无机综合及工艺流程分析
高中化学第8章 第55讲 无机化工流程题的解题策略---2023年高考化学一轮复习(新高考)
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第55讲无机化工流程题的解题策略复习目标 1.培养从试题提供的新信息中准确地提取实质性内容,并与已有知识块整合重组为新知识块的能力。
2.培养将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。
3.培养将分析和解决问题的过程及成果用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解释的能力。
一、工业流程题的结构二、流程图中主要环节的分析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判断产物,并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。
水浸与水接触发生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浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(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。
4.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。
无机化工工艺流程
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突破点14无机化工工艺流程提炼1化工工艺流程中常见操作 1.研磨增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率。
2.焙烧高温下使固体原料分解、反应或改变结构。
3.浸出水浸:使可溶性的有用成分从固体原料混合物中转移到溶液中。
酸浸:使金属、金属氧化物或盐转化成可溶于水的物质进入溶液。
碱浸:除去油污、溶解酸性氧化物、铝及其氧化物。
对于非金属矿物,通常用稀醇溶液浸取,水中加入乙醇是为了降低溶剂的极性,提高非金属单质的溶解程度。
4.加热煮沸排除溶液中溶解的气体。
5.洗涤水洗:通常是为了除去水溶性杂质,适用于不溶于水的固体物质或液体物质的洗涤。
冰水洗涤:通常是为了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。
有机物(乙醇)洗涤:通常是为了减少晶体在洗涤过程中的溶解损失,便于固体的干燥。
提炼2化工工艺流程中条件控制1.调节溶液的pH其目的主要是:防止“某离子”的水解,防止“某离子”的沉淀,确保“某离子”完全沉淀,防止“某些物质”的溶解等。
调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+(或OH-)反应,使溶液的pH增大(或减小);②不引入新的杂质。
2.控制温度(1)升温:加快反应速率,加速某固体的溶解,促进平衡向吸热方向移动,使某些物质汽化或升华,防止堵塞导管等。
(2)降温:防止某物质在高温时分解、挥发、升华或促进平衡向放热方向移动。
3.控制压强改变反应速率,影响化学平衡。
4.趁热过滤过滤是为了得到产品或除去杂质,在除杂时,有些产品在温度较低时会结晶析出,从而混在杂质中,造成损失,故“趁热”是为了让产品溶解,防止其结晶析出,因此趁热过滤的目的可从两方面回答:一是提高纯度,二是减少结晶损失。
5.加入物质①加碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等。
②加沸石或碎瓷片:防止液体暴沸。
③加有机溶剂:萃取某些物质,或降低某些物质的溶解度。
提炼3 化工工艺流程中常涉及的化学反应原理和化学思想1.沉淀溶解平衡的相关应用形成沉淀时所需某种离子的最小浓度、沉淀转化的条件。
无机材料制备、工艺流程及检测的相关知识
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筑梦化学21届高考12题逐题突破:无机综合(化工流程综合题的研究)——真题调研 把握命题规律
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《高考12题逐题突破》:无机综合(化工流程综合题的研究)——真题调研把握命题规律【核心突破】【真题调研】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: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_________。
(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 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调节到 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)NH4HCO3+NH3===(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN溶液(3)一元弱将硼元素转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2++3CO2-3+2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO-3(或2Mg2++2CO2-3+H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) 溶浸高温焙烧解析(1)硫酸铵溶液中存在平衡:NH+4+H2O NH3·H2O+H+,硼酸镁能与水解出的H+反应,促进平衡向右移动,生成的一水合氨浓度增大,因溶液中存在平衡NH3·H2O NH3+H2O,一水合氨浓度增大,促进NH3·H2O分解产生NH3。
