2020年高考化学提升突破专题六 无机工艺流程题解题方法
高中工艺流程题的解题思路及方法
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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。
高考化学工艺流程题解法
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高考化工艺流程题解法一、无机工艺流程题的结构、分类及解题技巧1.无机工艺流程题的结构和分类无机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(或生产装置)形式将原料到产品的丰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。
从主要化工工艺来分可以分为基础化工工艺题和精细化工工艺题;以生产过程中主要工序可分为除杂提纯工艺流程题(如海水纯化工艺流程题)、原材料化学转化工艺流程题、电解流程题、有机合成题和资源能源综合利用工艺生产流程题等;按资源的不同,可将工艺流程题分为利用气体资源生产的工艺流程题(如合成氨工艺流程题)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水制盐、氯碱工业、海水提溴碘、海水提镁等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(工业制硫酸、冶铁炼钢等)、利用化石燃料生产的工艺流程题(如有机合成工艺题)等。
2.解题技巧(1)解题思路无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。
命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:①从生产目的(标)出发,读懂框图或流程(主线主产品,分支副产品,回头为循环)。
解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
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了获得产品。
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: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(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。
2020年高考化学二轮专题复习《无机工艺流程试题模型及解答策略》
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相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
123456
Ni2+ 6.9 8.9
(1)“滤渣1”含有S和__S_iO_2_(或__不_溶__性_硅__酸_盐__) ______;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰 反应的化学方程式:__M__nO_2_+_M__nS_+__2_H_2S_O_4_==_=_2_M_n_S_O_4+__S_+_2_H_2O____________。
用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除 表面处理
去表面氧化物、提高光洁度等
2 真题演练
1.(2019·全国卷Ⅰ,26)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:
123456
解析 “沉镁”中,碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生水解相互促进反应生成碱式碳酸 镁:2Mg2++2CO23-+H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑,或者反应生成碱式碳酸镁 和碳酸氢盐。母液含硫酸铵,可以将母液返回“溶浸”工序循环使用,体现绿色化学 理念和环境保护思想。 碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁,联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁,也 可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳,可知采用的方法是高温焙烧
无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧
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对于完全读不懂的部分,很多时候则是为了使整个工艺流程完整而出现的一些工业术语等,阅读时可以先看看问题设置若没有涉及则大胆跳过。
如:“反萃取”等词。
这时主要看这一步的结果(重点关注其产物),“跟着感觉走”、“顺藤摸瓜”,用已学过的知识来“圆”这个结果。
三、读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写”从化学原理的角度、用化学语言作答;要抓住主要问题,针对具体问题作具体分析。
具体答题要点如下:1、答是所问:要看清题目要求,按要求答题。
如:写离子方程式还是化学方程式;写物质的名称还是化学式等方程;式中反应物、产物的分子式书写要正确;尤其是化学方程式要配平,电极反应式和化学方程式一定要书写正确;正确使用等号或可逆符号;沉淀、气体、水溶液等符号要标明。
2、准确、规范:回答问题的要准确全面,注意语言表达的规范性,例如评价或比较实验方案时要全面考虑:反应物种类多少、是否易得、是否对环境有污染;反应产物的种类多少,对目标产物的分离和提纯是否有影响;反应条件是否苛刻;仪器、设备是否要求高;工艺流程、实验步骤的多少。
3、注意答题的完整性:要答到对产品生产的影响这一步!(1)除杂:除去……中的……(只写“除杂”一类是不给分的)(2)干燥:除去……气体中的水蒸气,防止……(3)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式,注意配平。
