化学工艺流程题类型及其解题策略
高中工艺流程题的解题思路及方法
高中工艺流程题的解题思路及方法高中工艺流程题解题思路及方法。
一、解题思路。
1. 浏览题目,明确目的:首先快速浏览工艺流程题,了解题目要求和目的,是制备某种物质、提纯某种物质还是分析某个过程中的化学反应等。
2. 分析流程,理解原理:仔细分析工艺流程的各个步骤,理解每个操作的目的和原理,包括原料的预处理、反应的条件控制、物质的分离和提纯等。
3. 关注信息,提取关键:注意题目中给出的文字信息、图表数据等,提取关键的化学知识和信息,如物质的性质、化学反应方程式、溶解度等。
4. 联系知识,解决问题:运用所学的化学知识,如元素化合物、化学反应原理、化学实验等,解决工艺流程中提出的问题,如判断反应类型、计算物质的产量或纯度等。
二、解题方法。
1. 箭头分析法:顺着工艺流程的箭头方向,逐步分析每个步骤的反应物、生成物和反应条件,理解物质的转化和流向。
2. 元素守恒法:根据化学反应前后元素的种类和质量守恒,计算物质的含量、转化率等。
3. 对比分析法:对比不同工艺路线或操作条件,分析其优缺点,选择最优方案。
4. 数据分析法:利用题目中给出的数据,如溶解度、浓度、产量等,进行计算和推理。
三、例题解析。
例题 1:(人教版)从海水中提取镁的工艺流程如下:海水ce{->[加入石灰乳]}氢氧化镁ce{->[加盐酸]}氯化镁溶液ce{->[蒸发浓缩、冷却结晶]}氯化镁晶体ce{->[在氯化氢气流中加热脱水]}无水氯化镁ce{->[电解]}镁。
步骤中加入石灰乳的作用是______。
步骤中发生反应的化学方程式为______。
步骤④中在氯化氢气流中加热脱水的目的是______。
解析:石灰乳中的氢氧化钙能与海水中的镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,从而将镁离子从海水中分离出来。
步骤中发生的反应是氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,化学方程式为:ce{Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O}。
氯化镁在加热脱水过程中会发生水解生成氢氧化镁和氯化氢,如果在氯化氢气流中加热,可以抑制氯化镁的水解,得到无水氯化镁。
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。
高考化学工艺流程题答题技巧
高考工艺流程题答题技巧一、高考工艺流程题常考形式(一)物质制备型【题型方法技巧】明确题目要制备什么物质,给的原料是什么,利用已有化学知识并结合题干给出的提示信息勾勒出原料到目标产物的化学转化路径。
流程中药品、各种条件的选择都是为了能更多地获得产品,核心是提高反应物的转化率。
围绕这个核心分析药品、操作、条件的作用,做到有的放矢。
1.如果在制备过程中出现或用到受热易分解的物质,则要注意对温度的控制。
如侯德榜制碱中的NaHCO3,还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
2.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抑制水解。
如制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质,要蒸发其溶液得到固体溶质时,都要加相应的酸或在酸性气流中进行来抑制其水解。
3.如果产物是一种强氧化性物质或强还原性物质,则要防止它们被其他物质还原或氧化。
如产物是含Fe2+、SO2-3、I-等离子的物质,要防止反应过程中O2的介入。
4.如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH固体等),则要注意在制备过程中对CO2或水的去除,也要防止空气中的CO2或水进入装置中。
5.当题目中给出多种物质的沸点、溶解度信息,则意味着需要用蒸馏、高温(或低温)过滤来进行分离。
6.在回答题目中条件的选择原因时主要可从以下几个方面分析:(1)对反应速率有何影响。
(2)对平衡转化率是否有利。
(3)对综合效益有何影响。
如原料成本、原料来源(是否广泛、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)等。
(二)分离提纯型【题型方法技巧】1.题型特点分离提纯型工艺流程题多以矿物、各种废弃物为原料,经过各种处理,除去杂质获得有价值的产品。
考查的核心在各种分离提纯的实验操作以及条件的控制选择上。
虽然把题目形式设计为工艺流程框图,但其实质还是对混合物的除杂、分离、提纯操作的考查。
化学工艺流程题的解题策略
化学工艺流程题的解题策略一、化工流程中常见的操作与名词化工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)搅拌:目的:充分接触,提高反应速率,使反应进行的更完全(若是固体溶解:提高溶解速率和浸取率)。
(2)反应物粉碎目的:增大反应物接触面积,增大反应速率或使反应更充分。
(3)灼烧、焙烧、煅烧:目的:改变结构,使物质容易溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解(或将物质氧化成氧化物,进而加酸溶解)。
(4)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。
酸浸:酸溶液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:固体加水(酸)溶解得到离子。
浸出率:固体溶解后,物质溶解在溶液中百分率的多少。
