成 NaHSO3。 (2)工艺中加入 Na2CO3 固体并再次通入 SO2,其目的是得到 NaHSO3 过饱和溶液。
答案:(1)NaHSO3 (2)得到 NaHSO3 过饱和溶液
3.(2015·全国卷Ⅰ·节选)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) 的工艺流程如下所示:
解析:(1)硼镁矿粉中加入(NH4)2SO4 溶液反应生成 NH3, 氨 气 与 碳 酸 氢 铵 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 为 NH4HCO3 + NH3===(NH4)2CO3。
(2)硼镁矿中的 SiO2、Fe2O3、Al2O3 与(NH4)2SO4 溶液不反 应,也不溶解,过滤后形成滤渣 1。因为 KSCN 溶液遇 Fe3+变 为红色,所以 KSCN 溶液常用于 Fe3+的检验。
考点一 反应原料的预处理与条件的控制 [真题集训·明规律]
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五、解题方法
(1)浏览试题,了解题意:
首先认真将题目从头到尾粗读一遍,初步了解大 意。知道题目是要求分离提纯、除去杂质、制备物质 中的哪一种。
其次,分析题目已知的信息有哪些?需要利用什 么知识解决问题。
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三、知识储备 无机化工工艺流程题是一个综合性试题,
要解决好这类试题,必须储备以下知识:
5.化学计算 在化工生产中,经常涉及到计算产率和纯度的问
题,有时候还涉及氧化还原反应计算问题。
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二、试题特点
通过研究近年来高考中的无机化工工艺流程题, 我们不难发现,这类题具有以下几个特点: 1.试题情景新
无机化工工艺流程题是以化工生产为背景命题, 所以试题涉及的情景和内容基本上都是在化学教材和 正常教学中没有涉及到的内容,每一道题考查的内容 都不完全相同,比较新颖,这符合高考的命题要求, 有利于选拔人才。
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三、知识储备 无机化工工艺流程题是一个综合性试题,
要解决好这类试题,必须储备以下知识:
4.化学反应原理 化学反应原理在化工生产中的应用是必不可少的,
一、试题结构 工艺流程题的结构分题干、流程和问题三
部分: ①题干:一般是简单介绍产品的用途及性
化学流程题常考知识点
化学流程题常考知识点一、知识概述《化学流程题常考知识点》①基本定义:化学流程题就是把化工生产过程中的主要操作步骤用框图形式表示出来,让我们根据这个流程去分析反应原理、物质变化、实验操作等一系列的化学问题。
就像给你画了一张工厂制作东西的流程图,然后让你搞明白这图里每个环节的化学门道。
②重要程度:在化学学科里超重要的。
这类型题能把我们学过的各种化学知识,比如元素化合物、化学反应原理、化学实验等都串起来。
是考查我们综合运用化学知识能力的利器,在各种化学考试里都是“座上宾”。
③前置知识:得先掌握化学基本概念,像元素化合价、酸碱盐的性质之类的。
化学方程式肯定要很熟,还有化学实验的基本操作,比如过滤、蒸发、蒸馏等。
就好比你想当厨师做菜(做化学流程题),也得先学会切菜(掌握基本概念)、认识食材(熟知元素化合物)、会用炉灶(化学方程式熟练)、知道一些烹饪技巧(化学实验操作)吧。
④应用价值:现实中化学工业生产到处都是流程,懂这东西有助于理解工厂里是怎么制作各种产品的。
比如制药、精炼金属啥的。
从学习角度说,能让我们把碎片化的化学知识串成一个整体,形成知识网络,而不是东一榔头西一棒槌地学。
二、知识体系①知识图谱:在化学学科里算是站在各个化学知识交汇的路口。
与元素化合物知识相连,因为流程里各种物质的转变涉及元素化合物性质;和化学反应原理挂钩,像反应的条件往往和平衡移动、化学反应速率有关系;还和化学实验这块有交集,毕竟流程中的操作多数都是实验操作。
②关联知识:和化学平衡、氧化还原反应、电解质溶液等知识关系密切。
比如说有的流程里可能利用化学平衡的原理去调节某个反应的进程,利用氧化还原反应去实现物质的转化,利用电解质溶液知识去分析离子的反应等。
③重难点分析:- 掌握难度:有不小难度,因为要兼顾好多知识。
你得一边分析物质的转化,一边思考反应条件,冷不丁还得考虑实验操作的合理性。
- 关键点:关键是要明确流程的目的是什么,也就是为啥要进行这个流程。
2020高考化学 难点剖析 专题09 氧化还原反应在化工流程中的考查讲解
【2019最新】精选高考化学难点剖析专题09 氧化还原反应在化工流程中的考查讲解一、高考题再现1.(2018课标Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:①pH=4.1时,Ⅰ中为__________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.01000 mol·L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。
滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1(以SO2计)。
【答案】 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O NaHSO3 得到NaHSO3过饱和溶液 2H2O-4e-=4H++O2↑ a S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+ 0.128②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液;(3)阳极发生失去电子的氧化反应,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,则电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
阳极区氢离子增大,通过阳离子交换膜进入a室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。
阴极是氢离子放电,氢氧根浓度增大,与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠,所以电解后a室中亚硫酸氢钠的浓度增大。
化工流程题的解题指导(解析)
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趁热过滤。防止某物质降温时会析出。 ④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。 2.识别流程图 化工流程中箭头指出的是投料(反应物),箭头指向的是生成物(包括主产物和副产物),返回的箭头 一般是被“循环利用”的物质。
(2)试剂 a 是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式 2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O。
(1)操作Ⅱ中,通入硫化氢至饱和的目的是除去溶液中的 Sn2+离子,将 Fe3+还原为 Fe2+,防止 Fe2+ 被氧化;在溶液中用硫酸酸化至 pH=2 的目的是防止 Fe2+离子生成沉淀。
