青岛二中高三化学专题复习 化工流程图题 (共24张PPT)

【知识归纳3】
化学工艺流程类试题中的关键词及目的
(1)灼烧(煅烧)：原料的预处理，不易转化的物质转化为 容易提取的物质：如海带中提取碘等； (2)酸：溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)； (3)碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调
节pH促进水解(沉淀)； (4)氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去(沉淀)的离子
答案：(1) ①Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O ②加热(至沸) (2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高 (3)①向滤液中加入适量 30%的 H2O2，使其充分反应 ②滴加 1.0 mol·L－1 NaOH，调节溶液 pH 约为 5(或 3.2≤pH ＜5.9)，使 Fe3＋沉淀完全 ④向滤液中滴加 1.0 mol·L－1 NaOH，调节溶液 pH 约为
(8)趁热过滤：减少结晶损失，提高纯度； (9)洗涤：滤液淋洗的目的是减少沉淀的溶解，
冷水洗涤的目的是减少沉淀的溶解，酒精洗涤 的目的是减少晶体溶解，得到较干燥的沉淀。
解工艺流程题“十看”
1、原料产品要明确 2、常见反应要熟练 3、陌生反应找信息，会迁移 4、箭回头可循环 5、分离离子调PH 6、分离有水物质要浓缩 7、结晶、过滤最常见 8、趁热过滤看图表 9、洗涤干净找杂质 10、绿色环保心中记
无机废物综合利用题(除杂型)
[例题 1]废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保 护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为 99%) 回收铜并制备 ZnO 的部分实验过程如下：
(1)①铜帽溶解时加入 H2O2 的目的是__________________ _C_u_＋__H__2O__2_＋__H_2_S_O_4_=_=_=_C__u_S_O_4_＋__2_H_2_O___(用化学方程式表示)。
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”。
4．熟悉常见工艺手段、操作的名称和目的 (1)原料的处理。 ①溶解：通常用酸溶解，也有用水、碱或有机溶剂等进行 溶解、富集。 ②灼烧：如从海带中提取碘。 ③煅烧：改变结构，使一些物质能溶于某些溶剂，并使一 些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。 ④其他：研磨或剪碎、榨汁、富集、表面处理，如除去金 属表面的油污等。
5．解答计算问题时，注意计算结果应带单位和有效数值处 理。
【变式训练】 1．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含 NO、 NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其 部分工艺流程如下：
(1)一定条件下，)NO 与NO2 存在下列反应：NO(g)＋NO2(g) N2O3(g)，其平衡常数表达式为K＝___________________。
10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全。
1．解答流程题首先要找出核心反应步骤，正确理解每一步 操作的目的。
2．仔细审题，根据题尾问题进一步理解题干知识，以便准 确回答问题。
3．解答书写反应方程式的题目时注意配平和标明反应条 件。
4．解答实验操作和用化学原理分析题目时，应按照一些基 本答题模式规范答题，注意化学仪器、操作步骤中的错别字。
④趁热过滤：若目的是获得固体，则是为了防止其他物质
析出导致产品不纯或防止温度降低固体溶解；若目的是获得液
体，则是为了防止温度降低析出固体，造成损耗。
⑤洗涤：洗去晶体表面的杂质离子。若是冰水洗涤，可减
少晶体在洗涤过程中的溶解损耗；若是有机溶剂(乙醇、乙醚等)
洗涤，除了减少溶解损耗外还便于干燥。
⑥结晶的几种方法： (1)当溶液是单一溶质时，若所得晶体不带结晶水(如NaCl、 KNO3)：蒸发、结晶；若所得晶体带结晶水(如CuSO4·5H2O) 蒸发浓缩(至有晶膜出现)，冷却结晶，过滤。 (2)当溶液中有两种或两种以上溶质时，若要得到溶解度受温
化工流程图题
一、化工流程图的地位 化工流程图题是近几年的高考热点，以化工生产为背景、
中学化学知识为基础、化工流程为载体，联系化学实验基本操 作、化学原理和化学计算等知识考查学生的综合分析运用能力。
二、化工流程图试题的构成特点 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。
度影响小的溶质：浓缩(结晶)，趁热过滤；若要得到溶解度 受温度影响大的溶质：蒸发浓缩，冷却结晶。
5．了解化工流程题的设问特点 (1)问题各自相对独立，无连带关系，一个问题解决不了不 会影响下一个问题的解决； (2)题目中超纲的知识要么有信息提示，要么与解答题目无 关；
(3)每题中基本上都有与流程图无关的问题，可以直接根据 已有的知识去完成。
①滴定选用的指示剂为__淀__粉__溶__液________，滴定终点观察 到的现象为__蓝__色__褪__去________。
②若滴定前溶液中 H2O2没有除尽，所测定的Cu2＋的含量 将会_偏__高_____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3) 已 知 pH＞11 时 Zn(OH)2 能 溶 于 NaOH 溶 液 生 成 [Zn(OH)4]2－。下表列出了几种离子生成 氢 氧 化 物 沉 淀时的 pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