4、注意归纳答题的套路:(1)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(2)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(3)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(4)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】(5)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)(6)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器(7)控制某反应的pH值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、范围过小的后果(导致某离子沉淀不完全)或过大的后果(导致主要离子开始沉淀)(8)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(9)检验溶液中离子是否沉淀完全的方法:将溶液静置一段时间后,向上层清夜中滴入沉淀剂,若无沉淀生成,则离子沉淀完全(10)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(11)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(12)洗涤的目的:除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质(13)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(14)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(15)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(16)事先煮沸溶液的原因:除去溶解在溶液中的(如氧气)防止某物质被氧化四、熟悉工业流程常见的操作与名词工业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加快反应速率;②溶解:通常用酸溶。
高中化学工艺流程题型的解题技巧与步骤
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高中化学工艺流程题型的解题技巧与步骤高中化学工艺流程题型的解题技巧与步骤化学工艺流程题型是高中化学考试中常见的题型之一,考察学生对化学反应过程及相关知识的理解能力。
解答这类题型需要准确的步骤和技巧。
本文将介绍高中化学工艺流程题的解题技巧和步骤,并给出一些例子加深理解。
一、理解题目要求在解题前,首先要仔细阅读题目,并理解题目要求。
一般情况下,题目会给出一种化学反应的条件和反应物,要求学生根据条件及反应物,推导出产品的制备过程。
在理解题目的基础上,我们可以开始解答题目。
二、确定反应物和条件在解题过程中,需要明确反应物及其相应的条件。
反应物可以根据题目提供的信息确定,一般包括原料、试剂等。
条件包括反应温度、压力、催化剂等。
明确反应物和条件对于后续步骤的推导至关重要。
三、理解反应过程在解答工艺流程题时,需要理解反应的化学过程。
这包括反应的类型、反应机理及反应的副产物等。
基于对反应过程的理解,可以根据题目所给的条件进行推导。
四、根据条件推导反应步骤在解答过程中,根据给定的条件,推导出反应过程的步骤。
这些步骤应该是合理且符合化学原理的。
根据不同的反应类型,推导出的步骤可能会有所不同。
常见的反应类型有合成反应、分解反应、氧化反应和还原反应等。
在推导步骤时,要根据反应物及条件选择合适的反应路径,并确定每一步的反应条件和结果。
五、检查解答的合理性在解答完题目后,要对解答进行仔细的检查,确保解答的合理性和准确性。
检查的重点在于每一个步骤反应的可行性和结果的正确性。
此外,还要确保每个步骤之间的逻辑关系正确。
接下来,我们通过两个例子来加深对高中化学工艺流程题的解题技巧和步骤的理解。
例一:题目要求:根据以下条件,推导A物质的制备工艺流程。
1. A物质可以由B物质和C物质合成。
2. 合成A物质的反应需要催化剂D。
3. 反应在高温下进行。
解题步骤:1. 确定反应物和条件:反应物:B物质、C物质条件:催化剂D、高温2. 理解反应过程:根据题目给出的信息,A物质由B物质和C物质合成。
无机工艺流程解题策略
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无机工艺流程解题策略摘要:工艺流程题是新课标高考化学试题最大亮点和热点。
工艺流程题以化工产品的工业生产流程简图为命题模型, 设问灵活,考查应用化学平衡原理、电离和水解理论、物质制备和分离、绿色化学以及以经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力,对思维的逻辑推理要求较高。
关键词:工艺流程题化学解题思路一、解题要点1.化工流程题的基本结构(1)题头:介绍该生产工艺的原材料、目的、原理。
(2)题干:用框图形式将操作或物质转换或分离提纯等主要生产工艺流程表示出来。
(3)题尾:根据流程中涉及的化学知识设问,一般包含样品的溶解,物质的富集原理与方法,副产物的成分,主要产品的提纯、分离化学原理与操作方法,产品成分确定、目标产物的产率、原料转化率等。
通常涉及氧化还原反应、离子反应、化学反应速率、化学平衡移动原理、溶液的酸碱性(或pH)、溶度积、电化学原理应用等问题。
2.化工流程题的解题策略(1)正确理解流程图前后的关系①分析每步反应生成的产物及副产物。
②化工流程实质是化学反应流程,通过流程的前后联系,明确整个流程中每步操作的目的。
③以元素化合物基础知识为核心构建流程网络联系图。
(2)挖掘图表中有效信息和关键字词。
化工流程图题将所要表达的信息以文字、框图、表格、图像等形式呈现出来,而解题需要对这些信息进行阅读、整理、分析、理解、组合和应用,找出有效信息,发现问题,打破惯性思维,将信息向深层次拓展,进行信息整合,为正确解答问题创造条件。
(3)找出工业生产流程主线与核心。
通过工业生产流程的主线,对化工生产的流程和工艺手段、操作的名称和目的进行分析。
其规律是“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
二、探究解题思路1.命题热点物质的分离、提纯与检验型;化工原料制备型。
2.解题思路两种意识:(1)整体意识:快速浏览全题①流程的目的(特别是流程中的始末物质)。
②题目设问情况。
(2)局部意识——定位意识①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。
2020年高考化学工艺流程试题突破策略与解题模型
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高考化学工艺流程试题突破策略与解题模型工艺流程题是近年来高考化学热点专题,源自实际化工生产的主要阶段并以框图形式呈现以考查元素及其化合物知识和部分实验基础,文章介绍了“试剂—杂质—操作—产品”四线法可巧妙突破该题型,该法思路清晰,方向明确,帮助学生迅速构建模型认知,提炼化学核心素养,大大提高了解题效率。