(2)检验制得的绿矾晶体中是否含有 Fe3+的实验操作是取少量晶体溶于水,滴加 KSCN 溶液,若溶液 变红,说明含有 Fe3+,若溶液不变红,说明不含 Fe3+。
化工流程题的解题指导
从试题提供的新信息中,准确提取实质性内容,并经与已有知识块整合,重组为新知识块的能力。 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。将分析和 解决问题的过程及成果,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。
化工流程题主要考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决化工生产中实际问题的能力,具有 考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及 其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化 学、实验操作等知识,且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力,且这类试 题陌生度高,文字量大,包含信息多,思维能力要求高,近年来已成为高考化学主观题中的必考题型。 常见命题角度有:
2020年领军高考化学复习 必刷好题 专题09 化工流程中陌生化学方程式的书写
专题09 化工流程中陌生化学方程式的书写1。
(2019全国Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 ℃“溶侵"硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________.(2)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________,【答案】(1)。
NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;(2). 2Mg2++2H2O+3CO32—=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3—【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气,用碳酸氢铵溶液吸收,反应方程式为:NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;(2)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO3,沉镁过程的离子反应为:2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-。
2.(2019江苏)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。
N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解.NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为________.(3)NO的氧化吸收。
用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO 的去除率。
其他条件相同,NO转化为3NO-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl−和3NO-,其离子方程式为________。
【答案】(1)2NH3+2O2N2O+3H2O (3) 3HClO+2NO+H2O3Cl−+2 NO3-+5H+【解析】(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O,根据得失电子守恒和原子守恒可知反应有水生成,配平化学方程式为:2NH3+2O2N2O+3H2O;(3)在酸性的NaClO溶液中,次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO,HClO和NO发生氧化还原反应生成NO3—和Cl-,根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒,配平离子方程式为2NO+3HClO+H2O=2 NO3—+3 Cl-+5H+。
2020年高考化学专题09化工流程选择题考点专
专题09 化工流程选择题1.以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是石油化工领域的核心产品,也是重要的基础有机化工原料,下图是一种新型合成低碳烯烃的工艺流程。
有关说法正确的是( )A.低碳烯烃属于新能源B.CH4转化为CH3Cl的过程中发生了加成反应C.低碳烯烃可在石油分馏过程中获取D.上述工艺流程体现了“绿色化学”的理念【答案】D2.海洋中有丰富的食品、矿产、能源和药物。
下图是从海水中提取某些原料的流程图。
下列有关说法正确的是A.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现B.第②步属于物理变化C.从第④~⑤步的目的是浓缩、富集溴单质D.第①步中除去粗盐中的SO24 、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入试剂的顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸第Ⅱ卷(非选择题,共55分)【答案】C【解析】A.从海水中提取的水、NaCl只是物理变化,因此不都必须通过化学反应才能实现,错误;B.第②步MgCl2·6H2O变为MgCl2产生了新的物质,因此属于化学变化,错误;C.从第④~⑤步的目的是浓缩、富集溴单质,正确;D.第①步中除去粗盐中的SO24 、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入试剂的顺序为:BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸或NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸等,SO42-必须在Ca2+之前除去,错误。
6.当今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率、将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。
其主要生产工艺如下:(FeTiO3中Ti为+4价)下列叙述正确的是A.该流程中只有“电解”、“氯化”涉及氧化还原反应B.“氯化”时每消耗36g焦炭,则转移7mol电子C.“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1D.上述流程中“Mg,Ar"可用“Mg,CO2”代替【答案】B7.SO2通过下列工艺流程可制化工业原料H2SO4和清洁能源H2。
化学流程题常考知识点
化学流程题常考知识点一、知识概述《化学流程题常考知识点》①基本定义:化学流程题就是以化工生产过程为背景,将化工生产过程中的主要生产阶段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的试题。