无机工艺流程
![无机工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/05319c8a6037ee06eff9aef8941ea76e58fa4ada.png)
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。
无机工艺流程分析的答题技巧
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无机工艺流程分析的答题技巧《无机工艺流程分析的答题技巧——咱来唠唠那些小窍门》嘿,朋友们!今天咱来聊聊无机工艺流程分析这个让人有点头疼又有点好玩的事儿。
这玩意儿吧,就像一个迷宫,不掌握点技巧,还真容易在里面晕头转向。
首先呢,咱得像个侦探一样,敏锐地抓住各种关键信息。
题目里的那些文字、图表啥的,可都藏着线索呢!就像是找宝藏一样,得瞪大咱们的眼睛,别放过任何一个小细节。
比如那原材料是啥?得搞清楚,这就好比做菜得知道用啥食材。
然后呢,看看中间都经过了哪些步骤,这每一步啊,都可能有玄机。
这时候啊,别光瞪着眼看,还得动动咱聪明的小脑瓜,想想为啥要这么干呀。
再来说说那些个流程中的反应。
嘿,这就像是一场化学大冒险!什么沉淀啊、溶解啊、氧化还原啊,都是咱要闯过的关卡。
看到那些熟悉的化学反应方程式,就像见到老朋友一样,亲切得很咧!还有那各种仪器设备,也得搞清楚它们的作用。
就像咱家里的锅碗瓢盆,各有各的用处。
这时候就得记住那些常见的仪器,它们可是咱解题的好帮手呢!咱答题的时候,可别慌张,要有条理。
就如同建房子,得一块砖一块砖地垒。
先把大框架搭起来,再慢慢填细节。
遇到不会的,别着急,深呼吸,说不定灵感就来了。
有时候,题目会给咱来点小陷阱,这就得小心咯!可别傻乎乎地就掉进去啦。
咱得多个心眼,想想这里面有没有坑。
还有啊,平时得多积累。
就像存钱一样,知识也是越积越多。
多做几道题,多总结总结经验,以后再遇到类似的题,那还不是手到擒来。
总之呢,无机工艺流程分析这事儿,虽然有点麻烦,但只要咱掌握了技巧,就像有了一把万能钥匙,啥门都能打开。
所以啊,别害怕,大胆地去闯这个迷宫吧,相信最后咱都能找到出口,拿到高分!哈哈,加油吧各位小伙伴们!让咱们一起在无机工艺流程的世界里愉快地玩耍吧!。
无机化工流程综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练(解析版)
![无机化工流程综合分析--2024年高考化学压轴题专项训练(解析版)](https://img.taocdn.com/s3/m/50a6ae1d2f3f5727a5e9856a561252d380eb20b3.png)
压轴题 无机化工流程综合分析命题预测本专题考查类型主要化学工艺流程题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,是无机框图的创新。
试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、分离或提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,具有较强的实用性和综合性,是近几年新高考地区常考题型。
预计2024年命题重点考查涉及除杂和分离等环节,特别是通过调节溶液的pH 达到除杂或分离的目的,常涉及除杂及离子的检验等体现能力立意和化学知识的应用,综合性增强,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。
高频考法(1)废旧物资提纯回收(2)矿产资源物质制备(3)工艺流程与化学图像(4)工艺流程与晶胞结构1.原料预处理的方法及目的方法目的解题指导粉碎、研磨将块状或颗粒状的物质磨成粉末增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分,也是提高“浸出率”的方法之一浸取水浸与水接触反应或溶解(1)加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度,可以加快浸出速率;增加浸出时间可使样品充分溶解,可提高浸出率(2)酸溶时所加酸的量不能太多①过量的酸多消耗后续调节pH 所加的碱性试剂②如果实验过程有硫化物,酸过量会形成有毒气体硫化氢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碱浸除去油污,溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧(焙烧)1.除去可燃性杂质2.使原料初步转化①除去硫、碳单质②使有机物转化或除去有机物③高温下原料与空气中氧气反应等④使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土2.