“四线”真实呈现工艺生产需要考虑的四个核心方面,启发学生关注实际工艺生产,关注生产的经济效益、绿色化。
1 背景分析1.1 高考背景分析高考的功能——立德树人、为国家选拔人才,高考题以真实的问题的解决为背景考查所学知识,尤其是常常以实际生产工艺为背景,以元素化合物基础知识为线,着眼于学生接受、吸收、整合信息的能力考查。
新课改后的高考有很强的时代感和实践性,化工生产技术的“工艺流程题”已成为新亮点和主流题型,突出考查学生对元素化合物知识的运用,以能力与核心素养考查为根本,着眼于学生对化学信息的接受、吸收、整合的能力的考查,以化学核心知识、概念为题干,以知识模型建构为落脚点,跳出了让学生陷入题海战的桎梏。
2017年教育部公布的高考考纲发生了很大的变化,对化学而言,删去“化学与技术”模块,选考部分由原来的“三选一”改为“二选一”,不难发现工艺流程题有很大可能在必考题中考查,且在13、15、16、17年高考全国I卷中均有考查,近三年高考化学考查工艺流程题的情况,见表1。
1.2 学生学情分析学生面对应对高考,大多同学把“考点”作为复习依据,用“突破考点”、“狂练考点”、“强化训练”等为主要手段,进行大量的机械重复劳动,尽管花费了大量学习时间,但收效甚微。
具体存在以下困难:①阅读困难,迷思,审题过程不能迅速捕捉有用信息。
②答题语言不规范。
③元素化合物知识不扎实,不能够辨析微观反应。
④思考不全面,杂质选择性屏蔽。
⑤思维定式,死记硬背,不能灵活运用化学原理分析问题。
⑥流程的全面分析与题设解决的辩证与统一,有的时候,工艺流程并不需要各个阶段都详细分析,而应“粗”“细”结合,游刃有余。
“无机化学工艺流程”题的解题策略
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“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_________ _______________________________________________________________。
2020版高考化学大一轮复习第4章材料家族中的元素7突破全国卷专题讲座六无机化工流程题的解题策略课件鲁科版
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4.积累常考的答题模板 (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、乙醇洗等)、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。
一、物质制备类化工流程题 1.熟悉原料处理的常用方法 (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。
(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 醇和甘油。 (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。
(1)溶解度的表示方法
①列ห้องสมุดไป่ตู้法
硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
高考化学工艺流程题解题技巧
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高考化学工艺流程题解题技巧
《高考化学工艺流程题解题技巧》
化学工艺流程题是高考化学中的重要题型,涉及到化学反应原理、化学工艺流程、化工产品制备等方面的知识。
下面分享一些解题技巧,希望能帮助同学们在高考化学中取得更好的成绩。
首先,要熟悉化学反应原理和化学工艺流程。
这类题目通常会给出某种化学反应的原料、条件和产物,要求学生分析出反应原理和工艺流程。
因此,要熟悉各种化学反应的原理,并且了解化工产品的制备过程。
这样在解题时能够快速找出关键信息,进行逻辑分析,找到正确答案。
其次,要注意细节并且善于归纳总结。
有些题目会考察学生对工艺流程的掌握程度,需要学生根据给出的条件和过程,找出合理的化工反应流程。
在解答这类题目时,要仔细分析每个步骤,注意细节并且对反应条件、催化剂、产物等进行归纳总结,以便正确理解和解答题目。
此外,要多做练习,掌握解题技巧。
通过多做一些化学工艺流程题目,可以更好地掌握题型的特点和解题技巧。
同时也能够加深对化学反应原理和化工产品制备的理解,提高解题的能力和水平。
总之,化学工艺流程题作为高考化学中的重要题型,需要同学们对化学反应原理和化工产品制备方面的知识有所掌握。
在解题时,要熟悉化学反应原理和化学工艺流程,注意细节并且善
于归纳总结,多做练习,掌握解题技巧,相信经过努力,大家一定能在高考中取得优异的成绩。
2020高考化学冲刺核心素养专题 化学工艺流程试题的解题策略含解析
![2020高考化学冲刺核心素养专题 化学工艺流程试题的解题策略含解析](https://img.taocdn.com/s3/m/507a79675901020207409cfa.png)
核心素养微专题化学工艺流程试题的解题策略1.原料预处理的常用方法及其作用(1)研磨:减小固体颗粒度,增大物质间接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
(2)水浸或酸浸:与水接触反应或溶解;与酸接触反应或溶解,得可溶性金属离子溶液,不溶物过滤除去。
(3)浸出:固体加水(酸)溶解得到溶液(离子)。
(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。
(5)煅烧:改变结构,使一些物质能溶解或高温下氧化、分解。
2.制备过程中应注意的反应条件(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常用于形成或抑制某些金属离子的氢氧化物沉淀。
(2)温度:根据需要选择适宜温度,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,减少副反应的发生,确保一定的反应速率,控制溶解度便于提纯。
(3)浓度:①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。
②过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。
(4)趁热过滤:防止某物质降温时会大量析出。
(5)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体损耗。