提高浸出率可采取的措施有: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.分离提纯阶段的常见考点(1)温度(或时间)控制:加热:加热能加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
但将温度控制在某一温度原因:①因为低于该温度反应速率达不到最大值。
②高于该温度对反应影响不利,且造成能源浪费。
③高于该温度造成某某物质分解。
如:侯氏制碱中的NaHCO3;还有H2O2、氨水、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3等物质。
降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解),或使化学平衡向着某方向移动。
(2)调pH值除杂(可能涉及离子氧化或转化)①控制溶液的酸碱性使某金属离子形成氢氧化物沉淀例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示要除去Cu2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?先加入H2O2。
目的:把Fe2+氧化为Fe3+,2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O再调溶液的pH到3.2≤pH<4.7。
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。
2023届高三化学三轮冲刺 工艺流程题
巩固练习
(2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
③步骤Ⅲ中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是减少Na2S2O4的溶解 损失,易于干燥,“后续处理”最终要加入少量Na2CO3固体,其原因是Na2CO3 为碱性物质,“保险粉”在碱性介质中较稳定。 解析:③根据Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇可知,步骤Ⅲ中得到的Na2S2O4 固体用乙醇洗涤,可以减少Na2S2O4的溶解损失,且易于干燥。根据Na2S2O4 在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化可知,“后续处理”最终要加入少量 Na2CO3固体,其原因是Na2CO3为碱性物质,“保险粉”在碱性介质中较稳定。
巩固练习
练1.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可以用作染色工艺的还原剂,纸浆、肥皂等的漂白 剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。回答下列 问题: (3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加入乙醇 水溶液中,然后通入SO2使之发生反应,有CO2气体放出,总反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________。 (4)有人设计了如图方法同时制备连二亚硫酸钠和过二硫酸钠(Na2S2O8)。电解过程中,阴极室 生成Na2S2O4,a极的电极反应式为________________,通过阳离子交换膜的离子主要是Na+ ,其迁移方向是________________________(填“由左侧向右侧移动”或“由右侧向左侧移动”) 。
技巧1——物质制备型问题解题方法
解题思路
读题头,明确目的为以铁硼矿(主要成分为MgB2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、 FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)。流程分为原材料,预处理, 反应转化,分离提纯,目标产品5个部分。
初中化学工艺流程题的解题策略
初中化学工艺流程题的解题策略
解题策略:
一、针对初中化学工艺流程题,以下是解题的策略:
1.仔细观察题目内容,根据题目要求把问题进行一定分类;
2.重点关注工艺与操作,根据经验分析可能遇到的相应情况;
3.审清语意,确定答案选项,根据说明文段中给出的细节;
4.把握全面,针对习题讨论,根据相关知识应用,比较哪个答案更接近正确答案;
5.最后根据题目的关联性,判断哪个答案是正确的。
二、针对初中化学工艺流程题,以下是解题技巧:
1.先理清思路,分析解答语义,根据提出的问题;
2.对对比项进行对比分析,同时结合实验原理;
3.多练习模拟试题,把握重点难点,使自己的知识结构更完善;
4.解答时多列出方程式,增加答案的可信度;
5.根据给定的实验材料,进行分析并归纳方程式;
6.判断其它答案的正误,最终找出正确的答案;
7.多吸收成熟的教学案例,分析其中的定理、技巧及经验;
8.挖掘优势,加深对定理及法律的理解,考虑具体实验条件下的不同。
化学工艺流程题类型及其解题策略
化学工艺流程题类型及其解题策略————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:化学工艺流程题类型及其解题策略【方法总述】1.无机化工流程题的特点无机工业流程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、图像等。
这类题常围绕以下几个知识点进行设问:(1)化学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。
