2020年高考高三化学《无机化学工艺流程》
无机化学工艺流程
无机化学工艺流程主备人:审核人:1、无机化学工艺流程题的设计思路:2、无机化学工艺流程题的一般解题步骤:第一步:浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物,对比原料和产物;第二步:精读局部,明确反应原理——确定各步反应物、产物(正、逆向推断法结合),尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。
第三步:针对问题再读图,明确要求——结合基础理论和实际问题,科学表述,规范书写。
3、无机化学工艺流程题中涉及的问题:⑴原料的预处理①溶解:对金属及其氧化物通常采用酸溶,如用硫酸、盐酸、硝酸等,有时也常用碱溶(如铝及氧化铝等物质)。
(用酸或碱溶解盐主要是为了抑制盐水解)浸出:固体加水(或酸)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;②研磨:增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分。
③灼烧、煅烧:使物质高温下分解,或高温氧化等。
⑵控制反应条件的方法①pH的控制:调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
②加热的目的:加快反应速率或促进化学平衡的移动。
③降温的目的:防止某物质在高温下会分解,或为使平衡向需要的方向移动。
④趁热过滤:防止某物质降温时会析出。
⑤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。
⑥利用有机溶剂(乙醇、乙醚等)洗涤:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度,使晶体快速干燥。
⑦结晶过程的一般操作:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
例1、聚硅硫酸铁(PFSS)是新型无机高分子混凝剂,广泛应用于水的净化处理。
PFSS 化学组成可表示为:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2(SiO2)x]m,由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下:⑴酸浸时,采用100~140℃和2~3h,其目的是。
⑵氧化时,需将溶液冷却到40℃以下,其目的是。
⑶除Al3+时,先调节pH值到(参见右表),得Fe(OH)3沉淀,过滤除去滤液,再用硫酸溶解Fe(OH)得硫酸铁溶液。
(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]
2020届高考无机化学工艺流程专题提升试题答案详解教师版(21页)
2020届高考无机化学工艺流程专题提升试题1.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。
其工作流程如下:(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:i:2Fe2++ PbO2+4H++SO42−=2Fe3++PbSO4+2H2Oii: ……①写出ii的离子方程式:________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。
将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。
b.______________。
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO 2(aq),其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。
滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是_____(选填序号)。
A.减少PbO的损失,提高产品的产率B.重复利用氢氧化钠,提高原料的利用率C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率②过滤Ⅲ的目的是提纯,综合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作_______________________。
【答案】(1)Pb + PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+ 2H2O。
(2)①2Fe3++Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2+;②取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去。
(3)①A、B;②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中,加热至110℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。