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铜帽溶解后需将溶液中过量 H2O2除去。除去H2O2的简 便方法是_加__热__(_至__沸__)。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为 Zn、ZnO，杂质为铁及其 氧化物)的量，实验中需测定除去 H2O2 后溶液中 Cu2＋的量。实 验操作为准确量取一定体积的含有 Cu2＋的溶液于带塞锥形瓶 中，加适量水稀释，调节 pH＝3～4，加入过量 KI，用 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下：2Cu2＋ ＋4I－===2CuI(白色)↓＋I2；I2＋2S2O23－===2I－＋S4O26－。
Байду номын сангаас
Fe3＋ Fe2＋ Zn2＋
开始沉淀的pH 1.1 5.8 5.9
完全沉淀的pH 3.2 8.8 8.9
实验中可选用的试剂：30% H2O2、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1 NaOH。
由 除 去 铜 的 滤 液 制 备 ZnO 的 实 验 步 骤 依 次 为 ：
①_向__滤__液__中__加__入__适__量__3_0_%__的__H__2O__2，__使__其__充__分__反__应_______； ②③_过滴__滤加__；1_._0_m；ol·L－1＜N5a.O9)H，，调使节F溶e3＋液沉p淀H 完约全为 5(或 3.2≤pH ④向__滤__液__中__滴；加 1.0 mol·L－1 NaOH，调节溶液 pH 约为 10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全。 ⑤过滤、洗涤、干燥； ⑥900 ℃煅烧。
【知识归纳2】
工业流程常用名词
(1)浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。 (2)酸浸：指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，
不溶物通过过滤除去的过程。 (3)水浸：指与水接触反应或溶解。水浸时采用加热和
搅拌操作的目的是使指定物质尽可能多和尽可能快 地溶解在溶液中。 (4)水洗：水洗通常是为了除去水溶性的杂质(滤液淋洗 ——减少沉淀的溶解；冷水洗涤——减少沉淀的溶解； 酒精洗涤——减少晶体溶解，得到较干燥的沉淀)。 (5)酸洗：通常指清洁金属表面的一种方法。一般指将制 件浸入硫酸等的水溶液，以除去金属表面的氧化物等薄 膜，是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。
(2)反应条件的控制。 ①pH 的控制：控制溶液的酸碱性，使其中某些金属离子形 成氢氧化物沉淀，如 Fe3＋、Cu2＋的分步沉淀。 ②控制蒸发或反应时的气体氛围：如 MgCl2 溶液制无水 MgCl2。 ③温度的控制：控制反应速率或促使平衡向某个方向移动； 促进(或抑制)某物质结晶析出；防止某些物质在高温时分解， 如有 H2O2 参与的反应。
(2)上述工艺中采用气－液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底 进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋), 其目的是__________________； 滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是___________(填化学式)。
(3)该工艺需控制 NO 和 NO2 物质的量之比接近 1∶1。若 n(NO)∶n(NO2)>1∶1，则会导致_________________________； 若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，则会导致_______________________。
(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中 Ca(NO2)2 会 发生分解，产物之一是 NO，其反应的离子方程式为：_______ ______________________________________________。
答案：(1)cNcON·2cON3O2 (2)使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 (3)排放气体中 NO 含量升高 产品 Ca(NO2)2中Ca(NO3)2 含量升高 (4)3NO－ 2 ＋2H＋===NO－ 3 ＋2NO↑＋H2O
6．形成基本答题模式和使用规范语言答题 如有关分离操作涉及的问题：加热蒸发浓缩、冷却结晶、
过滤；萃取、分液、蒸馏(分馏)。解答与平衡移动有关的问题 需遵循阐明体系中存在的核心平衡→所采取的措施、改变的条 件→导致平衡如何移动、产生什么结果的步骤。
【知识归纳1】
化工生产主要解决的问题：
(1)解决将原料转化为产品的生产原理； (2)除去所有杂质并分离提纯产品； (3)提高产量与产率； (4)减少污染，考虑“绿色化学”生产； (5)原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题； (6)生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。
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。
如除去Fe 2＋，通常加入氧化剂(如H2O2)将其氧化成Fe 3 再调节pH使之沉淀； (5)氧化物：调节pH促进水解(沉淀)，如在酸性溶液中可加 入CuO，使pH上升；
(6)控制pH：促进某离子水解，使其沉淀，利于 过滤分离；
(7)煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除 去溶解在溶液中的气体，如氧气；