高考化学复习第八章 专题讲座五 化工流程题的解题指导
高考一轮复习化学课件无机化工流程题的解题策略
保持积极的心态,遇到困难时不气 馁,相信自己能够克服困难。
04
06 实战演练与提高 建议
模拟试题演练
选择性模拟试题
针对无机化工流程题的特点,选取具有代表性的模拟试题进行练习 ,如涉及物质制备、分离提纯、条件控制等方面的题目。
定时定量练习
设定一定的时间和题量,进行模拟考试,提高解题速度和准确度。
特点
无机化工流程题通常以实际工业 生产为背景,涉及物质的制备、 分离、提纯等操作,以及化学反 应原理和化学实验等知识点。
常见题型及分值分布
常见题型
选择题、填空题、简答题等。
分值分布
无机化工流程题在高考化学试卷中通常占有较大的分值比例,具体分值因地区 、年份和试卷难度等因素而异。
解题重要性
1 2 3
能够根据实验操作和现象推断无机化工流程中的 反应过程和物质转化。
03 解题策略与技巧
审题方法:关键词、信息点捕捉
仔细阅读题干,抓住 关键词和信息点,如 原料、产品、操作条 件等。
挖掘题干和流程图中 的隐含信息,如物质 的性质、反应条件等 。
注意流程图中的箭头 方向、物质状态变化 等,理解生产流程。
思维能力不足
缺乏分析、推理、归纳等思维能力,导致无法准确解答题目。
心态紧张
考试时心态紧张,影响正常发挥。
避免方法建议
01
夯实基础知识
加强对化学基本概念、原理的学习 和理解,建立扎实的基础。
培养思维能力
通过练习不同类型的题目,提高分 析、推理、归纳等思维能力。
03
02
提高审题能力
养成仔细审题的习惯,对题目中的 关键信息进行标注和整理。
分离方法
根据产品性质,选择适当的分提纯原理
2023届高三化学高考备考一轮复习专题-无机化工流程解题方法指导课件
(4)其他常见考点
对综合生产效益的影响(原料成本、来源、再生,
能源成本,对设备的要求,环境保护)。
5.注重答案的文字叙述规范 (1)装置气密性的检查:封闭装置→操作产生压强差
(微热法、液差法)→压强差不变。
耗时长、能耗大。
(3) 若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是_____
___用__已__预__热__的__布___氏__漏__斗__趁__热__抽__滤_________(写出一种)。
(4) 若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是___
_使__最__终__的__N__a_2_C_O_3_产__品__中__混__有___N_a_C_l_、__N_a_2_S_O_4_杂__质__;________ _原__因__:_“__母__液__”__中__含__有__的__离__子__有__N__a_+_、__C_O__23-_、__C__l-_、__S_O__24-_,__ _当__多__次__循__环__后__,__使__得__C_l_-_、__S_O__24-_浓__度__不__断__增__大__,__浓__缩_结__晶_。时
专题 无机化工流程题解题方法指导
1.无机化工流程题的特点: 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
2022年9月18日星期日
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:
2020届高考化学二轮复习专题八无机化工流程(含解析)
精品文档,欢迎下载如果你喜欢这份文档,欢迎下载,另祝您成绩进步,学习愉快!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 2MgFsp K132.010-⨯ 112.010-⨯ 102.010-⨯ 117.010-⨯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.2Cl②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 。
高三化学专题讲座化工流程.