(2)化学式的判断。
(3)氧化还原反应化学方程式或离子方程式的书写。
(4)通过调节溶液的pH达到分离除杂的目的。
(5)化学反应的能量变化。
(6)化学实验室的常用仪器的用途和使用方法。
(7)化学实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等。
(8)元素守恒、得失电子守恒等化学观念。
(9)根据物质之间的反应关系进行的简单计算。
(10)“流程”中的物质成分的判断,物质的转化和循环,资源的回收和利用。
(11)环境保护与绿色化学评价(是否污染环境、原子经济性、节约资源、安全性、资源再生)。
2.工业生产流程主线规律: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。
【解题策略】1.解答无机化工流程试题的程序基本步骤:(1)首先要通过阅读文字说明,清楚试题背景是工业生产还是实验室研究,准确抓住工艺(实验)的目的是什么?还提供了哪些信息(原料成分,含量,产品成分,从用途能看出什么性质)?(2)然后整体浏览一下流程,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,从以下几个方面了解流程:①反应物是什么;②发生了什么反应;③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。
“无机化学工艺流程”题的解题策略
“无机化学工艺流程”题的解题策略工艺流程题是高考全国卷中的必考题型,综合性强、难度较大,是高考试卷中的拉分题目之一。
近年常以简洁工艺流程和复杂工艺流程轮换的形式考查有多种可变化合价的典型元素,采用多角度设问的形式,考查考生获取信息、加工信息的能力。
考查的知识多为产物的判断,陌生化学方程式、离子方程式或电极反应式的书写,温度控制在一定范围的原因分析,溶度积常数的有关计算等。
一、整体把握,建立解题模型1.呈现模式2.识图方法图1箭头表示反应物加入同时生成物出来;图2箭头表示反应物分步加入和生成物出来;图3箭头表示循环反应。
3.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。
4.化工流程试题的一般解题策略[典例](2019·全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
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 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________ _______________________________________________________________。
化学工艺流程题中常考考点及解题策略
化学工艺流程题是全国各地高考试题中不可或缺的重要题型,常以现代工业生产为信息背景,命题角度涉及元素化合物性质及转化、化学实验中的分离和提纯、化学反应原理、化学计算等重要知识,该类题考查知识面广、考查能力多、实用性和综合性强。
所以对这类题型进行系统分析,提出应对化学工艺流程题的解题策略和复习策略非常必要。
一、解题方法及常考考点(1)熟悉化学工艺流程题的结构,掌握解题方法和步骤。
化学工艺流程题的结构主要包含四个过程:对原料的预处理、发生核心化学反应、粗产品的分离和提纯、最后得到目标产物。
总的指导思想就是:原料易得、利用率高;所得产品更纯、产率更高;更经济、更环保。
解题时首先要抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
解答时先从题干中获取有用信息,了解原料及需要生产的产品。
其次最关键的步骤是分析流程图,基本方法如下:①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。
②分析流程中的每一步骤及操作目的,根据箭头的指入和条件确定发生的核心化学反应。
分析该反应对最终的目标产品的作用和影响。
以及在后续的操作中应该如何处理前面步骤产生的影响?同时注意分析外界条件的影响,主要从以个几个方面考虑: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?③了解流程中各步骤的目的和反应后着手答题。
要善于从问题中获取信息,帮助解题。
解答时紧紧围绕总的指导思想去分析和突破。
对于比较陌生且复杂的流程图,需要宏观把握整个流程,可针对每一小问的问题,只分析涉及的步骤或联系该步骤前后操作作出分析即可,不必把每个环节的原理都弄清楚。
流程题中的设问一般相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。
题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答;与流程有关的问题,回到流程图中找答案;对于超纲知识,题目中要么有信息提示,要么与解答题目无关。
掌握流程题的解题方法及设问中的答题特点,可以有效提高得分率。
化学工艺流程试题的解题策略
化学工艺流程试题的解题策略[题型分析]一、试题结构:工艺流程题的结构分题引、题干和题设三部分。
题引一般是简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品)有时还提供相关表格、图像等参考数据或信息;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;题设主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成一系列问题,构成一道完整的化学试题。