②根据PbO的溶解度曲线,提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,降温结晶、过滤,洗涤并干燥即可得到PbO。
2.氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器。
无机工艺流程
无机工艺流程无机工艺流程是指在无机化学领域中,通过一系列的化学反应和物理加工过程,将原料转化为最终产品的技术流程。
无机工艺流程通常涉及到金属、矿石、陶瓷、玻璃等材料的加工和制备过程,对于各种工业和科学领域都具有重要的意义。
在无机工艺流程中,最常见的步骤包括原料准备、反应制备、物理加工和产品精制等环节。
下面将针对这些步骤进行详细的介绍。
1. 原料准备。
无机工艺流程的第一步是原料准备。
通常情况下,原料是指矿石、金属氧化物、化合物等,在工业生产中,这些原料通常需要经过破碎、磨粉、筛分等物理加工过程,以确保原料的颗粒大小和成分均匀性。
此外,有些原料还需要经过化学处理,例如酸洗、碱洗等,以去除杂质和提高纯度。
2. 反应制备。
在原料准备完成后,接下来就是反应制备阶段。
这个阶段的关键是选择合适的反应条件,包括温度、压力、溶剂、催化剂等,以促进化学反应的进行。
在这个阶段,通常会涉及到氧化、还原、沉淀、溶解等多种反应类型,以及各种反应设备,如反应釜、干燥器、过滤器等。
3. 物理加工。
在反应制备完成后,有些产品还需要进行物理加工,以改善其性能和形状。
物理加工包括压制、烧结、挤压、拉伸等多种方法,以及相应的设备,如压机、烧结炉、挤压机等。
这个阶段的关键是控制加工参数,如温度、压力、速度等,以确保产品的质量和形状符合要求。
4. 产品精制。
最后一个阶段是产品精制,这个阶段通常是对产品进行纯化、提纯、改性等处理,以提高产品的质量和附加值。
精制过程包括晶体生长、溶剂萃取、蒸馏、结晶等多种方法,以及相应的设备,如结晶器、蒸馏塔、萃取柱等。
在这个阶段,关键是控制精制条件,如温度、压力、溶剂浓度等,以确保产品的纯度和性能达到要求。
总的来说,无机工艺流程是一个复杂的技术体系,涉及到多种化学和物理过程,需要综合运用化学、材料、机械等多个学科的知识和技术。
通过不断的研究和创新,无机工艺流程在金属、陶瓷、玻璃等领域都取得了重要的进展,为现代工业和科学技术的发展做出了重要贡献。
高中化学考点复习-无机化学工艺流程
无机化学工艺流程无机化学工艺流程题是近年高考化学热点题型,这类试题将化工生产中的流程用框图形式表示出来,主要考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用,侧重考查学生运用化学知识来解决化工生产中实际问题的能力,体现能力立意的命题思想。
一、题型结构与解题策略1.化工生产流程主线的特点2.解题步骤与策略(1)分段剖析,明析细节,贯通整个流程。
化学工艺流程可分三个阶段:原料预处理、发生核心化学反应和产品的提纯分离。
以核心原料为准,结合箭头的指向,依据主线主产品,分支副产品,回头为循环的工艺流程,分析每一环节中物质流入和流出的意义,控制反应条件的作用,实现对整个流程的全盘分析。
(2)浏览全题,首尾呼应,找出流程主线。
运用首(原料)尾(产品)呼应法,分析从原料到产品,需要发生什么核心反应和除去哪些杂质,明确流程的主要任务:整个流程在控制反应条件下。
(3)由易到难,变换角度,逐一破解答案。
①先易后难:先回答与工艺流程相关的简单问题,确保易拿的分数先拿到,增强答题信心。
②变换角度:从基本理论(氧化还原、化学平衡、盐类水解、电化学等)、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、除杂、产品分离等)、绿色化学观点(原子经济性、循环操作、环保)、经济角度(提高产量与产率、原料廉价易得、降低能耗、设备简单)、安全生产(防爆、防污染、防中毒等)多角度答题。
③对于棘手的问题:尝试从题给信息中寻找问题的答案。
二、无机化学工艺流程的知识点总结1.原料预处理阶段(1)研磨、粉碎、喷洒:①目的是增大反应物的接触面,加快反应速率和提高原料转化率、利用率、浸出率。
②增大接触面积的具体措施有:固体用粉碎、研磨的方法,液体用喷洒的方法,气体可用多孔分散器等。
(2)水浸、酸浸、碱浸:是指固体加水、酸、碱溶解得到离子,或向固体中加入适量溶剂,使其中可溶性的物质溶解或通过反应进入溶液。
水浸是与水接触反应或溶解;酸浸是溶解金属及金属氧化物,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
2020版高三化学考试试题调研:无机化学基础——工艺流程综合
2020版高三化学试题调研:无机化学基础——工艺流程综合【考情调研】一、工艺流程题的命题特点1.试题形式以工业上制备某物质(纯净物)为目的,把实际生产(或设计)中的过程以简图的形式表现出来。
2.命题思想(1)元素守恒思想。
原料中的“某元素”经多步转化最终“存留”于目标产物中,该思想是工艺流程图的主线。
(2)物料转化思想。
工艺流程图中呈现的各个“方框”一般表示工业生产中的反应釜,方框中的物质表示反应釜中的“主要物质”,方框之间的“箭头”表示“转化关系”,箭头的上方或下方一般注明转化时加入的试剂或需控制的条件等。
(3)教材联系生产的思想。
工艺流程题中的大部分化学反应来源于教材,部分陌生的化学反应,其反应原理源于教材;流程图中的工业操作(反应装置)与教材中的实验操作(实验装置)相对应。