(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。 (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 4.获得产品阶段的常见考点 (1)洗涤(冰水、热水、酒精等) :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、 脱水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
六、热点题型探究——金属及其矿物的开发利用 (2013 全国大纲卷) 铝是一种应用广泛的金属,工业 上用 Al2O3 和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是 Al2O3 和 SiO2 等。 从铝土矿中提炼 Al2O3 的流程如下:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
5.其他常见考点 (1)化学方程式 (2)实验仪器
(3)计算
(4)信息
三、避免工艺流程中产生杂质的方法 1.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。如侯氏制碱法中的 NaHCO3。还有如 H2O2、 Ca(HCO3)2、KmnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 2. 如果产物是一种易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。 3.如果产物是一种强氧化剂(或强还原剂),则要防止它们与还 原性(或氧化性)强的物质接触。 4.如果产物是一种易吸收空气中的 CO2 或水而变质的物质,则要 注意在制备过程中除去 CO2 或水,也要防止空气中的 CO2 或水进 入装置中。
高考化学讲与练第8章专题讲座五化工流程题的解题指导(含解析)新人教版(2021年整理)
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第8章专题——化工流程题的解题指导李仕才考纲研读 1.从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并经与已有知识块整合,重组为新知识块的能力。
2。
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.3。
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。
一、工业流程题的结构二、工业流程题分类突破题型一物质制备类化工流程题1.核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向:箭头指入→反应物,箭头指出→生成物.(1)氧化还原反应:熟练应用氧化还原规律,①判断产物,②配平。
(2)非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际判断产物。
2.原料的预处理(1)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浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(更多转化)(2)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。
3.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。
专题讲座(二) 高考化工流程题的解题方法指导
大一轮复习·化学(RJ)
答案:(1)c (2)温度低反应慢,温度过高溴挥发 (3)Fe 粉过量 HBr (4)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (5)冷却结晶 蒸发皿、玻璃棒 (6)3Ca(OH)2 +3Br2+2NH3=6=5=℃==3CaBr2+N2↑+6H2O
大一轮复习·化学(RJ)
大一轮复习·化学(RJ)
1.原料处理阶段 (1)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,使可溶性金属阳离子进 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。
3.钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。 工业上利用碘、烧碱和铁屑为原料可生产碘化钠,其生产流程 如图所示:
大一轮复习·化学(RJ)
(1)NaOH 溶液和碘反应时需要严格控制温度,如果温度过 低,会生成碘的低价副产品 NaIO。若 NaOH 溶液和碘反应时 所得溶液中 IO- 3 与 IO-的物质的量之比为 1∶1,则该反应的离 子方程式为
大一轮复习·化学(RJ)
答案:(1)将+3 价铈氧化为+4 价铈 (2)H+ F- SO24- (3)2[CeSO4]2++H2O2===2Ce3++O2↑+2H++2SO24- (4)偏小
大一轮复习·化学(RJ)
2.溴化钙医药上用作中枢神经抑制药,具有抑制、镇静作 用,用以治疗神经衰弱、癫痫等症,在水中极易溶解,溶于乙 醇和丙酮。制备溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)的主要流程如下:
大一轮复习·化学(RJ)
洗涤:冰水或热水,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;乙醇或乙醇水溶液,既可洗去晶 体表面的杂质,又可减少晶体溶解的损耗。
高考化学专题复习试题:化学工业流程图题解题技巧
高考化学专题复习试题:化学工业流程图题解题技巧高考化学专题复习试题:化学工业流程图题解题技巧 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:化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行成本要低——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 ?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 ?生产过程要快——化学反应速率产率要高——化学平衡产品要纯——产品的分离、提纯环保问题——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: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 ?化学反应速率原理化学平衡原理水解理论化学反应与能量——热量的计算(盖斯定律),电化学(电解、电镀) ?物质制备和分离的知识——基础实验 ?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加快反应速率溶解: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 ?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 ?控制反应条件的方法(2)分离提纯阶段的常见考点调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。
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:
无机化工流程题的解题策略(练)高考化学一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
专题讲座(八) 无机化工流程题的解题策略第一部分:高考真题感悟1.(2021·福建·高考真题)明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法,其主要流程(部分产物已省略)如下:下列说法错误..的是 A .FeSO 4的分解产物X 为FeOB .本流程涉及复分解反应C .HNO 3的沸点比H 2SO 4的低D .制备使用的铁锅易损坏【答案】A【解析】A .据图可知FeSO 4分解时生成SO 2和SO 3,部分S 元素被还原,则Fe 元素应被氧化,X 为Fe 2O 3,A 错误;B .H 2SO 4与KNO 3在蒸馏条件下生成HNO 3和K 2SO 4,为复分解反应,B 正确;C .H 2SO 4与KNO 3混合后,蒸馏过程中生成HNO 3,说明HNO 3的沸点比H 2SO 4的低,C 正确;D .硫酸、硝酸均可以和铁反应,所以制备使用的铁锅易损坏,D 正确;综上所述答案为A 。
2.(2020·山东·高考真题)以菱镁矿(主要成分为MgCO 3,含少量SiO 2,Fe 2O 3和A12O 3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:已知浸出时产生的废渣中有SiO 2,Fe(OH)3和Al(OH)3。
下列说法错误的是A .浸出镁的反应为4232MgO+2NH Cl=MgCl +2NH +H OB .浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行C .流程中可循环使用的物质有NH 3、NH 4ClD .分离Mg 2+与Al 3+、Fe 3+是利用了它们氢氧化物K sp 的不同【答案】B【解析】菱镁矿煅烧后得到轻烧粉,MgCO 3转化为MgO ,加入氯化铵溶液浸取,浸出的废渣有SiO 2、Fe(OH)3、Al(OH)3,同时产生氨气,则此时浸出液中主要含有Mg 2+,加入氨水得到Mg(OH)2沉淀,煅烧得到高纯镁砂。
A.高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在,MgO可以与铵根水解产生的氢离子反应,促进铵根的水解,所以得到氯化镁、氨气和水,化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O,故A正确;B.一水合氨受热易分解,沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解,挥发出氨气,降低利用率,故B 错误;C.浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水,沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中,故C正确;D.Fe(OH)3、Al(OH)3的K sp远小于Mg(OH)2的K sp,所以当pH达到一定值时Fe3+、Al3+产生沉淀,而Mg2+不沉淀,从而将其分离,故D正确;故答案为B。
化工流程题的解题策略
化工流程题的解题策略一、化工流程题的特征高考化学中“化工生产流程题”始于“无机框图题”的变革与创新,充分体现了“化学是真实的”。
主要特征如下:1、以化工生产为背景,用框图的形式表述生产流程。
2、受中学化学知识的限制,有的内容以信息给出。
3、题材多样,提问灵活,几乎遍及整个中学化学知识,无法猜题,难以用题海战术应对。
4、主要考查学生对已学知识的掌握、理解、迁移、转换、重组和解决实际问题的能力。
5、框图比较粗放,有的甚至难以读懂,但在设问中有所暗示。
6、化工流程题常考的知识点有1、固体研磨、粉碎的作用;2、工艺中可循环使用的物质;3、结晶的方法,沉淀的洗涤4、实验方案的优缺点;5、KSP的相关计算;6、陌生方程式的书写(一般是氧化还原反应);7、操作步骤的名称;某步骤操8、物质成分的分析;产品纯度的计算,9、调节PH值的目的和范围等。
二、化工流程题的结构化学工艺流程题,顾名思义,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。
三、解答化工流程题的三步曲:1、读题头,得目的,划有用信息.由于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),以及提供一些课本上未出现过但题中必需要用到的信息。
因此要求先养成良好的做题习惯,阅读题干读题干作的目的(一般是分离、提纯和配置)时要随手画出目的及相关信息。
通过阅读流程图的题头,学生首先明确目的,至于题目提供的溶解度、熔点等不知何用的信息,用笔画出来,以便在后面阅读流程图题干时随时提醒自己与之联系。
2、读题干、析过程;看措施、推用意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。
高考化学化工流程题答题技巧精讲
高考化学化工流程题答题技巧精讲
高考化学化工流程题答题技巧精讲从开始用火的原始社会,到使用各种人造物质的现代社会,人类都在享用化学成果。
小编准备了高考化学化工流程题答题技巧,具体请看以下内容。
首先,要对化工流程图试题的结构有全面充分的认识,通过对试题结构的分析可知,该类试题一般可由以下几个部分组成。
1.化工流程图试题主要分三部分:
(1)题干部分:介绍原材料及所要得到的目标产品,以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。
(2)流程图部分:呈现整个化工生产过程。
一般流程图也可分为三部分:
即原料的预处理,物质的分离提纯(题目的关键部分)和产品获得。
有的流程图在这三部分中还包括三条线索,主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。
(3)问题部分:提出了所要解决的问题。
2. 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,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。
总之,在紧张的高考总复习的冲刺阶段,我们在掌握化学知识的同时,更应该对所学过的化学知识都能形成知识体系,以规律指导学习,这样才能更好顺应高考这种选拔人材的考试。
高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高考化学化工流程题答题技巧,希望大家喜欢。
高中化学无机化工业流程题的高考命题特点和解题方
高中化学无机化工业流程题的高考命题特点和解题方法!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。
01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。
02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。
无机化工流程题解题方法指导
无机化工流程题解题方法指导一、工艺流程题的结构、特点和作用化学工艺流程题,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。
二、问题设置与考虑知识点化学工艺生产主要解决的矛盾,归纳起来主要有六方面问题:一是解决将原料转化为产品的生产原理;考虑“复分解、氧化还原、水解等原理”二是除去所有杂质并分离提纯产品;考虑“分离提纯的实验操作”三是提高产量与产率(转化率);考虑“化学速率和平衡的移动”四是减少污染,考虑“绿色化学”生产;五是原料的来源和生产设备简单;考虑来源丰富,还要考虑成本问题;六是生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生产问题。