一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点1.原料的各项预处理(相关的操作及名词)(1)溶解:通常用酸进行溶解,如硫酸、盐酸等。
(2)灼烧、焙烧、煅烧:改变物质结构,使一些物质转化为目标物质,或使一些杂质在高温下氧化或分解。
(3)控制反应条件:因为化学反应是有条件的,往往需要在一定的浓度、温度、压强、催化剂和酸碱性等条件下进行,所以生产中必须控制反应条件,其中温度和酸度的控制是条件控制的两大主旋律。
可采用水浴加热、油浴加热等控制温度,防止温度过高时反应物或生成物发生分解导致产率降低。
2.分离和提纯阶段(1)调节溶液的pH:①控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如含Mn2+的溶液中同时含有Fe2+,可先加氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的酸度为3.7≤pH <8。
3,即可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
②调节溶液的pH时,所选的物质应满足两点:一是能与H+或OH-反应,二是不引入新的杂质。
(2)加热:加快化学反应速率或促使化学平衡向某个方向移动。
(3)降温:防止某物质在高温时溶解(或分解)或使化学平衡向着题目要求的方向移动。
(4)萃取3.获得产品的方法或操作(1)蒸发:蒸发掉一部分溶剂.有时要考虑反应时的气体氛围以抑制某物质发生水解。
(2)蒸发浓缩、冷却结晶:适用于杂质的溶解度随温度变化不大的物质的分离、提纯。
(3)蒸发结晶、趁热过滤:适用于杂质的溶解度随温度变化较大的物质的分离、提纯,可减少杂质晶体的析出。
(4)晶体的干燥:常见的干燥方法为自然晾干、滤纸吸干、干燥器中烘干。
化学工艺流程题类型及其解题策略
化学工艺流程题类型及其解题策略考情剖析化学工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关实验等知识来解决工业生产中实际问题的能力,在近年来的高考题中所占的比重一直较大。
主要以两类题型呈现,第一种题型:以制备某一物质为目的的工艺流程题,如2016全国卷Ⅰ第28题(制备NaClO2),2016全国卷Ⅲ第26题(碳酸钙的制备和过氧化钙的制备),2015年全国卷Ⅰ第27题(以铁硼矿为原料制备硼酸),2014年新课标全国卷Ⅰ36题(以磷灰石制备单质磷)等。
第二种题型:以混合物的分离、提纯为目的的工艺流程题,如2016年全国卷Ⅲ第28题(从废钒催化剂中回收V2O5),2013年新课标全国卷Ⅰ第27题(回收某些金属材料)、2013年新课标全国卷Ⅱ第27题(提纯ZnO)等。
题型分类突破题型一以制备某一物质为目的的工艺流程题【解题策略】制备类工艺流程题在流程上一般分为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(1)将原料粉碎的目的:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率。
(2)增大反应速率的措施:将原料粉碎;加入催化剂;适当增大反应物浓度;升温。
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。
浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。
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。
(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。
2.分离提纯阶段的常见考点(1)调pH除杂①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(H2O2)把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH。
②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,原理是Fe3+的水解程度较大,加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3可使Fe3+的水解平衡正向移动,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。
高考化学工艺流程解题技巧
高考化学工艺流程解题技巧化学工艺流程题(27题)解题技巧一、除杂、分离、提纯类工艺流程题这类题目的本质是对混合物进行除杂、分离、提纯。
首先,要找出需要得到的主要物质和混合物中的杂质。
其次,需要仔细分析加入某一试剂后,会与哪些物质发生反应,生成什么产物。
最后,需要思考如何使用合适的方法去除杂质。
这样才能确保每一步操作的目的。
二、物质制备类工艺流程题这类题目需要先确定要制备的物质,并从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。
如果产品具有某些特殊性质,需要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他杂质。
接下来,需要分析流程中的每一步骤,了解反应物、反应方程式以及该反应对制造产品的影响。
最后,需要从问题中获取信息,标准化问题并给出标准化回答。
题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。
如果产物具有特殊性质,需要采取相应的措施来避免产生其他杂质。
例如,如果在制备过程中出现受热易分解的物质或产物,则需要控制温度。