(4)绿色环保思想。
对环境无害的物质可以直接排放,部分物质需要循环利用,实现资源利用最大化。
3.考查内容(1)工艺流程题是综合性较高的题型,在元素化合物转化的过程中考查元素化合物性质。
主要考向:①氧化还原反应、复分解反应类型的化学方程式(离子方程式)的书写②沉淀溶解平衡的运用;③弱电解质的电离及盐类水解原理的应用。
(2)实验仪器与实验操作。
工艺流程中的反应产物多为混合物,为达到制备目的必然涉及反应条件的控制、物质的提纯、物质检验等实验内容,所以反应条件的控制、物质的提纯、物质检验等是该类试题的常考内容。
(3)产率及纯度的计算。
由于工业生产中企业追求的是产品的纯度及产率,故部分试题还会考查物质的纯度或产率的计算。
二、工艺流程题的解题模型由于该类题多以制备某纯净物为目的,所以该类题多以“含核心元素的原料”到“含核心元素的目标产物”的转化为主线,以除杂和除杂实验操作为辅线进行命题。
该类题的解题模型如下:分析实验操作类型:实验过程主要为分离杂质,故其操作 多为过滤、分液、 蒸发结品、燕等。
分析“含核心元素的物质、的转化反:“含核心元素的物所与所加试剂主要发生氧化还原反应或复分解反应,逐 步转化为日标产物分析加入试剂的作用:向反应体系中加入酸、碱、盐溶液或通入气体物质,使“含核心元素的物质”逐步转化为 目标产物或与杂质物质反应达到除杂目的三、解析步骤及典例 1.抓主线、明思路抓主线即分析起始物质中哪些“核心元素”最要存留于目标产物中,以及含核心元素的物质在工艺流程中经过哪些反应,最终转化为目标产物。
2020高考化学化工流程试题知识点总结
2020高考化学化工流程试题知识点总结知识归纳无机化工流程题的特点:环利用规律: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MM 预处理无机矿物A 核心 化学妣 控制产品分离提纯反应物颗粒大小: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分蔑除杂;⑷化学反应的能星变化;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蔑的目的。
4. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含呈的多少(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、燃烧: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,如暇烧高岭土和石灰石。
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。
无机化学工艺流程
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无机化学工艺流程
无机化学工艺流程主备人:审核人:1、无机化学工艺流程题的设计思路:2、无机化学工艺流程题的一般解题步骤:第一步:浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物,对比原料和产物;第二步:精读局部,明确反应原理——确定各步反应物、产物(正、逆向推断法结合),尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。
第三步:针对问题再读图,明确要求——结合基础理论和实际问题,科学表述,规范书写。
3、无机化学工艺流程题中涉及的问题:⑴原料的预处理①溶解:对金属及其氧化物通常采用酸溶,如用硫酸、盐酸、硝酸等,有时也常用碱溶(如铝及氧化铝等物质)。
(用酸或碱溶解盐主要是为了抑制盐水解)浸出:固体加水(或酸)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;②研磨:增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分。
③灼烧、煅烧:使物质高温下分解,或高温氧化等。
⑵控制反应条件的方法①pH的控制:调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
②加热的目的:加快反应速率或促进化学平衡的移动。
③降温的目的:防止某物质在高温下会分解,或为使平衡向需要的方向移动。
④趁热过滤:防止某物质降温时会析出。
⑤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。
⑥利用有机溶剂(乙醇、乙醚等)洗涤:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度,使晶体快速干燥。
⑦结晶过程的一般操作:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
例1、聚硅硫酸铁(PFSS)是新型无机高分子混凝剂,广泛应用于水的净化处理。
PFSS化学组成可表示为:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2(SiO2)x]m,由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下:⑴酸浸时,采用100~140℃和2~3h,其目的是。