常见的流程中的条件控制条件控制目的反应物用量或浓度①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率;②增大便宜、易得的反应物的浓度,可以提高其他物质的利用率,使反应充分进行;③增大物质浓度可以加快反应速率,使平衡发生移动等降温①防止某物质在高温时溶解(或分解);②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动;③使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离等;④降低某些晶体的溶解度,减少损失等控温①结晶获得所需物质;②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发;③使某物质达到沸点挥发出来;④使催化剂的活性达到最好;⑤防止副反应的发生等加入氧化剂(或还原剂)①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而后调溶液的pH,使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]加入沉淀剂①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等);②加入可溶性碳酸盐,生成碳酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去Ca2+、Mg2+pH控制①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的;②抑制盐类水解;③促进盐类水解生成沉淀,有利于过滤分离3.常考分离、提纯的方法及操作(1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法,实验过程为: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。
化学实验室中的无机合成
![化学实验室中的无机合成](https://img.taocdn.com/s3/m/523d8890b8f3f90f76c66137ee06eff9aef849d3.png)
化学实验室中的无机合成化学实验室是进行科学研究和教学实践的重要场所。
在实验室中,无机合成是一项常见的实验活动。
本文将介绍无机合成的基本原理和步骤,并说明实验室中常见的无机合成反应。
一、无机合成的基本原理无机合成是通过化学反应将两个或多个无机物质转化为目标产物的过程。
无机合成可以通过不同的反应类型实现,包括酸碱中和、氧化还原和沉淀反应等。
无机合成的目的是合成出纯净的产物,以便进行后续的分析和研究。
二、无机合成的步骤1. 实验准备:在进行无机合成实验之前,需要仔细阅读实验手册,了解实验目的、反应方程式和所需试剂。
同时,需要准备好必要的实验器材,如烧杯、试管、洗瓶等,并进行适当的清洗和消毒。
2. 试剂配制:根据实验要求,仔细称取所需的试剂,并按照实验方程式计算比例配制。
在配制试剂时,要注意安全操作,避免接触有毒或腐蚀性物质。
3. 反应进行:将所需试剂按照实验方程式加入反应容器中,然后进行适当的搅拌或加热。
在反应过程中,需要控制反应温度和时间,以获得理想的反应产物。
4. 产物分离:完成反应后,将反应溶液进行过滤或离心等操作,以分离出产物。
根据实验要求,也可以进一步进行晶体生长或溶剂蒸发等步骤,以得到纯净的产物。
5. 产物分析:对合成产物进行适当的分析和表征,可以使用质谱、红外光谱、核磁共振等手段进行分析。
通过分析产物的物理和化学性质,可以判断合成反应的成功与否,并进一步探究反应机制和性质。
三、实验室中常见的无机合成反应1. 酸碱中和反应:酸和碱反应生成盐和水的反应。
例如,将氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。
2. 氧化还原反应:包括氧化和还原两个过程,其中氧化剂得到电子,还原剂失去电子。
例如,将亚硫酸钠与氯气反应生成硫酸钠和盐酸。
3. 沉淀反应:两种溶液中的阳离子和阴离子发生反应形成沉淀的反应。
例如,将硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠。
四、在无机合成实验中的注意事项1. 实验室安全:在进行无机合成实验时,要严格遵守实验室安全规定,佩戴适当的防护装备,如实验手套、护目镜和实验大衣等。
无机工艺流程分析的答题技巧
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无机工艺流程分析的答题技巧《关于无机工艺流程分析答题技巧的唠唠嗑》
嘿,各位小伙伴们!今天咱来唠唠无机工艺流程分析的那些答题技巧,可别小瞧了它哟,这可是咱们化学考试里的一块儿“硬骨头”呢,但别怕,咱有招!
首先呢,咱们得跟题目“混熟”!看到流程图可别发怵,就把它当成个迷宫游戏,咱们得弄清楚从哪儿进,到哪儿出,中间都经历了啥。
不要放过任何一个小细节,就像侦探找线索一样,说不定某个小箭头就是解开难题的关键呢!
然后呢,搞清楚反应物和产物那是必须的呀!这就好比咱得知道自己要从哪儿出发,要到哪儿去。
那些化学物质就像一个个小精灵,在流程里蹦来蹦去,咱得把它们管理好咯。
还有哦,条件也至关重要!温度啦、压力啦、催化剂啥的,可都是“幕后大boss”,它们能决定这些小精灵怎么变化。
比如说温度太高,可能某个物质就“翻脸”了,不按咱们想的来反应了。
所以咱得时刻注意这些条件,就像照顾小宝贝一样细心。
碰到不认识的物质也别慌张,咱就大胆猜一猜!根据前后文,看看它
可能会有啥性质。
说不定猜着猜着,就猜对了呢,嘿嘿。
实在不行,咱就启动“瞎蒙”模式,当然啦,这是开玩笑的,可不能真瞎蒙呀。
再说了,答题的时候得把字写工整咯!别写得龙飞凤舞的,老师改卷的时候都看不清,那多耽误事儿啊。
还有啊,该列的式子一个都不能少,可别“偷懒”,想着蒙混过关。
另外,咱们平时得多做几道题练练手,俗话说熟能生巧嘛。
做得多了,看到题目就觉得亲切,就像看到老朋友似的,还怕答不上来?