②重要程度:在化学学科里,这是考查化学知识综合应用能力的重要题型。
能反映学生对物质性质、化学反应原理等知识的掌握程度,以及解决实际化学问题的能力,在考试中占比较大的比重。
③前置知识:需要掌握化学基本概念,比如元素化合物知识,像常见金属(铁、铜、铝等)和非金属(氯、硫、氮等)的性质,化学反应原理(化学平衡、氧化还原反应等)等基础知识。
④应用价值:在实际应用场景中,比如化工生产、资源回收利用、环境保护等领域。
如果想对一个化工生产过程进行改进或者优化,就需要类似流程题这样的分析思路。
例如在海水提溴的过程中,要是不了解各个环节化学反应以及物质转化原理,就很难提高溴的提取效率和纯度。
二、知识体系①知识图谱:化学流程题常考知识点在化学学科中处于综合性应用的位置,与元素化合物知识、化学反应原理以及实验操作等知识点都紧密相连。
②关联知识:它关联的知识有很多,和无机化学的元素周期表知识有关,因为可以借此推断未知元素及其化合物的性质;和有机化学中的有机物官能团性质也有关,如果涉及有机化工流程的话。
③重难点分析:掌握的难度在于综合多个知识点,关键要能把各个知识点串联起来分析流程中的物质变化和反应原理。
比如有的工艺流程用到了不常见的氧化还原反应,如果对氧化还原反应的概念和实质把握不牢,就很难做对题目。
④考点分析:在考试中极其重要,考查方式通常为分析流程中的物质成分、写出某个反应的化学方程式、指出流程某个环节的操作目的等。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:化学流程题中的核心概念准确含义就是基于真实化工生产简化后的流程分析。
比如说沉淀溶解平衡概念,在流程题里,如果要从溶液中把某种金属离子变成沉淀除杂,得了解沉淀溶解平衡,知道如何调整PH值使得沉淀完全。
2024高考化学考点必练专题10化工流程选择题知识点讲解
考点十化工流程选择题学问点讲解化工流程选择题是最近两年出现的新题型,主要考查化工生产中涉及的问题。
1、考查原料的处理:典例1(2024课标Ⅰ)硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
采纳湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于爱护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D2、杂质离子的除去典例2硫酸锰可用于饲料养分强氧化剂和媒染剂。
其生产原材料软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质,生产工艺如下图:已知:(1)硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如下图。
(2)完全沉淀离子的pH:Fe3+为3.5,Fe2+为9.5,Mn2+为10.8,Mg2+为l1.6。
下列推断正确的是A.试剂A应当选择H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+B.在蒸发结晶时,温度应当略高于60°CC.操作I包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤,洗涤时可用稀硫酸做洗液D.试剂A应当选择氨水,目的是调整溶液的pH【答案】B3、物质的分别提纯典例3NH4Al(SO4)2·12H2O俗称铵明矾,其性质稳定,是化学试验常用的基准试剂,借助碳酸氢铵与硫酸钠可以制备纯净的铵明矾,制备过程如下图,下面相关说法错误的是A.为加快操作I的速率试验时采纳抽滤,常用玻璃纤维替代滤纸B.操作I的基本过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥C.运用NaOH 和BaCl2试剂可以检验铵明矾的三种离子D.若气体a通入到饱和的纯碱溶液中会有晶体析出,该晶体与固体a相同【答案】C【解析】玻璃纤维性质稳定,且韧性比滤纸的韧性好,可以替代运用,加快抽滤速率, A正确;碳酸氢铵饱和液与硫酸钠溶液混合反应后生成碳酸氢钠和硫酸铵,然后制成高温时的饱和液,进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作,可以得到碳酸氢钠固体,B正确;铵根离子和NaOH反应生成一水合氨,一水合氨和铝离子反应产生白色沉淀氢氧化铝,而铝离子干脆与NaOH反应也可产生白色沉淀氢氧化铝,因此无法确定铵根离子存在,C错误;气体a为二氧化碳,通入到饱和的纯碱溶液中会有产生碳酸氢钠晶体析出,与固体a成分相同,D正确。
化工流程大题知识点讲解
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。
1.流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。
2.这类题常围绕以下几个知识点进行设问:⑴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⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;⑶利用控制pH分离除杂;⑷化学反应的能量变化;⑸实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;⑹流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;⑺环境保护与绿色化学评价。
一、原料处理的方法和作用对原料进行预处理的常用方法及其作用:1.粉碎、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:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,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。
近年来,在高考题出现了“浸出”操作。
在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。
4. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。
5. 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。
6.灼烧、焙烧、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。
二、掌握核心化学反应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。
高考化学 元素及其化合物 专题09 化工流程选择题知识点讲解
专题09 化工流程选择题1.硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D知识点讲解无机化工流程题的特点: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。
1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。
