(化工流程图题专题训练)无机板块
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化工流程图题专题训练
一、分析近两年的广东高考题,本类题的特征
1、特征:表观形式通常包括文字说明、工艺(实验)流程图以及供参考的数据(表格、图像等)
要求学生的能力技能:心理素质强,阅读能力强,新旧知识的整合,具有一定的解题方法知识技能:学生需要元素化合物基本知识;氧化还原反应方程式的配平;电极方程式书写;应用化学反应原理分析具体问题;实验室的基本操作等。学生的应试心理特征:综合性强,难度较大,同时本类题在理综中的特殊位置,常常在32
题,接近物理大题,急于完成转到物理题;时间不够,完全放弃;
非常紧张,不能静心阅读,不能处理新情景新信息。
基于以上特征,目前学生对待本题的心理状况:信心不足;完全放弃本题。因此在备考过程中,着重帮助学生建构一种解题过程,如何处理新旧信息新旧情景,在考场上让他们有所依托。另外一定要让学生明确,再难的题目,都有他们的得分点,而且是轻而易举的,完全放弃吃大亏!
2. 本类题的一般解题过程(通过一些题组训练,让学生掌握这种过程。同时以后的讲评同类题目均重复这些过程,紧扣突出围绕一切活动均为生产目的服务等等。)
一般解题过程:
(1)粗读懂题目:
在大题干中:找出原料成分,生产的目的,产品成分,产品的实际应用价值等要点,养成把重要信息圈上的习惯。
在流程图中:解读工业生产流程主线与核心,明确工艺(实验)的目的在流程图的那一步或那一阶段达成。提纯、分离
一般找出主线:原料→核心化学反应所需产品
支线:原料的预处理、产物等的循环利用;排放物的环保处理
规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环。”
(2)精处理
1)整合大提干、流程图、小题干的新旧信息,先回答能回答的(即简单的,不需完全看懂题目的)小题干的设问;
2)突破难点:反复阅读,关键点(尽量把化学式、新信息、处理后的信息呈现在流程图中);分析各个阶段的生产目的,但是一定是为总的生产目的(得
到纯的产品或废物利用或)服务
(3)规范书写化学用语,用化学语言陈述目的、原因等(组织语言回答设问)
二、从五个方面训练学生
目标;专题题组训练,以训练一般的解题过程,提升审题能力和优化思维为主要目标(五个方面的训练,有五个题组的题目,同时后附答案与题析,每一题组希望达到它们代表的训练的五个方面目标,其中有个别题目的计算,可以根据本校学生的学习能力取舍。)
1、读懂化工流程,掌握看化工流程图的方法;找出流程图中:工业生产流程主线与支线。
2、关注核心反应(得到产物或得到其他的生产目的)的特征:
先从化合价判断是否属于氧化还原反应,如果不是,一般考虑复分解反应或水解反应。
(氧化还原反应、复分解反应、水解反应等)
氧化还原反应(见后附题)
复分解反应
典型的复分解反应(见后附题,产物溶解度小,符合复分解反应的条件)
利用产物物质溶解度随温度变化相对大小(07-10年广东题,见后附题)
利用水解反应(见后附题)
3、产品处理
分离提纯
循环利用
再生产
1)明确产品的杂质来源
(1)原料本身含有的、过量加入的试剂;
(2)反应中的共沉淀产物、结晶中析出的溶质、过滤后滤渣表面附着的溶质。
2)提纯方法及操作
(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)沉淀的洗涤、干燥、恒重(3)重结晶
3)副产品及流程中的循环
比较原料与目标产物,分析留在流程主线中的元素,关注生产中加入试剂引入的离子,明确离开主流程的物质,与加入试剂比较,找出可循环利用的物质及副产物。
4、原料预处理(原料成分:矿石、工业废渣、工业废水等)
(1)灼烧、煅烧或焙烧——高温:
a. 可使原料发生结构或组成上的改变(Al
2O
3)
b. 可使原料中的某些杂质转化为气体除去:
有机杂质(海带提碘前期处理)、使稳定性较差的物质分解至恒重等等
c. 高温下与O
2
等空气中的组分或外加的物质反应(一般涉及氧化还原反应)
(2)将原料中的某些组分转化为溶液中离子的常见方法及表述:
浸出或“洗”:固体加入水或某种溶液溶解得到离子。
水浸、水洗:可溶于水的物质转化为离子。
酸浸(加酸浸出)、酸洗:能溶于酸的物质(活泼金属、碱性氧化物和氧化铝、氢
氧化物等等)
碱浸、碱洗:除去油污(油脂)、能溶于碱的物质(酸性氧化物和铝及其化合物)(3)除杂,利于制造产品,利于产品的分离提纯
5、反应条件的控制
反应速率、化学平衡等的应用
能源的综合利用
反应条件的控制
(1)影响反应速率的因素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)
(2)影响物质分离提纯的因素
①控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物或硫化物沉淀:
明确将pH往什么方向调,选择调节pH值的试剂
②蒸发、结晶等情况下氛围的控制:
还原性物质的氧化(Fe2+、SO
3
2-等)、易水解物质的水解等,主要包括“温度控制”
和“pH控制”。
(3)影响转化率的因素:化学平衡移动规律的应用,反应时间的选择(保温一段时间)。例题题组:
1、(2011广东32)(16分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl
3
在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①和②
(2)将Cl
2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl
2
外
还含有;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为
(4)镀铝电解池中,金属铝为极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl
4
―和
Al
2Cl
7
―形式存在,铝电极的主要电极反应式为
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是32.(16分)(各2分)解析:(1)