总之呢,无机工艺流程分析虽然有点难,但只要咱们掌握了这些技巧,再加上一点点耐心和细心,就一定能把它拿下!小伙伴们,加油冲呀,让咱们在化学的世界里畅游吧!哈哈!。
无机化学工艺设计流程
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无机化学工艺设计流程1.确定产品要求:首先需要准确理解产品的物理化学性质和用途要求,如纯度、颜色、颗粒度等。
同时还要确定生产能力和产量要求。
2.选择原料及反应途径:根据产品要求和经济因素,选择合适的原料和反应途径。
原料的选择应考虑成本、供应可靠性和环境影响等因素。
反应途径的选择要满足产品质量要求和工艺操作的可行性。
3.确定反应条件:根据反应途径和原料性质,确定反应条件,包括反应温度、压力、反应时间和反应物的投料方式等。
这些条件要根据反应的热力学和动力学特性确定,以获得高效率和优质的反应过程。
4.设计反应设备:根据反应条件和产量要求,选择合适的反应设备。
对于体积较小的反应,可以选择批次反应器;对于需要连续生产的大规模反应,可以选择连续反应器。
同时还需要考虑设备的材质、耐受压力和温度的能力。
5.确定分离纯化方法:根据产品的物理化学性质,设计出适合的分离纯化方法。
常见的分离方法包括结晶、蒸馏、萃取、吸附等。
这些方法要选择能够高效分离目标物质并能够回收和再利用反应副产物。
6.计算工艺参数:根据反应过程的热力学和动力学特性以及设备参数,计算出工艺的主要参数,如反应物的进料量、反应温度、反应时间、设备的尺寸等。
这些参数对于确定工艺流程和设备的正常运行非常重要。
7.进行实验验证:根据设计的工艺流程,进行实验验证。
通过实验可以验证工艺参数的合理性和工艺流程的可行性。
同时也可以通过实验来优化工艺参数和流程,以获得更好的产品质量和经济效益。
8.进行工程化设计:根据实验的结果,进行工程化设计。
设计出满足产品要求和工艺参数的具体工艺流程和设备。
同时还要考虑其他因素,如安全性、环境保护和操作的便捷性等。
9.实施工艺流程:根据工程设计,实施工艺流程。
在实施过程中,要进行监控和控制,确保工艺流程的稳定和产品质量的一致性。
10.评估工艺效果:对实施后的工艺流程进行评估。
评估主要包括产品质量、经济效益和安全环保等方面。
根据评估结果,可以对工艺流程进行调整和优化,以达到更好的效果。
无机工艺流程[1]
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2020/11/16
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第三章 第6讲 无机化工工艺流程题-2025年高中化学高考备考
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第三章金属及其化合物第6讲无机化工工艺流程题无机化工工艺流程题是以真实的工艺生产流程为情境,考查元素化合物的性质、实验基本操作、化学平衡原理、溶液中的离子反应、物质制备和分离等知识,具有情境新颖、信息丰富、灵活多变的特点,能够很好地考查考生在陌生情境中提取信息,利用所学知识分析问题、解决问题的能力,对考生化学学科核心素养的要求较高,故在高考试题中备受命题人的青睐,需引起考生的足够重视。
1.根据试题整体特点分析分类特点命题趋势及热点分析物质制备类一般以矿物或废料为原料,有时也以化学品为原料,经过一系列转化、除杂等步骤,得到目标产品物质制备类工艺流程题是主流考查形式,比较典型,备考时需加大训练力度。
结合理论的综合类工艺流程题近两年在地方卷中大量出现,其综合性强、考查角度广,预测是未来工艺流程题的命题新方向。
尤其2022年湖南卷的工艺流程题考查了化学反应的热效应,打破常规,值得引起考生注意物质提纯类从混合矿物或矿渣中经分离提纯得到目标产品结合理论的综合类以工艺流程为载体,侧重考查溶液中的离子反应与平衡(图像、计算等)、电化学知识2.近四年高考化学工艺流程题考查热点分析考查热点考频热点剖析全国卷地方卷原料预处理10卷6考50卷14考考查原料预处理的方法、目的等化学(离子)方程式书写10卷9考50卷35考考查元素化合物模块知识,核心是物质的转化,关键在于厘清工艺流程,难点是对所给陌生信息的理解与应用。
高频考查的元素有Fe 、Cr 、Mn 、Ni 、Mg 、Al 、V 、Ti 、Ca 等(常见元素、第四周期金属元素居多),近年来还考查陌生元素,如Mo 、Ce 等。