2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问:⑴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⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;⑶利用控制pH分离除杂;⑷化学反应的能量变化;⑸实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;⑹流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;⑺环境保护与绿色化学评价。
一、原料处理的方法和作用对原料进行预处理的常用方法及其作用:1. 粉碎、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:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,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。
近年来,在高考题出现了“浸出”操作。
在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。
4. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。
5. 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。
6. 灼烧、焙烧、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。
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专题09 化工流程选择题1.硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一.采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+D。
上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D知识点讲解无机化工流程题的特点: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。
1。
流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。
2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问:⑴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⑵ 氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;⑶ 利用控制pH分离除杂;⑷ 化学反应的能量变化;⑸ 实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;⑹ 流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;⑺ 环境保护与绿色化学评价。
一、原料处理的方法和作用对原料进行预处理的常用方法及其作用:1. 粉碎、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。
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【2019最新】精选高考化学元素及其化合物专题09 化工流程选择题知识点讲解1.硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D知识点讲解无机化工流程题的特点: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。
1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。
2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问:⑴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⑵ 氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;⑶ 利用控制pH分离除杂;⑷ 化学反应的能量变化;⑸ 实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;⑹ 流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;⑺ 环境保护与绿色化学评价。
一、原料处理的方法和作用对原料进行预处理的常用方法及其作用:1. 粉碎、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:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,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。
近年来,在高考题出现了“浸出”操作。
在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。
4. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。
5. 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。
6. 灼烧、焙烧、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。
二、掌握核心化学反应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。
① 调节溶液的pH值:使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的,抑制某些离子的水解,防止某些离子的氧化等。
在题目中常以表格形式给出信息。
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。
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。
调节溶液的pH:“酸作用还可以除去氧化物(膜);“碱作用”还可以除去油污、除去铝片氧化物、溶解铝、二氧化硅。
② 控制体系的温度a.控制低温:防止物质的分解,如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等;防止物质的挥发,如盐酸、醋酸等;抑制物质的水解,如冰水洗涤,以防止洗涤过程中的溶解损耗;增大气体反应物的溶解度,使其被充分吸收;b.采取加热:加速某固体的溶解,加快反应速率;减少气体生成物的溶解并使其逸出;使平衡向需要的方向移动;趁热过滤,防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质;c.控制范围:确保催化剂的催化效果,兼顾速率和转化率,追求更好的经济效益,防止副反应发生等。
三、明确反应原理注意每一步在什么条件下,发生了什么反应,生成了什么物质,这些物质分别到哪里去了。
如转化成了沉淀还是气体或生成了其他物质。