化学工艺流程题,一般也就围绕这六个方面设问求解。
要准确、顺利解答化学工艺流程题,学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外,最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。
三、解题方法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:1、对反应速率有何影响?2、对平衡转化率有何影响?3、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)。
2024届高三化学高考备考一轮复习:无机化工流程的解题策略课件
已知:①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3; ②金属活动性:Fe>(H)>Bi>Cu; ③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下:
Fe2+ Fe3+ Mn2+
开始沉淀pH 6.5 1.6 8.1
完全沉淀pH 8.3 2.8 10.1
回答下列问题: (1)为提高焙烧效率,可采取的措施为________。 a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度 (2)Bi2S3 在 空 气 中 单 独 焙 烧 生 成 Bi2O3 , 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _____________________________________________________。
离子 开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH
Mg2+ 8.8 /
Fe3+ 1.5 3.2
Al3+ 3.6 4.7
RE3+ 6.2~7.4
/
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是________。 (2)“过滤1”前,用NaOH溶液调pH至________的范围内,该过程 中Al3+发生反应的离子方程式为___________________________。 (3)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为 2.7 g·L-1。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量, 但 应 确 保 “ 过 滤 2” 前 的 溶 液 中 c(C11H23COO - ) 低 于 ________mol·L-1(保留两位有效数字)。
(4)①“ 加 热 搅 拌 ” 有 利 于 加 快 RE3 + 溶 出 、 提 高 产 率 , 其 原 因 是 ______________________________________________________。 ②“操作X”的过程为:先________,再固液分离。 (5)该工艺中,可再生循环利用的物质有________(写化学式)。
专题五 高考化学工艺流程题解题方法
高考化学工艺流程题一、生产流程解析图二、解题思路1、读题与解答: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。
2、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?对于陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节都搞清楚,针对问题分析细节。
三、考察内容主要有:1)、原料预处理(溶解、灼烧、煅烧、粉粹、研磨等)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。
四、常见名词浸出: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水洗:通常为除去水溶性杂质水浸:与水接触反应或溶解五、规律主线主产品分支副产品回头为循环六、例题解析【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:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2PH 3.2 5.212.4部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出两条)。
无机化工流程题解题指导
反应,所以该步骤不能使用陶瓷容器。(2)步骤①中生成的氧化
铁因不溶于水而进入滤渣 1,所以滤渣 1 中含量最多的金属元
素是 Fe。结合流程图可知,滤渣 2 的主要成分是 Al(OH)3 及含
硅杂质。(3)滤液 2 中存在平衡:2CrO24-+2H+
Cr2O27-+H2O,
H+浓度越大(pH 越小),越有利于平衡正向移动,所以步骤④应
(3) 步骤 ④调滤液2 的 pH 使 之 变 ________( 填 “ 大 ” 或 “小”),原因是__________________________(用离子方程式 表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液 3”中加入适量 KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到 K2Cr2O7 固体。冷却到 ________(填标号)得到的 K2Cr2O7 固体产品最多。
2NH4VO3
Hale Waihona Puke V2O5+H2O+2NH3↑。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为 4ROH+V4O41- 2
R4V4O12+4OH-(ROH 为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱” 或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。 (6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中 发生反应的化学方程式__________________________________ __________________________________________。
(续表) 工艺操作(结果)
目的评价(或操作名称)
调节溶液 pH 某些金属离子的沉淀,控制物质的溶解
控 制
控制温度
加快反应速率,促进平衡移动;物质的溶解、 析出、挥发等
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考纲研读 1.从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,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。
纵观近几年来对这些“能力”的要求基本没有变化,且这些能力要求主要体现在工艺流程题中,考试说明中已将此试题列入样题中,说明这类试题能更好地体现考试说明要求,重能力轻记忆。