对于非课标要求的元素,试题中会给出对应的性质、反应等信息,考物质推断10卷5考50卷22考查考生对新信息的提取、理解、分析、应用能力循环利用10卷4考50卷11考引导考生将所学知识应用于生产实际,需考虑经济性、环保性,体现科学态度与社会责任化学学科核心素养生产条件的选择与优化10卷4考50卷21考实验仪器与操作—50卷11考将化学工艺流程与实验相结合,主要考查分离提纯及检验的相关操作化学平衡常数相关计算10卷4考50卷20考将化学工艺流程与化学平衡相结合,考查沉淀溶解平衡,常根据K sp计算溶液pH等,近两年地方卷开始融合沉淀转化、电离平衡、水解平衡等进行考查电化学10卷1考50卷5考将化学工艺流程与电化学相结合,考查电极反应式书写及电化学的相关计算注:本表格以近四年具有代表性的全国卷及新高考地方卷为蓝本,全国卷共10套(2020年3套、2021年2套、2022年2套、2023年3套),新高考地方卷共50套(2020年8套、2021年15套、2022年15套、2023年12套)。
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___________________________ 。
无机结合料施工工艺流程
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无机结合料施工工艺流程
一、材料准备
1. 准备无机结合料,如水泥、混凝土、砂浆等。
根据设计施工图及工料清单进行配料。
2. 准备辅助材料,如沙子、砂石、成型模具等。
3. 准备设备,如混合机、分配机、输送机等。
二、基础处理
1. 检查地基,清理场地,铺设基层。
2. 为防潮或隔热、隔声等需要先铺设毡布、海绵或者隔热材料。
三、混合处理
1. 按配方在混合机中料进行混合,直至浆体变浑为止。
2. 混合后的无机结合料悬浮液要经过放置平衡后再运用。
3. 根据需要可加入二级混合、压强填充等加工过程。
四、输送施工
1. 使用输送机将混合好的无机结合料输送到施工现场。
2. 使用不同工艺进行浇注、抹平、成型等施工步骤。
3. 使用振荡机或敲击设备进行进一步致密作业。
五、保温保湿
1. 施工完成后实施恰当的保温保湿期。
2. 根据实际环境和物质类别,保温保湿时间通常为3-7天。
3. 达到设计强度后脱模完成工程。
以上就是无机结合料施工的基本工艺流程。
实际操作中还应注意安全和质量控制等环节。
无机化工生产流程详解
![无机化工生产流程详解](https://img.taocdn.com/s3/m/f85c2667b5daa58da0116c175f0e7cd184251896.png)
无机化工生产流程详解引言无机化工是一门研究无机物质制备和应用的学科,涉及到许多重要的行业和产品,如化肥、玻璃、陶瓷、金属材料等。
无机化工生产过程复杂且多样化,涉及许多工艺和步骤。
本文将详细介绍无机化工生产过程中的一般流程和关键步骤。
原料准备无机化工生产的第一步是原料准备。
不同的生产过程需要不同的原料,如草酸法制备碳酸氢钙,一般需要准备草酸和石灰石作为原料。
原料准备包括原料的选择、储存和预处理。
原料的选择通常基于产品质量的要求和经济考虑。
储存原料需要注意防止受潮、污染和自燃,以保证原料的稳定性和可靠性。
某些情况下,还需要对原料进行预处理,如筛分、干燥等。
反应过程反应是无机化工生产的核心环节。
不同的产品需要不同的反应方式和条件。
反应过程的基本要素包括反应容器、原料投料、控制参数和反应均匀性等。
在有些反应过程中,为了提高反应速率和产率,可能需要添加催化剂或改变反应条件,如温度、压力和PH值等。
在反应过程中,要注意控制反应温度、压力和反应时间,以确保产品的质量和稳定性。
分离和纯化在反应完成后,需要对产物进行分离和纯化,以获取所需的目标产物。
分离和纯化的方法有很多种,如蒸馏、结晶、沉淀、萃取、过滤等。
选择合适的方法要基于产物的性质和要求。
在分离和纯化过程中,还要注意回收和处理废物,以保证环境的安全和可持续发展。
产品包装和储存分离和纯化后的产品需要进行包装和储存,以便于运输和销售。
产品包装要符合国家的标准和法规,并考虑产品的安全性和便捷性。
储存过程中要注意产品的稳定性和防腐措施,以保证产品的质量和有效期。
安全与环保在无机化工生产过程中,安全和环保是非常重要的问题。