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,则需要加相应的酸来防止水解。
对于产物是强氧化剂或强还原剂的情况,需要防止它们与其他物质发生氧化还原反应。
如果产物容易吸收空气中的CO2或水而变质,则需要注意在制备过程中去除CO2或水,并防止它们进入装置中。
如果题目中包含产物的溶解度信息,则需要对比它们的溶解度随温度变化的情况,并找出合适的分离方法。
三、熟悉工业流程常见的操作与名词在解题过程中,需要熟悉工业流程中常见的操作和名词,例如蒸发、干燥、水解、挥发性物质等。
对于这些操作和名词的理解,有助于更好地理解题目并给出正确的答案。
Industrial process ___:1) Common exam points and terms in the raw material processing stage:① ___ (methods: increasing temperature。
stirring。
高考化学工艺流程题解题方法
高考化学工艺流程题解题方法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MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3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Mg 2+全部沉淀Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯Ⅲ 还原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。
化学工艺题的解题思路
化学工艺题的解题思路一.化工题的结构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.主要解决的问题:1.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”2.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”3.是提高产量与产率(转化率);考虑“化学速率和平衡的移动”4.为减少污染,考虑“绿色化学”生产,循环利用。
三、化工常考点:1、原料处理:研磨(粉碎)、煅烧(焙烧)过程的信息利用(加氧化剂、还原剂、改变结构等)、样品溶解液的选择及含义(酸浸、碱浸或水溶)、浸出率问题等;2、反应条件的控制与选择:加快或减慢反应速率(温度、浓度或催化剂)、反应温度(低于、高于或介于某些温度之间)、反应时间的选择(保温一段时间)、调节溶液PH的目的(促进水解、抑制水解、除过量试剂)、催化剂的选择等;3、转化反应的原理:(1)复分解反应:利用物质的溶解性差异、饱和溶液与晶体析出方式,水解原理、沉淀溶解平衡原理。
(2)氧化还原反应:能从电子得失相等的角度选择反应物间的量的关系,配平反应方程式,简单的定量计算。
4、产品处理:(1)结晶方法的选择与操作;蒸发结晶、冷却结晶、趁热过滤等;(2)提纯方法及操作;如NaCl型和KNO3型的。
(3)副产品及循环利用的物质的区别。
(4)定量计算及误差分析。
如产品纯度、利用率、投料比、滴定计算及误差分析等。
分离提纯文字叙述: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)。
控制条件及目的:①控制溶液的酸碱性((pH值),使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀;②蒸发时,通入某种气体,抑制水解;③加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
化学工艺流程题解题思路指导
化学工艺流程题解题思路指导化学工艺流程题解题思路指导一、明确题目类型化学工艺流程题是一类以工业生产为背景,围绕化学工艺流程展开的综合性试题。
这类题目涉及到化学反应、物质性质、实验操作等多个方面,既考验学生的化学基础知识,又考察学生的分析问题和解决问题的能力。
二、分析解题步骤1、审题:仔细阅读题目,弄清楚题目的背景、要求和已知条件。
2、梳理思路:根据题目所给的信息,将化学工艺流程分为几个环节,明确每个环节的目的和关键信息。
3、找到关键词:在梳理思路的过程中,找出与化学反应、物质性质、实验操作等相关的关键词,标记下来。
4、逐步展开:针对每个环节,逐步展开分析。
先了解该环节的化学反应原理,再分析反应条件、产物等,并注意与前后环节的联系。
5、考虑答题策略:结合题目要求和已知条件,考虑如何回答问题。
注意使用规范的化学用语和简明扼要的语言表述。
三、掌握解题技巧1、善于运用图表:图表是化学工艺流程题的常见形式,要善于从图表中获取信息,帮助解题。
2、推断未知物质:根据题目所给的信息和已知物质的性质,推断未知物质的化学式、名称和性质。
3、分析实验操作:根据题目所给的实验操作和要求,分析其目的和作用,并注意与化学反应的联系。
4、比较异同:对于相似的化学工艺流程,可以比较它们的异同点,加深对工艺流程的理解。
四、总结归纳1、掌握化学工艺流程的基本知识,包括化学反应原理、反应条件、产物分离等。
2、培养分析问题和解决问题的能力,学会从题目中获取信息和运用所学知识解决问题。
3、熟悉常见的化学工艺流程,了解它们在实际生产和科学研究中的应用。
4、提高综合运用能力和语言表达能力,能够规范地使用化学用语和简明扼要地表述解题思路。
总之,掌握化学工艺流程题的解题思路和技巧,有助于学生更好地应对这类综合性试题,提高化学成绩和综合素养。