⑵氧化时,需将溶液冷却到40℃以下,其目的是。
⑶除Al3+时,先调节pH值到(参见右表),得Fe(OH)3沉淀,过滤除去滤液,再用硫酸溶解Fe(OH)3得硫酸铁溶液。
2024版高考化学总复习无机化学工艺流程教学案
2024版高考化学总复习无机化学工艺流程教学案一、教学目标:1.理解无机化学工艺流程的概念和作用;2.掌握无机化学工艺流程的基本规律和步骤;3.能够分析和设计无机化学工艺流程;4.培养学生对实际生产工艺的理解和技能。
二、教学内容:1.无机化学工艺流程的概念及作用;2.无机化学工艺流程的基本规律和步骤;3.无机化学工艺流程的实际案例。
三、教学过程:1.导入(10分钟)通过提问引导学生回忆无机化学的定义和特点,并引入无机化学工艺流程的概念和作用。
2.理论讲解(30分钟)(1)无机化学工艺流程的概念及作用讲解无机化学工艺流程是指将原料通过一系列化学反应和物理处理转化为所需产品的过程,并解释了无机化学工艺流程在工业生产中的重要性和作用。
(2)无机化学工艺流程的基本规律和步骤分析工艺流程的基本规律和步骤,包括:①原料的选择和准备;②反应的条件和控制;③产物的分离和提纯;④产物的收集和包装。
3.案例分析(40分钟)选择一个无机化学工艺流程案例进行详细分析,包括选择原料、设定反应条件、控制物料流动、分离提纯产品等步骤,并让学生参与讨论和设计。
4.小结(10分钟)总结无机化学工艺流程的概念、作用和步骤,并强调其在实际生产中的重要性和应用价值。
四、教学评价:1.参与讨论和分析案例,发表个人意见;2.提供给学生一些类似的案例进行讨论和设计;3.综合考察学生在课堂上的参与情况和对无机化学工艺流程的理解程度。
五、教学辅助手段:1.教学PPT;2.实例材料。
六、教学反思:本教学案的主要目标是让学生理解无机化学工艺流程的概念、作用和步骤,并培养他们分析和设计无机化学工艺流程的能力。
通过案例分析,让学生了解无机化学工艺流程在实际生产中的应用,并引导他们参与讨论和设计。
在教学过程中,教师需要引导学生主动思考,并与他们互动,激发他们的学习兴趣和积极性。
同时,教师还需根据学生的实际情况进行个性化辅导和指导,确保每个学生都能够掌握相关知识和技能。
2020届高三化学高考常见12题型专题——无机化学工艺流程题型
2020届届届届届届届届届12届届届届——届届届届届届届届届届一、单选题(本大题共19小题,共38分)1.由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列判断中不正确的是()A. ①②③均属于氧化还原反应B. H2和HCl均可循环利用C. SiO2是一种坚硬难熔的固体D. 硅可用于制作光导纤维【答案】D【解析】【分析】本题考查了硅及其化合物之间的转化,熟悉相关物质的性质是解题关键,题目难度不大。
【解答】A.SiO2→Si,Si→SiHCl3,SiHCl3→Si,都存在化合价变化,都是氧化还原反应,故A 正确;B.依据工艺流程可知,氢气、氯化氢既参与反应,最终又生成,所以均可循环利用,故B正确;C.二氧化硅硬度大、熔点高,故C正确;D.光导纤维主要成分是二氧化硅,故D错误。
故选:D。
2.CaCO3是一种化工原料,可以通过反应生成一系列物质,如图所示.下列说法正确的是()A. Cl2和SO2均可以漂白有色物质,且漂白的原理相同B. 由SiO2+Na2CO3− 高温 Na2SiO3+CO2↑可知H2CO3的酸性强于H2SiO3C. 工业上,可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3D. 制取玻璃、纯碱和漂白粉所涉及的反应都是非氧化还原反应【答案】C【解析】解:A.二氧化硫与有机色质化合为无色物质,具有漂白性,而Cl2没有漂白性,其与水反应生成的HClO,具有强氧化性,可以使有色物质褪色,具有漂白性,故A错误;B.反应在高温条件下进行,不是利用强酸制备弱酸原理,不能说明酸性强弱,故B错误;C.NH3极易溶于水且溶液呈弱减性,再通入CO2使之更多地转化为HCO3−,故工业上,可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3,故C正确;D.二氧化硅与碳酸钠反应制取玻璃、加热分解碳酸氢钠制取纯碱,两反应中元素化合价不变化,属于非氧化还原反应,但制备漂白粉的反应中氯元素的化合价由0价变化为−1、+1价,属于氧化还原反应,故D错误,故选:C。
无机化学工艺流程
无机化学工艺流程无机化学工艺流程是指无机化学品生产的具体步骤和工艺要点。
无机化学品广泛应用于工业、农业、医药等领域,其生产过程涉及到原料准备、反应合成、分离纯化、产品处理等环节。
以下是一个典型的无机化学工艺流程的详细介绍。
1.原料准备无机化学品的生产通常以无机原料为基础。
原料的选择和准备是保证产品质量和工艺效果的重要环节。
原料可以是自然产生的矿石、矿物,也可以是经过化学处理得到的化合物。
2.反应合成无机化学品的生产主要是通过化学反应合成。
反应合成的条件对产品质量和产量有着重要影响。
常见的反应合成包括氧化、还原、置换、加合等反应。
其中,反应温度、压力、气氛、反应时间等都需要根据反应性质进行优化调节。
3.分离纯化反应合成后的产物中通常伴随着其他组分或杂质。
分离纯化环节的目的是提高产物的纯度和提取目标物质。