涉及到危险化学品和高温高压等因素,容易引发事故和污染。
因此,在生产过程中要严格遵循安全操作规程、配备必要的防护设施,进行安全培训和应急演练。
同时,要建立健全的环保管理体系,控制污染物的排放和处理,减少对环境的影响。
结论无机化工生产流程复杂且多样化,包括原料准备、反应过程、分离和纯化、产品包装和储存等多个环节。
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高考化学·无机综合及工艺流程分析一、化学工艺流程题的解题要领解题时首先要粗读试题,尽量弄懂流程图。
要明确流程图中箭头方向和代表的含义。
流程图中箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物),返回的箭头一般是“循环利用”的物质。
图中一般会出现超纲知识,要读懂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。
所以一定要关注题目的每一个字眼,但不必将每一个物质都推出,问什么推什么。
其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。
在答题时应注意前后问题往往没有连带效应,即前一问不能回答没关系,不影响后面回答问题。
遇到做不出来的问题要及时放弃,以免影响其他问题的作答。
最后,作答时一定要看清所提问题,不能答非所问,注意语言表达的科学性。
二、化工流程中实验操作分析与物质成分确定1.工艺流程中的实验操作分析(1)流程中的“操作步骤”操作步骤高频设问答题模板原料处理如何提高“浸出率”、反应速率?原料预处理:①将矿石粉碎;②适当提高浸取液的浓度;反应过程中:③适当加热加快反应速率;④充分搅拌;⑤增加滴液速率等分析“浸出率”图表,解释“浸出率”高低变化的原因。
“浸出率”升高一般是反应温度升高,反应速率加快;但当“浸出率”达到最大值后,温度升高“浸出率”反而下降,一般是反应试剂的分解或挥发。
选择达到一定较高“浸出率”的时间及温度(注意:一般为某范围内)焙烧①高温下硫化物与空气中氧气反应(如FeS2与氧气生成氧化铁和二氧化硫);②除去硫、碳单质;③有机物转化(如蛋白质燃烧)、除去有机物等特别注意坩埚、陶瓷中有SiO2,要与Na2CO3、NaOH等碳酸盐、强碱物质反应酸性气体的吸收常用碱性溶液吸收(如SO2用Na2CO3或NaOH溶液或石灰乳吸收)(2)流程中的“操作目的”2.流程中物质成分的确定(1)循环物质的确定(2)副产品的判断(3)滤渣、滤液成分的确定要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况:①反应过程中哪些物质(离子)消失了。
①所加试剂是否过量或离子间发生化学反应,又产生了哪些新离子;要考虑这些离子间是否会发生反应。
③去除主产品和副产品,原料中的相关成分存在于何处。
3、常见的操作与答题三、流程图结构分析1、工艺流程图题的求解,首先要能突破对流程图各阶段涵义、功能的大致理解。
需要学会对题干信息中原料是什么、要合成的目标产物是什么、流程图下面是否有已知信息或后续题述中是否可能有有用信息进行整合,结合“题在书外,理在书中”的道理去理解。
工艺流程图结构主要包括:①主线主产品(其中包含从原始原料到目标产品过程中,通过核心反应制取中间产物直至目标产品,中间产物和目标产物的分离提纯操作等环节,这意味着目标产品中的核心元素应在这条(或两条)主线上以不同存在形式转化最终形成目标产品)。
①支线副产品(副产物、次要产物等)。
①折回线表示循环(以节约成本、提高产率或防污染等)。
①箭头打入方向为投料(从中寻找核心反应的反应物或可能的价态变化及反应)。
2、工艺流程图中涉及的术语较多,可结合“学化学先理解及工业上为大批量生产”的理念,简化理解,很易突破。
①酸洗、酸溶、酸浸,碱洗、碱溶、碱浸,水洗、水溶、水浸以及浸取可大致分别理解为加酸、加碱、加水溶解(从中要分别注意可与酸或碱反应的物质或微粒及物质水溶性等)。
①沉钒、沉铜、沉钴等分别指使钒元素、铜元素、钴元素转化为沉淀。
①煅烧、灼烧、焙烧均可简单理解为高温加热即可。
①滤渣即过滤后的不溶物。
其他如熔炼、成型、矿渣、矿浆、渣料、粗品、浸取液、纯化、富集、捕获、吸收、脱除、热解、钙化(作用)、消化(作用)、碳化(作用)、氢化、净化、有机相(层)、无机相(层)、离子隔膜(阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜)、电拌、蒸发浓缩、冷却结晶、趁热过滤、重结晶等,均可从字面便能理解其大致意思。