3.无机化工流程中的分离方法(1)洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子;(2)过滤(热滤或抽滤):分离难溶物和易溶物;(3)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;(4)蒸发结晶:提取溶解度随温度的变化不大的溶质;(5)冷却结晶:提取溶解度随温度的变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等;(6)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物;(7)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体。
4.化工流程氧化还原反应方程式的解答措施(1)写出题目中已经告知的反应物和生成物,并判断其中元素的化合价是否变化;(2)按照化合价变化规律补充并配平化学反应方程式。
高考化学:无机化学工艺流程题的解题策略
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高考化学:无机化学工艺流程题的解题策略解读一:原料预处理方式解读二:必考的反应条件角度三提纯方法角度四分离方法(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,如分离乙醇和甘油。
(6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。
二、解答无机化工流程题的策略1.粗读题干,挖掘图示图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定要关注题目的每一个关键字,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。
如制备类无机化工题,可粗读试题,知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。
2.携带问题,精读信息这里信息包括三个方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。
读主干抓住关键字、词;读流程图,重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。
3.跳跃思维,规范答题答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后面答题。
要求用理论回答的试题,应采用“四段论法”:改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。
相关练习1.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V 2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V 2O 5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为物质V 2O 5 V 2O 4 K 2SO 4 SiO 2 Fe 2O 3 Al 2O 3质量分数/% 2.2~ 2.9 2.8~ 3.1 22~ 28 60~ 65 1~2 <1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸”时V 2O 5转化为VO ,反应的离子方程式为________________,同时V 2O 4转化成VO 2+。
无机工艺流程题的解题思路及其强化练习
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无机工艺流程题的解题思路一、无机工艺流程题:以工艺流程的形式对混合物进行除杂、分离、提纯内容或者对利用某些原料制备无机产品的内容进行设计的一种题型。
这种题型是近几年高考的比较新颖的热点题型。
主要分布在金属元素及其化合物的除杂、分离、提纯和制备上,并和化学实验有机结合在一起进行考察。
无机工艺流程题的解题关键是紧紧抓住工艺流程的实验目的不放松,一切反应或一切操作都是为了实现工艺流程的实验目的。
解题的基本思路是:1、工艺流程的实验目的是什么?原料是什么?原料中的主要化学成分是什么?然后思考要从原料中获得什么?2、原料中的化学物质有什么物理、化学性质?哪些应该以杂质的形式除去?哪些应该通过转化实现工艺流程的实验目的?3、除杂、分离、提纯和制备时,应该考虑除杂的顺序、除杂的试剂、反应原理、分离方法;制备的时候,要考虑制备试剂、反应原理、反应条件、提纯方法以及实验操作要求。
4、组织文字语言和化学用语回答问题,做到精确、规范和工整。
二、例题分析:例题:信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。
某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:请回答下列问题:⑴第①步Cu与酸反应的离子方程式___________________________________________;得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是______________;调节溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是___________________________ 。
高考无机工艺流程解题思路
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高考无机工艺流程解题思路化学工艺流程题是高考的必考题型,题目综合性强,难度大,考查范围广。
对学生的化学科学素养、专业知识、基本原理等要求较高;考生高考复习时,一定要明白考什么、怎么考,如何答,做到有目的的复习和应考一、考什么—考题涉及的学科内容通常以化工生产中流程图的形式,以陌生元素或陌生化合物知识为载体,综合考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、实验基本操作、实验步骤的分析、实验方案的评价、产率的计算、K sp 的应用、绿色化学思想的体现等,可以说是真正的学科内综合题,无所不考。
主要涉及的有:(1)反应速率与平衡理论的运用;(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;(3)利用控制pH 分离除杂;(4)化学反应的能量变化;(5)实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;(6)流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;(7)环境保护与绿色化学评价。
