高考备考化学工业流程题解题策略pptPPT优质公开课

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3.高度关注箭头: ① 主线——主产品② 支 线——副产品③ 回头——循环品
4.针对性地答题
(1)信息优先:准确理解试题中的信息:若与已 学过的知识矛盾或相冲突,一定要“信息优先”! 按照题给信息作答;
(2)相似类推:根据元素周期律,利用元素及其 同类化合物性质的相似性推断陌生物质的性质和 相关反应
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-17
10-39
回答下列问题: (1)该电池的正极反应式为MnO2+e-+H+=MnO,OH电池反应的离子方
程式为2MnO2+2H++Zn=Zn2++2MnOOH
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗 Zn 0.05 g。(已经F=96500C/mol)
_ __
__分离回收;
应;水溶(浸)——溶解于水或者与水反应; 100℃,2h或90℃,5h
(2)在核心反应阶段:使核心反应发生,防止副反应发生;



氧化还原溶——通过改变价态溶解难溶物 两个高度关注:①元素的去向②元素化合价的变化;
提示:在本实验条件下,Ni(II)不能被氧化;
此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____,该反应中氧化产物是___。
是________(填名称)。(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠 ((N七a水B)H硫4)酸,镁 它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为_______。 (6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和略金属 镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程 ___________。(体会“信息优先”!)
金属 Fe3+ Al3+ Cu2+ Zn2+ Fe2+、Ni2+、Pb2+ Mg2+ 离子
沉淀完 3 5
7
8
时的pH
9
பைடு நூலகம்
11
(3)制备提纯类流程题常用的六种分离方法:
①过滤、洗涤、干燥②蒸发结晶③蒸发 浓缩,冷却结晶④萃取、分液⑤蒸馏 与分馏⑥冷却或冷凝(补充:冷凝时 常采用的两种方式:a.若生成物的沸点 比反应物更低,一般使用直形冷凝管 而不能用球形或蛇形冷凝管,仪器的 组装特点:略;b.若生成物的沸点比反 应物更高,一般使用球形或蛇形冷凝 管比使用直形冷凝管效果更好,仪器 的组装特点:略;)
(5)非氧化还原反应方程式的书写程序一般可 以参照如下步骤进行:①因为所有元素的化合 价均没有变化,所以先根据题给信息写出主要 反应物和主要生成物→②配平主要元素→③完 善,完善的顺序一般是使左右电荷守恒→酸根 离子→H→O
(6)H2O2专题:1.受热容易分解(所以在涉及 H2O2的试题时,若温度太高H2O2会分解,其作 用会减弱)2 H2O2=2H2O+O2↑;2.体现氧化性, 如可以将Fe2+氧化为Fe3+;3.有时也体现还原性, 如H2O2遇KMnO4(H+)时,会被氧化为O2;4. 在复分解反应中,制备过氧化物,如CaCl2溶液 和H2O2在氨水存在下会反应生成CaO2;5.有时 也会体现广义的酸性(弱酸性):H2O2 H++HO2-;HO2- H++O22-
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过__
__分离回收;
MnO2+e-+H+=MnOOH
(浸)——与酸反应;碱溶(浸)——与碱反 (3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过__
①写出电解时阴极的电极反应式___
2H3BO3=B2O3+3H2O B2O3+3Mg=2B+3MgO 使Fe3+和Al3+形成氢氧化物沉淀而除去
例2. 酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金 属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉,MnO2, ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池放 电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得 到多种化工原料,有关数据下表所示:
Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是 ,
原因是Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 。
Zn2+和Fe2+分离不开
例3产. N工aC艺lO如2是下一:种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生
(4)氧化还原反应方程式的书写程序一般可以 参照如下步骤进行:①根据元素及其化合物的 性质以及元素化合价的变化写出氧化剂、还原
剂、氧化产物和还原产物→②根据最小公倍数 法配平得失电子→③完善,完善的顺序一般是 使左右电荷守恒→化合价未变的金属→酸根离 子→H→O
常见的氧化剂及其主要的还原产物以及1mol该 氧化剂反应时转移的电子数:KMnO4(H+) →Mn2+(5mole-);O2→2O2-(4mole-);浓 HNO3→NO2(1mole-);稀HNO3→NO(3mole);浓H2SO4→SO2(2mole-);X2→2X(2mole-);HClO→Cl-(2mole-);Fe3+→Fe2+ (1mole-);H2O2→2H2O(2mole-)
典型例题分享:
例1. 硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为 M原g料2B制2O备5·H硼2O酸和(HFe3B3OO43,)的还工有艺少流量程F如e2O图3、所F示eO:、CaO、Al2O3和SiO2等)为
铁硼矿粉→硫酸浸出→过滤→净化除杂→过滤→蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→粗硼酸