分离纯化的方法包括结晶、溶剂萃取、沉淀等。
不同的无机化学品有着不同的纯化方法和要求。
4.产品处理分离纯化后的产品需要进行进一步的处理。
产品处理包括过滤、干燥、粉碎等。
其中,过滤是除去悬浮物或固体杂质的常用方法,干燥是去除水分和溶剂的重要步骤。
5.包装和储存产品经过处理后需要进行包装和储存。
包装常用的材料包括塑料袋、玻璃瓶、铁桶等,需要根据产品特性选择适当的包装材料,确保产品的安全和稳定。
以上是一个简单的无机化学工艺流程的基本步骤。
不同的无机化学品在生产过程中可能会有更细致和复杂的操作要求,具体情况需要根据不同的产品来确定。
同时,工艺流程的优化和调整需要结合市场需求和生产设备的条件进行,并且要遵守安全、环保和质量控制等方面的相关规定和标准。
高考化学总复习提升方案——无机化学工艺流程
2020届高考化学总复习提升方案——无机化学工艺流程1.工艺流程题过程解读(1)读流程图①箭头:箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。
②三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。
(2)解题要点①审题要点:a.了解生产目的、原料及产品,b.了解题目提供的信息,c.分析各步的反应条件、原理及物质成分,d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。
②答题切入点:a.原料及产品的分离提纯,b.生产目的及反应原理,c.生产要求及反应条件,d.有关产率、产量及组成的计算,e.绿色化学。
2.工艺流程题常见答题方向工艺操作(结果) 目的评价(或操作名称)方法措施研磨(粉碎) 增大接触面积,加快反应(溶解)速率煅烧(焙烧) 矿物分解、燃烧,转化为易溶于酸、碱的物质水浸利用水溶性把物质进行分离酸浸(碱浸)利用物质与酸(碱)反应除掉杂质或把目标物质转化为可溶性离子控制条调节溶液pH 某些金属离子的沉淀,控制物质的溶解控制温度加快反应速率,促进平衡移动;物质的溶解、析出、挥发等件增大某反应物用量增大另一反应物的转化率(产率)某种试剂的选择是否带入杂质、是否影响产品的纯度分离提纯不相溶液体分液相溶性液体蒸馏难溶性固体过滤易溶性固体蒸发结晶、浓缩冷却结晶趁热过滤防止温度降低,某物质析出冰水洗涤减少晶体的溶解损失乙醇、有机溶剂洗涤减少晶体的水溶性损失考点指导1以物质制备为目的化学工艺流程【典例1】题头挖掘题头信息Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:题干分析题干流程题尾知道题尾考查哪些问题回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的时,所采用的实验条件为__________________________________________________________ ______________。
2020届高三化学总复习二轮强化——无机化学工艺流程(夯实基础)
2020届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届届1.工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:完成下列填空:1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式.A______ B______2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:取样、______ 、沉淀、______ 、______ 、冷却结晶、______ 、烘干.3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是______ .碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是______ .4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是______ (填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:______ .5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨.加石灰水后所发生的反应的离子方程式为:______ 滤液D加石灰水前先要加热,原因是______ .6)产品纯碱中含有碳酸氢钠.如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:______ .(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)2.生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念,重要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展,如图是某企业设计的硫酸−磷铵−水泥联产,海水−淡水多用,盐−热−电联产生三大生态产业链流程图.