析经典流程,做到触类旁通1.(2015·广东理综,32)七铝十二钙(12CaO·7Al 2O 3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO 3和MgCO 3)和废Al 片制备七铝十二钙的工艺如下:(1)煅粉主要含MgO 和 ,用适量NH 4NO 3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若滤液Ⅰ中c (Mg 2+)小于5×10-6mol·L -1,则溶液pH 大于________[Mg(OH)2的K sp =5×10-12];该工艺中不能用(NH 4)2SO 4代替NH 4NO 3,原因是 。
(2)滤液Ⅰ中的阴离子有____________(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO 2,会生成__________,从而导致CaCO 3产率降低。
(3)用NaOH 溶液可除去废Al 片表面的氧化膜,反应的离子方程式为:___________________________________________________________。
2020年高考化学提升突破专题六无机工艺流程题解题方法
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专题06 无机工艺流程题解题方法学科素养综合应用在高考题中无机工艺流程题以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理、紧扣信息、抓住关键、准确答题。
这类试题具有较强的实用性和综合性,能较好地考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。
基础不牢,地动山摇,考生要根据复习的实际情况和自身的特点,通过科学的方法将琐碎的知识系统化、深入化。
有了基础,如何高屋建瓴?这就需要考生将无机化学知识与化学实验、无机流程、化学用语等充分融合,注重相互之间的联系,发挥自身的学科素养,灵活应用,不提高逻辑思维能力和解题能力【2019 年高考全国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)“滤渣1”的主要成分有______ 。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂3)根据H3BO3 的解离反应:H3BO3+H2O噲垐? H++B(OH)-4,K a=5.81 × 1- 100,可判断H3BO3是酸;在“过滤2”前,将溶液pH 调节至 3.5,目的是____________ 。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为___ ,母液经加热后可返回___________ 工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是__________ 。
【答案】(1)NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(3)一元弱转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3-(或2Mg2++2CO32-+2H2O=Mg(OH)2?MgCO3↓ +CO2↑)溶浸高温焙烧【解析】本题属于无机化工原料的工艺流程题,包括 4 个小题8 个设问满分14 分。
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专题06 无机工艺流程题解题方法——学科素养综合应用在高考题中无机工艺流程题以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理、紧扣信息、抓住关键、准确答题。
这类试题具有较强的实用性和综合性,能较好地考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。
基础不牢,地动山摇,考生要根据复习的实际情况和自身的特点,通过科学的方法将琐碎的知识系统化、深入化。
有了基础,如何高屋建瓴?这就需要考生将无机化学知识与化学实验、无机流程、化学用语等充分融合,注重相互之间的联系,发挥自身的学科素养,灵活应用,不提高逻辑思维能力和解题能力【2019年高考全国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)“滤渣1”的主要成分有_________。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是_________。
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O垐?噲?H++B(OH)−4,K a=5.81×10−10,可判断H3BO3是_______酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_______________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________,母液经加热后可返回___________ 工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
【答案】(1)NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(3)一元弱转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3↓+2HCO3-(或2Mg2++2CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3↓+CO2↑)溶浸高温焙烧【解析】本题属于无机化工原料的工艺流程题,包括4个小题8个设问满分14分。