(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有 ZnCl2和NH4Cl,二者可通过蒸_发_ 浓缩、冷却结晶__分离回收;滤 渣的主要成分是MnO2、碳_粉_和MnOOH ,欲从中得到较纯的
(M4)nO用2,废最电简池便的的锌方皮法制是备空Z气n中SO加4热·7碳,H粉其2转O变原的为理过CO是程2,M中nO,O。H需氧化除为去Mn锌O2 皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解, 铁变为_F_e3_+ __,加碱调节至pH为 2.7 时,铁刚好完全沉淀 (离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完 全);继续加碱至pH为_6_时,锌开始沉淀(假定
(2)试题考查内容:元素及其化合物知 识、基本概念与基本理论、基本实验知识;
(3)试题考查能力:获取信息与处理信 息的能力、实验探究能力、语言表达能力、 抽象思维能力、计算能力;
2.流程题试题的一般形式
原料
试剂 浸溶
原料 溶解
分离 试剂
分离 成分
副产物的 循环利用
分离 物质
副产物 纯物质
四、怎么做?(即如何解答?)
命题立足学科主干知识(《考试大纲》 标记为“理解(掌握)”层次的知识), 联系实际,能力立意,注重考查综合运 用能力,考查学科素养。
知识点的内涵、外延和相关知识的联 系和应用是命题的视角。
学以致用——知识的价值体现!
三、怎样考?
1.流程题设计的基本思路
(1)试题素材:以某种无机或有机产品 的实际工业或实验流程为命题素材;
(3)表达: ①切忌空洞② 围绕目的答题如2017年全国III卷第26题③ 形成一些答题的范式(如:从平衡的角度分析有关的变化,答题
模版)④杜绝答非所问(如误将化学方程式写成离子方程式等)
高反应物的转化率; ②煅烧及目的: 除去有 FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 =Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解, 滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再 向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此 可知:______________、_______________。 【答案】(1)样品中无Fe2+;Fe2+可以被空 气氧化为Fe3+; 欠佳的答案:Fe3+能使SCN-显红色。
1.首先要明确原料是什么物质,含有哪些成 分,目标产物是什么物质,含有什么成分
利用试题关键信息及每一步流程后产生物 质的形态、组成,仔细分析有关过程,结合 物质的物理和化学性质(含一些特性),应 用化学反应原理,仔细分析工艺或试剂的作 用
自始至终都要关注:要保留什么元素,要 除掉什么元素!
工艺或试剂在不同环节的不同作用:(1) 原料处理阶段:除去杂质,避免干扰核心反 应,为核心反应提供合适的条件如温度、压 强、酸碱性、增大反应的接触面积等;(2) 在核心反应阶段:使核心反应发生,防止副 反应发生;(3)在产品精制阶段:减少产品 中的杂质、减少产品损失、提高原料利用率、 防止产品变质等
5.其他补充说明
(1) 矿样的预处理方式: ①粉碎及目的:
减小粒径以增大反应的接触面积、加快反应 _
_ .(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,检查沉淀是否洗涤干净的方法是______.
速率(生产中搅拌也能加快反应速率)、提 (3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。
涉及的化学反应原理:常常是影响化学反 应速率和化学平衡的因素
2.两个高度关注:①元素的去向②元素化合 价的变化;
由原料和产品的组成,迅速判断哪些元素 或者物质是要在工艺过程中保留的,要除去 哪些元素或物质并铭记在心,同时关注这些 元素的化合价的变化情况,这样就能知道在 工艺过程中是否需要加入氧化剂或者还原剂。

浸渣
浸渣
含镁盐母液
回提高答反下应列温度问、题减:小铁硼矿粉粒径 (为1提)高写浸出出M速g2率B2,O5除·H2适O与当硫增酸加反硫应酸的浓化度M学外g2方,B2O程还5·H式可2O+_采2_H_取2S_O_的4_=2_措H_3_B施O_3_有+_2M_。gSO4 _________(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Fe是3O4______(写化学式)。 (3液)的“净pH化约除为杂5,”需目先的加是H_2_O_2_溶__液__,_。作(用4是将)S_iFOe“_22粗和_+氧_C硼_化aS_O成酸_4。F”e3中然+ 的后主再要调杂节质溶
提示:在本实验条件下,Ni(II)不能被氧化;
机物杂质或含碳杂质、使一些具有还原性的 (5)若“滤液②”中 c(Mg2+)=0.
______

“电解”中阴极反应的主要产物是______。
物质被空气中氧气氧化; ③溶解:酸溶 (2)沉淀的生成顺序与沉淀的转化: ①不一定是Ksp小的先沉淀,只有“同元”难溶电解质才可用Ksp比较离子浓度的大小;
(3)表达: ①切忌空洞② 围绕目的答题如2017年 全国III卷第26题③ 形成一些答题的范式(如:从 平衡的角度分析有关的变化,答题模版)④杜绝 答非所问(如误将化学方程式写成离子方程式等)
(4)充分考虑工艺的酸碱性环境和温度环境
2016年全国III卷第26题(节选)绿矾是含有 一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产 中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿 矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(2)沉淀的生成顺序与沉淀的转化: ①不一定是Ksp小 的先沉淀,只有“同元”难溶电解质才可用Ksp比较离 子浓度的大小; ② Ksp略小的难溶电解质也可转化成 Ksp稍大的难溶电解质,如AgBr → AgCl; ③应用 Ksp选 择正确的沉淀顺序,进行混合物的分离; ④关注选 修四P . 66的“练习”,详细讲解了除去Cu2+溶液中 Fe2+的方法(常考!); ⑤建议同学们掌握以下常见 离子完全沉淀时大约的pH的计算方法并记住它们,在 除杂或提纯的流程题中常会用到:
酸碱性控制:①据题意提供的反应条件(酸碱 性、pH)作答②从促进水解、抑制水解的角度 作答③从题目提供的物质引起的副反应作答
温度的控制:①据题意提供的反应条件,一 些反应物或生成物的熔沸点及性质联系反应原理 作答(如控制某些物质为固态、液态,另一些物 质为气态等,又如温度过高H2O2易分解、氨水易 挥发等);②从促进或抑制水解的角度作答;③ 从某些反应物或生成物在某个温度下会发生不利 于生产流程的副反应角度作答;④从运用化学反 应速率、化学平衡的理论控制适宜化工生产条件 的角度作答。
工业流程题解题策略
一、工业流程题的特点
以真实的化工生产过程为背景设计试题,主要 解决以下问题:
1.解决将原料转化为产品的生产原理; 2.除去所有杂质并分离提纯产品; 3.提高产量与产率; 4.减少污染,考虑绿色化学生产; 5.生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生 产过程
二、为什么要考工业流程题?
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