根据上述产业流程回答下列问题:(1)从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在______A西部山区B沿海地区C发达城市D东北内陆(2)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式:①______、②______、③______、④______、⑤______.(3)沸腾炉发生反应的化学方程式:______;磷肥厂的主要产品是普钙,其主要成分是______(填化学式).(4)热电厂的冷却水是______,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有______(写出一种即可).(5)根据现代化工厂没计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想.______,______(写出两点即可).3.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化铝做冶炼铝的原料,提取的操作流程如下:请回答下列问题:(1)操作①的名称:______(2)沉淀①的化学式:______ 沉淀②的化学式:______(3)写出沉淀①与NaOH溶液反应的化学方程式:______.(3)写出滤液①与NaOH溶液反应生成沉淀②的离子方程式:______.(4)尝试写出滤液②中通入CO2后的反应方程式:______.4.某课外小组研究铝土矿中Al2O3的含量。
2020年高考化学总复习21 无机化工工艺流程
2020年高考化学总复习专题21 工艺流程1.【2017年高考全国卷Ⅱ卷26题】水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。
加入硝酸的目的是,还可使用代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为。
(3)加氨水过程中加热的目的是。
沉淀B的主要成分为、(写化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:MnO42- +H++H2C2O4Mn2++CO2+H2O。
实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.050 0 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为。
【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+HO22(2)SiO2(或H2SiO3)SiO2+4HF SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HF SiF4↑+3H2O)(3)防止胶体生成,易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3(4)45.0%【解析】本题结合实验室测定水泥样品中钙含量的流程考查元素化合物、物质分离提纯等知识的应用。
(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸,加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2+氧化为Fe3+,为了不引入新杂质,还可用H2O2代替硝酸。
(2)根据图示流程可知,不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2(或H2SiO3),SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸,生成SiF4和H2O。
(3)加入氨水调节溶液的pH=4~5的过程中加热,能防止胶体生成,易沉淀分离,结合流程图可知,沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。
(4)根据第 1 页共33 页。
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无机化学工艺流程专题复习【考纲要求】1.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境生命过程、信息技术的相互关系等)。
2.了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
【考纲解读】无机化工生产流程图题是一道综合题,综合考查元素化合物、基本概念和理论、实验与探究等相关知识,综合考查学生化学实验与探究能力、分析和解决(解答)化学问题的能力和获取化学信息的能力,突出了对学生分析与综合、类比与比较、判断和推理等思维能力的要求,凸显了对“三维”目标和“STSE”的考查,充分体现了新课程的思想和理念。
【考查内容】1. 元素及其化合物①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;②围绕铁、铜、铝、氯、硫、磷等元素的单质或化合物的工业制备及这些元素及其化合物间的相互转化。
2. 基本实验操作化工生产过程中分离提纯、除杂主要包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作。
