化学工艺流程题(含答案)
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2016高三化学专题复习———工艺流程题
一、解题常用方法
化学工艺流程题结构一般包括题头、题干与题尾三部分.题头一般简单介绍以何种物质(主要成分就是什么、含什么杂质等,要注意一些关键信息)为原料制备哪种物质,以及物质得性质与用途.题干部分则就是工业制备得简化工艺流程图。题尾部分则就是根据工业生产流程中涉及到得化学知识命题者精心设计得系列问题。对于学生解题需要得未学过得信息在三个部分都有可能出现,审题时须全盘考虑。
二、解题基本步骤
(1)审题:划出重要信息
(2)分析流程:①反应物就是什么?②发生了什么反应?③该反应造成什么后果?④对制造产品有什么作用?抓住一个关键点:一切反应或操作都就是为了获得产品而服务。
(3)技巧:先答与流程无关得空
二、解题思维方向
化工流程题目在流程上一般分为3个过程
(1)原料处理得方法与作用
①研磨得目得:增大接触面积,加快溶解或加快反应速率。
②酸溶、碱溶,水溶(酸浸、碱浸、水浸)—-溶解
③灼烧、煅烧:改变结构,使一些物质在后续过程中易溶解,并可使一些杂质(如有机物)
在高温下氧化、分解。
(2)分离提纯阶段得常考点
①调PH值除杂,控制溶液酸碱性使金属离子形成氢氧化物沉淀
例如:已知下列物质开始沉淀与沉淀完全时得PH如下表所示:
物质开始沉淀沉淀完全
Fe(OH)32、73、7
Fe(OH)27、6 9、6
Cu(OH)24、7 6、2
提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液PH使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀。
注意:调PH所需物质一般应该满足两点:a、能与H+反应,使溶液PH增大、b、不引入新得杂质
流程:
②试剂除杂,要注意加入得就是沉淀剂还就是氧化剂(或还原剂)
③控制体系得温度
a.采取加热得目得:;加速某固体得溶解,加快反应速率;减少气体生成物得溶解并使其逸出;使平衡向需要得方向移动;趁热过滤,防止某物质降温时因析出而损耗或带入新得杂质。
b.控制低温:防止物质得分解,如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等;防止物质得挥发,如盐酸、醋酸等;抑制物质得水解,如冰水洗涤,以防止洗涤过程中得溶解损耗;增大气体反应物得溶解度,使其被充分吸收.
(3)获取产品阶段得常考点
①洗涤:a、水洗,b、冰水洗,c、有机溶剂洗,其目得就是:
.洗去目标物表面得杂质离子;减少目标物得溶解损耗或增大有机杂质得溶解量;防止目标物形成结晶水合物;使晶体快速干燥。
②蒸发,反应时得气体氛围抑制水解,如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、CuCl2等固体,以防止其水解
③从溶液中得到溶解度受温度影响较大溶质得方法:
.蒸发浓缩,冷却结晶,过虑,洗涤,干燥。
(4)可循环物质得判断:①流程图中回头箭头得物质
②生产流程中后面新生成或新分离得物质(不要忽视结晶后得母液),可能就是前面某一步反应得相关物质。
四、解题答题规范
(1)检验物质:取样—加试剂—说现象-得结论。取少量待测液于试管中,加入XX试剂,有XX现象,说明XX结论
(2)在写某一步骤就是为了除杂,应该注明“就是为了除去XX杂质”。在写某一步骤中得颜色变化情况,应该写明“某色变到某色”,如果就是变成无色,可以只写“褪色”。在写加入某氧化剂得作用时,应写明:就是将XX氧化成XX
(3)检验就是否沉淀完全:静置,往上层清液中滴加某试剂,振荡,观察就是否再产生沉淀.或者:过滤,取少量上层清液于试管中,滴加某试剂,振荡,观察就是否再产生沉淀。(4)检验沉淀就是否洗涤干净:取最后一次洗涤液于试管中,加入XX试剂,有XX现象,说明XX结论(洗涤离子为沉淀吸附得离子,一般为加入沉淀剂时过量得物质)
(5)洗涤沉淀操作:
往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2-3次
例题:用含有A12O3、SiO2与少量FeO·xFe2O3得铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。,工艺流程如下(部分操作与条件略):
Ⅰ、向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ、向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液得pH约为3;
Ⅲ、加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ、加入MnSO4至紫红色消失,过滤;Ⅴ、浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解A12O3得离子方程式就是
(2)KMnO4 —氧化Fe2+得离子方程式补充完整:
MnO4-+Fe2++= Mn2++Fe3++ (3)已知:
生成氢氧化物沉淀得pH
Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3、46、3 1、5
完全沉淀时4、7 8、3 2、8
注:金属离子得起始浓度为0、1mol·L
根据表中数据解释步骤Ⅱ得目得:
(4)己知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,
①向Ⅲ得沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2得现象就是、
②Ⅳ中加入MnSO4得目得就是
五、巩固练习
1、(15分)湿化学法(NPP—法)制备纳米级活性氧化锌,可以用氧化锌粗品(含有FeO、Fe2O3、CuO杂质)为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中得杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙烧获得活性氧化锌,其化学工艺流程如下:
已知溶液中Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+以氢氧化物得形式沉淀时得pH如下表:
离子开始沉淀得pH 完全沉淀得pH
Fe2
6、4 8、4
+
Fe3+2、7 3、2
Cu2+5、2 6、7
Zn2+6、89、0
(1)实验室用98%浓H2SO4(ρ=1。84 g·cm—3)来配制100 mL 2、5mol·L—1稀H2SO4所需得玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、、、。
(2)通过可以检验产品中就是否含有Na+,该实验得具体操作就是
。(3)滤渣1就是(填化学式,下同),滤渣2就是.加入H2O2时发生反应得离子方程式为。
(4)“沉淀"得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500℃下进行,“煅烧"反应得化学方程式为 .
(5)纳米活性氧化锌可用作氯乙烯聚合制取聚氯乙烯得催化剂,写出该反应得化学方程式: 。