①乙醇洗或其它非水试剂洗涤的目的,一般都是减少相对于用水洗的溶解损耗。
①调PH时从强酸性调到弱酸性一般不用强碱,不能引入新杂质。
一般用相关某元素的氧化物、氢氧化物、碳酸盐等。
①注意流程图中Fe元素的除杂与分离特征,注意H2O2在工艺流程图中的应用。
四、陌生方程式的配平氧化还原反应方程式的配平原则:电子得失相等,即化合价升降总数相等。
1、配平方法:(1)一般氧化还原反应配平:P4 + HNO3(浓)H3PO4 + NO2↑+ H2O(2)部分氧化还原反应配平:KMnO4 + HCl—— KCl+ MnCl2+ H2O+ Cl2↑2、应记住以下常见氧化剂和还原剂所对应的还原产物和氧化产物常见的还原剂:I—(HI)、S2—(H2S)、SO2、Fe、Cu常见的氧化剂:Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、O2、H2O2、KMnO4/H+高中化学教材中的十大工艺流程解读1.从铝土矿中提炼铝说明:下面两个流程都有问题,仅供参考。
工业上是用碱溶法,没有用酸溶法。
而且碱溶法里面二氧化硅是与氢氧化钠反应生成铝硅酸钠沉淀而被除去。
流程①(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O①AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClHCl+NaOH=NaCl+H2O①NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3NaOH+CO2=NaHCO3①Al(OH)3=Al2O3+3H2O①Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑(2)问题探讨(思考并回答问题)①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。
①步骤①能否用氨水代替NaOH溶液?提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。
①步骤①中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是N a HCO3吗?提示:不是N a HCO3而是Na2CO3。
流程①(1)涉及反应①Al 2O 3+NaOH=2NaAlO 2+H 2O SiO 2+NaOH=Na 2SiO 3+H 2O ①Na 2SiO 3+HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl NaAlO 2+HCl=NaCl +AlCl 3+2H 2O NaOH +HCl=NaCl +H 2O①AlCl 3+NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+NH 4Cl HCl +NH 3·H 2O=NH 4Cl +H 2O(2)问题探讨①步骤①中将盐酸改为“CO 2”合适吗?为什么?提示:不合适;因为过量CO 2与NaAlO 2、Na 2SiO 3反应生成Al(OH)3和H 2SiO 3沉淀,达不到分离S i O2和A l的目的。
①步骤①中将氨水改为“NaOH 溶液”合适吗?提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH 。
①冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?提示:不能;因为AlCl 3属于共价化合物。
2.硅的制备(1)涉及反应①SiO 2+C 高温 Si +CO↑①Si +Cl 2=SiCl 4 ①SiCl 4+H 2=Si +4HCl(2)问题探讨①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气?提示:高温下,焦炭和空气中的O2发生反应。
①用石英砂和焦炭制备粗硅的反应中,焦炭的作用是什么?提示:提供能量,作还原剂。
①粗硅与HCl完全反应后,经冷凝得到的SiCl4(沸点57.6 ①)中混有少量的SiHCl3(沸点33 ①),提纯SiCl4采用的方法是什么?提示:蒸馏。