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化学工艺流程题类型及其解题策略【方法总述】1.无机化工流程题的特点无机工业流程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、图像等。
这类题常围绕以下几个知识点进行设问:(1)化学反应速率及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。
(2)化学式的判断。
(3)氧化还原反应化学方程式或离子方程式的书写。
(4)通过调节溶液的pH达到分离除杂的目的。
(5)化学反应的能量变化。
(6)化学实验室的常用仪器的用途和使用方法。
(7)化学实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等。
(8)元素守恒、得失电子守恒等化学观念。
(9)根据物质之间的反应关系进行的简单计算。
(10)“流程”中的物质成分的判断,物质的转化和循环,资源的回收和利用。
(11)环境保护及绿色化学评价(是否污染环境、原子经济性、节约资源、安全性、资源再生)。
2.工业生产流程主线规律: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。
【解题策略】1.解答无机化工流程试题的程序基本步骤:(1)首先要通过阅读文字说明,清楚试题背景是工业生产还是实验室研究,准确抓住工艺(实验)的目的是什么?还提供了哪些信息(原料成分,含量,产品成分,从用途能看出什么性质)?(2)然后整体浏览一下流程,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,从以下几个方面了解流程:①反应物是什么;②发生了什么反应;③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。
(4)从设问中获取信息,使下一步的深入分析重点更明确。
解题思路:明确整个流程及每一部分的目的——→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质——→结合基础理论及实际问题思考——→注意答题的模式及要点。
2.熟悉工业流程常见的操作及名词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)原材料的预处理阶段的常见考点及常见名词①加快反应速率:研磨——将固体粉碎,增大表面积,加快反应速率;②溶解浸出:通常用酸或碱溶。
如用硫酸、盐酸或氢氧化钠溶液等。
浸出——固体加水(酸或碱)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(更多转化)】水浸——及水接触反应或溶解。
水洗——除去水溶性杂质。
酸浸(或酸洗)——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。
碱浸(或碱洗)——除去油污或氧化膜;溶解铝和二氧化硅③灼烧(焙烧或煅烧)——使一些物质在高温下氧化、分解。
(2)反应条件的控制的常见考点①加热——加快反应速率;加速固体溶解;平衡向吸热方向移动。
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)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
②降温(冰水中)——防止某物质在高温时会溶解(或分解);使化学反应速率下降;为使化学平衡向放热的方向移动。
③控温——温度过高,物质会分解或杂质会挥发;温度过低,物质无法挥发或者反应。
④趁热过滤——防止某物质降温时会析出晶体。
⑤洗涤(冰水、热水)——洗去晶体表面附着或包夹的可溶性离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
⑥蒸发时的酸性氛围——抑制金属阳离子的水解: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。
、⑦pH值的控制a.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。
例如:已知Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mn(OH)2开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。
若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:能及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。
(3)产品的分离提纯阶段的常见考点①过滤——基本操作:一贴二低三靠;②结晶:Ⅰ、当溶液为单一溶质时:所得晶体不带结晶水,如NaCl、KNO3等:蒸发结晶;所得晶体带结晶水,如胆矾等:将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
Ⅱ、当溶液为两种以上溶质时:要得到溶解度受温度影响小的溶质:蒸发浓缩结晶,趁热过滤。
如除去NaCl中少量的KNO3。
要得到溶解度受温度影响大的溶质:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤。
如除去KNO3中少量的NaCl。
③重结晶——蒸发浓缩、冷却结晶,过滤(重复操作)。
④沉淀的洗涤——向过滤器中的滤渣加入蒸馏水至浸没滤渣,待水自然流下后,重复以上操作2~3次。
⑤灼烧(焙烧或煅烧)——固体在坩埚中进行加热:⑥干燥——在干燥器隔绝空气的条件下低温烘干。