3. 化学反应原理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化学平衡理论、电离平衡理论、水解平衡理论、溶解平衡理论、电化学原理、化学反应与能量等,同时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。
【试题设问的角度】1. 从实验的角度设计问题,如:基本实验操作、分离提纯、除杂等。
2. 从化学反应原理的角度设计问题,如:原料的选择、条件的选择、利用信息对所加物质的用途进行分析、化学反应的分析等。
3. 从环境保护的角度设计问题,如:废物处理、绿色化学等。
【课时安排】 6课时第一课时:海水资源的开发利用第二课时:工艺流程题解题思路第三课时:工艺流程题的复习第四课时:工艺流程题强化训练第五课时:工艺流程题强化提升训练第六课时:过关检测第一课时:海水资源的开发利用【学生能力发展目标】1.学生阅读必修二课本92页,准确复述出海水综合开发利用的形式有哪些?2.小组讨论交流分析从海水中提取镁、溴和碘的工艺流程,并能写出核心的反应方程式。
【预习提纲】1.物质分离提纯的方法有哪些?如何选择?【预习检测】抽部分学生进行回答【学生活动设计一】小组讨论交流分析从海水中提取镁的工艺流程写出下列反应的化学方程式:(1)贝壳的煅烧:(2)沉淀池中发生的反应:(3)盐酸浓缩阶段的反应:(4)得到MgCl2的反应:(5)得到金属镁的反应:反思:从溶液中加热得到固体物质需要从哪些角度考虑?【学生活动设计二】小组讨论交流分析从海水中提取溴的工艺流程写出下列反应的化学方程式:(1)苦卤被氯化:(2)SO2吸收阶段的反应:【学生活动设计三】小组讨论交流分析从海带中提取碘的工艺流程写出下列反应的化学方程式:氯气氧化阶段的反应:反思:(1)用水浸泡的目的是什么?(2)如何提纯碘单质?第二课时:工艺流程题解题思路和答题模板【学生能力发展目标】学生在教师的引导下共同构建工艺流程题解题思路和答题模板【预习提纲】工艺流程题目在流程上分为哪些过程【预习检测】抽部分学生进行回答【学生活动设计一】学生独立思考后小组讨论交流分析原料预处理阶段设计的问题。
(1)矿物溶解的方式有哪些?——酸溶(浸)、碱溶(浸)、水溶(浸)。
矿物粉碎的目的?——加快化学反应速率。
(2)增大原料浸出率的措施?——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。
(3)反应中采取加热措施的作用: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)移动或提高溶解度。
(4)加热温度不高于××℃的原因:适当加快反应速率,但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H2O2、NH4HCO3)分解、(如Na2SO3)氧化或促进(如AlCl3)水解等,影响产品的生成。
(5)事先煮沸溶液的原因:除去溶解在溶液中的气体(如氧气)防止某物质被氧化。
【学生活动设计二】学生独立思考后小组讨论交流分析分离提纯阶段设计的问题。
(1)除杂的原则是什么? ——不增、不减、易分离、易复原。
(2)常考的除杂方法有哪些?——调PH除杂、加沉淀剂除杂、加氧化剂或还原剂除杂。
(3)怎样选择调节PH所用的试剂?——主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱怎样选择调节PH的范围?——大于等于所要除去的离子沉淀完全的PH 至小于目标离子开始沉淀的PH。
【学生活动设计三】学生独立思考后小组讨论交流分析得到产品阶段设计的问题。
(1)从溶液中得到晶体的方法?——蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→烘干或干燥。
(2)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法?——蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥(3)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。
(4)趁热过滤的目的?——防止某些物质降温时会析出而带入新的物质。
(5)洗涤的目的?——除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。
(6)洗涤沉淀的操作?——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。
(7)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。
(8)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。
(9)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……,则沉淀洗涤干净。
(10)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H 2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解、挥发。