①由SiO2与C高温下反应得到的粗硅中可能含有什么杂质?提示:SiO2、C、SiC等。
3.氯碱工业(1)涉及反应①2NaCl+H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑①Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O①Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O①H2+Cl2点燃2HCl(2)问题探讨①食盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,如何设计实验方案除去这些杂质离子?提示:Ca2+—Na2CO3溶液、Mg2+—NaOH溶液、SO42-—BaCl2溶液,注意溶液加入顺序。
①工业上电解食盐水制烧碱时,食盐水为什么必须要精制?提示:精制食盐水的目的是除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,以防Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2堵塞隔膜电解槽中的隔膜,造成电解失败。
①用惰性电极电解饱和食盐水时,为什么要用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室?提示:电解时,阳极产生Cl2,阴极产生H2,若无隔膜,二者混合光照时会发生爆炸,隔膜的作用是将H2和Cl2隔开,以防发生危险。
①步骤①制取漂白粉时是将Cl2通入澄清石灰水中吗?提示:澄清石灰水中Ca(OH)2的含量低,不适合工业大量生产,应改为石灰乳。
4.工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸(1)涉及反应①FeS2+O2=Fe2O3+SO2①SO2+O2=SO3①SO3+H2O=H2SO4(2)问题探讨①煅烧黄铁矿要在沸腾炉中进行,其中矿石要粉碎,从炉底鼓入空气,炉中的粉末状固体就像沸腾的液体一样,煅烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状?提示:增大矿石和氧气的接触面积,提高燃烧效率。
①在接触室中通入过量的氧气,能否将SO2全部转化成SO3?提示:不能;原因是SO2催化氧化成SO3的反应是可逆反应。
①依据化学反应速率和化学平衡原理,增大压强对SO2催化氧化成SO3的反应是十分有利的,而工业生产上为什么不采用高压而采用常压下进行反应?提示:常压下,SO2催化氧化成SO3的转化率已经很高,增大压强,即增加了设备的投资,得不偿失。
①吸收塔中发生的是SO3与水的反应,为什么吸收SO3气体时用98%的浓硫酸而不用水吸收?提示:用水吸收SO3易形成硫酸的酸雾,影响吸收效率。
①硫酸工厂的尾气中含有大量的SO2,写出用氨水吸收SO2的化学方程式。
提示:SO2+NH3·H2O=NH4HSO3,2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。
5.工业制硝酸(1)涉及反应①NH3+O2=NO+H2O ①NO+O2=NO2 ①NO2+H2O=HNO3+NO(2)问题探讨①步骤①吸收塔中为什么NO2被水吸收过程中要补充一定量的空气?提示:因NO2与水反应生成HNO3时只有的NO2转化成HNO3,通入空气的目的是使NO2与O2作用完全转化成HNO3,方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。
①工业制硝酸时,能否将工业尾气直接排入大气中?工业尾气中有害气体的主要成分是什么?提示:不能;NO和NO2。
①已知:①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O①2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O硝酸工厂的尾气可用NO x(NO与NO2的混合气体)表示,用NaOH溶液可吸收尾气,为使NO x完全被NaOH溶液吸收x的取值范围是什么?如何操作才能保证NO x 完全被NaOH溶液吸收?提示:1.5≤x<2;通入一定量的空气(或O2)后,再被NaOH溶液吸收。