(1)(NH4)2SO4属于强酸弱碱盐,其溶液中存在如下水解平衡NH4++H2O垐?噲?NH3•H2O+H+,在95℃使用铵盐“溶浸”硼镁矿粉,加热能促使水解平衡NH4++H2O垐?噲?NH3•H2O+H+右移,且NH3•H2O分解生成的气体为氨气,则溶浸产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;(2)溶浸时Mg2B2O5•H2O转化为硫酸镁和硼酸铵溶液,由于铵盐水解所得弱酸性溶液,不足以溶解碱性氧化物、两性氧化物,而SiO2更不会溶解,以此为证据,推断“过滤1”所得“滤渣1”的主要成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3;由于含有Fe3+的溶液遇KSCN 溶液变成血红色,为了检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的试剂是KSCN溶液(或NH4SCN 溶液),当然也可以从铁离子的氧化性角度选择淀粉KI试纸等;(3)由元素周期律可知,H3BO3是比碳酸还弱的弱酸,该设问主要不是判断酸的强弱,因为已知了硼酸解离反应式,显然是问它是三元酸还是一元酸,由于已知的1mol硼酸最多电离出1molH+,因此它不属于三元酸,而是一元酸;其次,电离平衡常数为10-10数量级,因此属于很弱的弱酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是使硼酸铵溶液转化为过饱和硼酸溶液,从而析出硼酸晶体;(4)图中指向“沉淀”的溶液中含有碳酸铵、硫酸镁、水,发生复分解反应生成Mg(OH)2•MgCO3,原理为2Mg2++CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3↓+2H+,生成的氢离子还能与足量的碳酸根离子进一步反应,即2H++2CO32-=2HCO3-,或者2H++CO32-=CO2↑+H2O,因此总反应式为2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3↓+2HCO3-(或2Mg2++2CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3↓+CO2↑);母液为硫酸铵溶液,加热浓缩后可返回“溶浸”工序循环使用;与氢氧化铜、碳酸铜类似,Mg(OH)2•MgCO3不稳定,受热易分解生成氧化镁,因此采用高温焙烧的方法。
【素养解读】本题以硼镁矿为原料生产硼酸以及轻质氧化镁的工艺流程真实情境,其中生产硼酸工艺的考查有点面熟,与2015年全国I卷第27题以铁硼矿为原料制备硼酸的工艺流程相似,但因轻质氧化镁的加入,设问新颖。
主要考查了关键步骤的化学方程式或离子方程式的书写、滤渣主要成分推断、离子的检验、物质的分类、解释工艺条件的目的、元素化合物的性质和应用等知识,注重测查信息的吸收和运用能力、分析问题和解决问题的能力,彰显了宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等化学学科核心素养的考查。
解答化学工艺流程题的三方法一、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根据化合价升降相等配平。
(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,并使一些杂质在高温下氧化、分解。
(3)审题时要“瞻前顾后”,注意物质性质及反应原理的前后联系。
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。
调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、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。
6.【2016新课标1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:回答下列问题:(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。
“电解”中阴极反应的主要产物是______。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。
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_________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为____。
(计算结果保留两位小数)【答案】(1)+3;(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;(3)NaOH溶液;Na2CO3溶液;ClO2−(或NaClO2);(4)2:1;O2;(5)1.57。
【解析】(1)在NaClO2中Na为+1价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl的化合价为+3。
(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化剂,还原产物为NaCl,根据得失电子守恒和原子守恒,此反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。
(3)食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+,可利用过量NaOH溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+;向NaCl溶液中加入ClO2,进行电解,阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑,反应产生Cl2,阴极发生反应产生NaClO2,可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2;(4)根据图示可知:利用含有过氧化氢的NaOH溶液吸收ClO2气体,产物为NaClO2,则此吸收反应中,氧化剂为ClO2,还原产物为NaClO2,还原剂是H2O2,氧化产物是O2,每1 mol的H2O2转移2 mol电子,反应方程式是:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,该反应中氧化产物为O2。
(5)每克NaClO2的物质的量n(NaClO2)=1g÷90.5g/mol=190.5mol,其获得电子的物质的量是n(e−)=190.5mol×4=4/90.5 mol,1 mol Cl2获得电子的物质的量是2 mol,根据电子转移数目相等,可知其相对于氯气的物质的量为n=190.5mol×4÷2=290.5mol,则氯气的质量为290.5mol×71 g/mol=1.57 g。
【素养解读】该类试题的解题流程是第一步:读题目,明确目的——制备NaClO2第二步:审流程,分块破题——拆分工艺流程第三步:看设问,结合题中的问题,回到流程图中找答案。
【得分秘籍】(1)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。
(2)题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答;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。
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。