第三课时工艺流程题的复习【学生能力发展目标】1.学生独立限时(10分钟)完成标杆题,小组讨论交流得分点和解题突破口,归纳总结出解题的步骤,初步掌握解决工艺流程题的方法和技巧。
2.通过分析对比题,进一步巩固解决工艺流程题的方法和技巧。
【预习提纲】1.物质分离提纯的方法有哪些?如何选择?2.工艺流程题在流程上包括哪些过程?【预习检测】根据工艺流程题的组成用短线画出《高考高手》P70— 2、P71— 9、P77—6的结构。
【学生活动设计一】独立限时(10分钟)完成标杆题标杆题1:硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。
工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生产工艺流程示意图如下:(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是________。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:□Fe(OH)2+□______ +□______ ===□Fe(OH)3+□Cl-(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是________。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为________。
Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.4 6.4--沉淀完全的pH12.48.0--开始溶解的pH-10.5--K sp 5.6×10-12- 6.8×10-6 2.8×10-9 (5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是________ (选填序号)。
a.大理石粉b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液(6)“滤液4”之后的操作依次为________、________、过滤、洗涤、干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。
反思:1.解答无机化工流程题的步骤是哪些?①从题干中获取有用信息,了解生产的产品,并在流程框图上,标出原料中的成分,找出原料中的杂质。
②审流程图:看箭头,进入的是反应物、出去的是生成物(包括主产物和副产物);找三线,物料进出线、操作流程线、循环线。
③分析流程中的每一个步骤,知道“四个什么”:反应物是什么、发生什么反应、该反应造成什么后果、对制备产品有什么作用?2.解决制备类工艺流程题的方法和技巧。
一.读题析图(1)通读全题,了解题意,理清全过程。
需要搞清的问题是:生产原料是什么?化工产品是什么?提供了哪些数据和信息?这些数据和信息的作用是什么?这是解决问题的第一步,其主要任务是弄懂图示信息,尽量多推导未知物,但不必全推,根据解题需要进行推导,用得着就推,用不着就免,别做无用功。
如遇到搞不清的问题,超纲的内容,推不出的物质,可以先放一放,不必过多地耗时。
(2)精析流程图,研究并解决题设问题。
这一步是有目的、有重点的读题,带着问题去仔细研读某一环节或某种物质,这是解题的关键和难点。
二.解答问题(1)认真审题,仔细析题,要关注题目中每一个字眼,从中找出关键词,每字细琢磨,逐题去推敲。
一定要弄清下列问题:命题人的意图是什么?需要回答什么问题?有哪些依据?解答问题的关键是什么?要点又是什么?解题方案如何制定?怎样解答才不丢分?分成几个方面作答?(2)认真组织答案,要使答案有针对性,问啥答啥,切忌答非所问,还要注意表达语言的简明扼要,用语要规范、准确,尤其是阐释原因时,要做到思路清晰,思维缜密,要言不烦,直奔主题,切忌拐弯抹角。
一般按照如下六个环节进行:前提条件是什么→理论依据是什么→推理方法是什么→推理过程是什么→数据处理怎么进行→推导的结论是什么。
(3)答题顺序一般按题号的先后顺序作答,但要注意前后问题一般没有“株连效应”,遇到难题时不妨放一放,先作后面的题;若时间不够用,还可以不看流程图,先做与流程图无关的题,能抓几分就抓几分。
【学生活动设计二】完成对比题《高考高手》P70— 2归纳总结解答工艺流程题的关键有那四步?泛读通大意→精读析问题→研读定方案→规范写答案。
第四课时工艺流程题强化训练【学生能力发展目标】1.学生独立限时(10分钟)完成类比题一,小组讨论交流得分点和解题突破口,归纳总结出解题的解题策略,熟练掌握解决工艺流程题的方法和技巧。
2.通过类比题二的分析,掌握运用溶度积常数求算某一离子的浓度或溶液的PH。
3.通过类比题三的分析,掌握调节PH除杂的试剂选择和范围的确定。
【预习提纲】1. 解决工艺流程题的步骤有哪些2.解决工艺流程题的方法技巧有哪些?【预习检测】抽不同层次的学生回答【学生活动设计一】独立限时(10分钟)完成标杆题从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如图:请回答下列问题:(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为_____________ 。
2-的离子方程式为________________。