四、物质分离或提纯的方法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,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,或蒸馏、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。
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。
⑴蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。
⑵蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。
2. 溶解法:利用特殊溶剂把杂质溶解而除去,如Fe(Al)可用过量的NaOH溶液而除去Al,CO2(HCl、H2O)先通过饱和食盐水,再通过浓H2SO4。
3. 沉淀法:a. 加合适的沉淀剂(要使杂质离子充分沉淀,加入的沉淀剂必须过量,且在后续步骤中容易除去);b. 调节溶液的酸碱性。
4. 洗涤法:a.水洗;b.冰水洗;c.有机溶剂洗。
其目的是:洗去目标物表面的杂质离子;减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量;防止目标物形成结晶水合物;使晶体快速干燥。
五、可循环物质的判断和流程评价(一)可循环物质的判断1. 流程图中回头箭头的物质。
2. 生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液),可能是前面某一步反应的相关物质。
(二)对整个工艺流程从下列几个方面进行评价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)。
3. 生成物或副产物的污染。
【规范答题】实验操作类规范语言表述1. 测定溶液 pH的操作将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,待试纸变色后,再与标准比色卡对照。
模板答题关键词:pH试纸、表面皿、玻璃棒、蘸待测液、比色卡、对照。
四步:①取放试纸→②蘸待测液→③点滴试纸→④与比色卡对照。
概括为“取、蘸、点、比”。
抓住关键词和四步操作环节,此类问题一定不失分。
2.沉淀洗涤(1)沉淀洗涤的目的:除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)洗涤方法:向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作2~3次。
(3)误差分析:若沉淀不洗涤或洗涤不干净,则使沉淀的质量偏高。
若沉淀洗涤次数过多,则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
(4)沉淀剂是否过量的判断方法模板加沉淀剂:静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量。
加入与沉淀剂反应的试剂:静置,取适量上层清液于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量。
注意:若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用方法(1)。
(5)判断沉淀是否洗净的操作答题取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若没有……现象,证明沉淀已洗净3.容量瓶捡漏操作模板加入一定量的水,塞好瓶塞。
用食指摁住瓶塞,倒立观察。
然后再将容量瓶正立,并将瓶塞旋转180°后塞紧,再倒立。
若均无水渗出,则容量瓶不漏水。
4.滴定管检查是否漏水的操作模板酸式滴定管:关闭活塞,向其中加入一定量的水,用滴定管夹将其固定铁架台上,观察是否漏水。
若2分钟内不漏水,将活塞塞旋转180°后,重复上述操作。
碱式滴定管:向其中加入一定量的水,用滴定管夹将其固定铁架台上,观察是否漏水。
若2分钟内不漏水,轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。
5.滴定管赶气泡的操作模板酸式滴定管:右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。
碱式滴定管:将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃球,是溶液从尖嘴流出,即可赶出气泡。
6.装置的气密性检查模板形成封闭体系——操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)―→描述现象―→得出结论。
微热法——关键词是:封闭(将导管一端放入水中)、微热、气泡、水柱;液差(封)法——关键词是:封闭(用止水夹关闭右侧导气管,向××漏斗中加水)、液差(××漏斗中形成一段水柱,停止注水后,水柱不变化)。
整套装置气密性检查:为使其产生明显的现象,用酒精灯对装置中某个可加热容器微热,观察插入水中导管口是否有气泡冒出,也可对整套装置适当分割,分段检查气密性。
7.萃取分液操作关闭分液漏斗活塞,将混合液倒入分液漏斗中,充分振荡、静置、分层,在漏斗下面放一个小烧杯,打开分液漏斗活塞,使下层液体从下口沿烧杯壁流下;上层液体从上口倒出。
8. 焰色反应的操作先将铂丝沾盐酸溶液在酒精灯火焰上灼烧,反复几次,直到与酒精灯火焰颜色接近为止。
然后用铂丝沾取少量待测液,到酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色,如为黄色,则说明溶液中含Na+;若透过蓝色钴玻璃呈紫色,则说明溶液中含K+。
9.氢氧化铁胶体的制备往煮沸的蒸馏水中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液,当溶液变红褐色时,立即停止加热。
10.从溶液中结晶实验操作模板溶解度受温度影响小的:蒸发→结晶→过滤溶解度受温度影响较大或带结晶水的:加热浓缩→冷却结晶→过滤典例1利用海水提取溴和镁的一般过程如下,下列说法正确的是()A. 工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去B. 工业上常利用电解MgCl2溶液冶炼金属镁C. 富集溴元素过程中,空气吹出法利用了溴易挥发的性质D. 若提取1molBr2,至少需要44.8L的Cl2【答案】C典例2碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d]在一定条件下的转化如下图所示,下列说法正确的是A. Q可能为NH3B. X可能为NaOHC. a、b、c、d符合关系式:2a+3b=c+2dD. 工业上用CO还原Al2O3的方法制取金属Al【答案】BC典例3根据如图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是A. 除去粗盐中杂质Mg2+、SO42-、Ca2+,加入的药品顺序为:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B. 从能量转换角度看,氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程C. 从第③步到第⑤步的目的是为了浓缩D. 在过程④中SO2被氧化【答案】CD【解析】A.Ca2+用碳酸钠除去,Mg2+用氢氧化钠除去,SO42-用氯化钡除去,过滤后加入盐酸酸化。