⑦萃取、分液——在分液漏斗中进行操作。
下层液体从下口放出;上层液体从上口倒出。
⑧重复操作2~3次——保证实验的准确性。
(4)其他常见考点①化学方程式的书写:离子型氧化还原反应。
②实验仪器。
③计算:守恒法、关系式法等。
3.注重答案的文字叙述规范(1)洗涤沉淀:向过滤器中的滤渣加入蒸馏水至浸没滤渣,待水自然流下后,重复以上操作2~3次。
检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次洗涤滤出液,滴加AgNO3溶液和稀硝酸(检验氯离子)或者BaCl2溶液(检验硫酸根离子),若无沉淀产生,则证明已洗涤干净;反之,则未洗涤干净。
(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“是为了除去某某杂质”,只写“除杂”等笼统的回答是不给分的。
(4)化学用语的书写要规范(分子式书写;化学方程式的书写;完成符号或可逆符号;沉淀、气体、固态、水溶液等符号);评价或比较要全面(反应物、产物种类,目标产物的分离和提纯;反应条件、仪器、设备、步骤)。
例题【2012·山东卷】工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是(注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是。
a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极,发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为。
变式题【2011·福建卷】四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。
由钛铁矿(主要成为是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:回答下列问题:(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。
该过程中有如下反应发生: 2Fe3++Fe===3Fe2+2TiO2+(无色)+Fe+4H+===2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2OTi3+(紫色)+Fe3++H2O===TiO2+(无色)+Fe2++2H+加入铁屑的作用是。
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可以制得钛白粉。
已知25℃时,K sp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K =。
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-12C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。
依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是(只要求写出一项)。
【2009·安徽卷·27·12分】某工厂废水中含 5.00×10-3mol·L-1的 Cr2O72-,其毒性较大。
某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3,+2),设计了如下实验流程:(1)第①步反应的离子方程式是。
(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是。
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有。
(4)欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4,理论上需要加入 g FeSO4·7H2O。
【2010·安徽卷·27·14分】锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。
某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为。
(2)第③步反应的离子方程式是。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:、。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g,第③步反应中加入20.0mL 3.0mol·L-1的H2SO4溶液,假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3,则至少有g Na2CO3参加了反应。
【2011·安徽卷·27·14分】MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。
某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,其流程如下:(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的(写出化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式是□+□ClO3-+□——→□MnO2↓+□Cl2↑+□。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、、、,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还含有(写化学式)。