一、解题指导类型一物质制备类化工流程题1.熟悉常用的操作方法及其作用(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:a.能与H+反应,使溶液pH增大;b.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。
类型二提纯类化工流程题1.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:如除去酸性溶液中的Fe3+等。
2.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,如分离乙醇或甘油。
(6)冷却法:利用气体液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。
二、答题模板(1)除杂:除去……中的……(2)干燥:除去……气体中的水蒸气,防止……(3)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。
(4)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。
(5)温度不高于××℃的原因,适当加快反应速率,但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等,影响产品的生成。
(6)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大)的方法:蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。
(7)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。
(8)控制某反应的pH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:范围过小导致某离子沉淀不完全,范围过大导致主要离子开始沉淀。
(9)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。
(10)检验溶液中离子中是否沉淀完全的方法:将溶液静置一段时间后,向上层清液中滴入沉淀剂,若无沉淀生成,则离子沉淀完全。
(11)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。
(12)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,若未出现特征反应现象,则沉淀洗涤干净。
(13)洗涤沉淀的目的:除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。
(14)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。
(15)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。
(16)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。
(17)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。
1.(2016·黄石高三质检)“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:请回答下列问题:(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________。
2.高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。
实验室可用软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备高锰酸钾。
其部分流程如下:已知:①流程中所加软锰矿中含50 g MnO2;②生成墨绿色浸出液的反应:KClO3+3MnO2+6KOH===3K2MnO4+3H2O +KCl。
回答下列问题:(1)实验中采用铁坩埚而不是瓷坩埚的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。
(2)通入CO2,可使MnO2-4发生反应,生成MnO-4及MnO2,写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________;若通入CO2太多,则在加热浓缩时,会有________晶体和KMnO4晶体一起析出。
(3)在加热浓缩、烘干的过程中温度不宜过高,其原因是________________________________________________________________________;趁热过滤的目的是________________________________________________________;加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是_______________________________________________________________________________________________________________;洗涤KMnO4晶体用冷水洗涤较好的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。
(4)计算12.25 g KClO3固体经过上述转化,最多可制得KMnO4的质量为________(结果保留一位小数)。
3.(2016·西安模拟)辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分为MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。
工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下:已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算):(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有____________________________________________________________________________________________________(任写一点)。
(2)调节浸出液pH的范围为___________________________________________________,其目的是_______________________________________________________________。
(3)本工艺中可循环使用的物质是________________________________________(写化学式)。
(4)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度过低或过高,都将造成的结果是________________________________________________________________________。
(5)碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液,试根据如下曲线图示,现由硫酸锰溶液制备MnSO4·H2O的实验方案为_____________________________________________________。