总结化学工业流程图题方法

化工流程图解题技巧及练习

一、无机化工流程题得特点

1、工业生产流程得主要框架:原料→I预处理→II分离提纯→III核心反应→产品

2、试题本质:想办法从混合物中提取纯净物。

3、考察内容:核心考点:物质得分离操作、除杂试剂得选择、生产条件得控制、产品分离提纯。

(1)据流程图或题目提供得反应物与部分生成物书写情景方程式; (2)滤渣得成分; (3)滤液得成分;

（4）核心反应条件得控制与原因; (5)选择化学除杂试剂及原因; (6)调PH值得范围及试剂得选择;

(7)相关实验仪器;(8)相关计算。等等。

二、解题技巧

(一)读题

1、①先粗读:明确原料、明确杂质、明确目标产品。先不必把每个环节得原理都搞清楚。

②针对问题再精读:分析细节,根据问题去研究某一步或某一种物质。

③第三,要瞧清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达得规范性。

【注】:在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面得问题。

2、读流程图得方法:抓箭头:①主线主产品;②支线副产品;

③回头循环品。

3、思考要有方向——在基础理论框架下结合实际问题进行思考。常用思考方法:

②提高原料利用率:利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用。

③快速反应:化学反应速率(措施有粉碎、加热、增大浓度、搅拌等)

④提高产率:化学平衡向右移动。

⑤提高产品纯度:产品得分离、提纯等实验基本操作问题。

⑥绿色环保:反应物尽可能无毒无害无副作用,“三废”得处理,涉及绿色化学问题。

⑦工业成本低:原料廉价、资源丰富。

(二)、样品得预处理

1、矿样得预处理方法:

(1)原料得预处理

①粉碎得目得:增大接触面积,加快反应速率(反应快);或

使反应更完全。

②煅烧得目得:(A)除去有机物杂质或者碳得杂质(如题意

告知该矿样中含C或有机物杂质);

或(B)使一些具有还原性得物质被空气中氧

气氧化、分解(思考样品成分中就是否有具有还原性得物质, 且瞧在整个流程中就是否需要被氧化);

或(C)改变矿样得结构,使其在后面得酸溶(或碱溶或水溶)中更易溶解。

③溶解:有酸溶、碱溶、水溶;又叫酸浸、碱浸、水浸)

酸浸目得:与酸反应,使可溶性金属离子进入溶液,

不溶物通过过滤除去得溶解过程。

碱浸目得:与碱反应,使可溶性金属离子进入溶液,

不溶物通过过滤除去得溶解过程。

水浸目得:使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通

过过滤除去得溶解过程。

(2)【有关名词】:

浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。

浸出率:固体溶解后,离子在溶液中得含量得多少。【思考】提高浸出率得措施通常有哪些？---粉碎、搅拌、升温、增大酸(或碱)浓度。

2、植物样品得预处理方法:

①灼烧:

(如海带中碘得提取、茶叶中铁含量得测定),灼烧成灰之后,再用水浸,为了加快其溶解速率可以加热、不断搅拌;然后再过滤,过滤之后如果得到得滤液中还有灰烬,可以再过滤一次。

②研磨成汁:

提取植物样品中得有机物所用方法;(如波菜中草酸含量得测定),研磨成汁之后,如该

有机物可溶于水,研磨之后,可用水浸取;如该有机物不溶于水,就用有机溶剂(乙醇或苯、

四氯化碳)来萃取。

三、控制反应条件(重要)

1、调节pH值得目得:控制溶液得酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

调节PH值除杂:(一般就是除Fe2+、Fe3+)

、除Fe2+要将其氧化成Fe3+,氧化剂可选择H2O2、Cl2、HNO3、NaClO或氯水,到底选择谁,要据具体得题景来选择;

调PH值所加试剂:一般就是含被提纯物质中得金属阳离

子对应得a、金属;b、金属氧化物;c、金属氢氧化物;d、金

属碳酸盐(总之,这些物质要能与H+反应,又难溶于水,这样

可即使过量而又不会引入新得杂质离子),有时候也可能加NaOH或氨水来调PH

值,要据题意具体分析(一般就是加得Na+、NH4+不会在后续得

程序中难以分离)

(3)PH值得调节范围:据题意告知得某离子完全沉淀或开始

沉淀得PH值数据来选择,不能随意更改,应该就是题目中原

始数据得组合。

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、7 ~ 3、7 Fe(OH)2 7、6 ~ 9、6 Mn(OH)2 8、3 ~ 9、8

问题:若要除去Mn2＋溶液中含有得Fe2＋,应该怎样做？

【答】先加双氧水把Fe2＋氧化成Fe3＋,再调节3、7≤PH＜8、

3

【注】调节pH所需得物质一般应满足两点:

i、能与H＋反应,使溶液pH值增大; ii、不引入新杂质。

例如:若要除去Cu2＋溶液中混有得Fe3＋,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液得pH值。

2、保持酸过量(酸化)得目得:通常就是抑制某金属阳离子得水解。

3、温度得控制得目得(可用水浴或冰水浴或油浴来控制)

a、冰水浴目得:通常防止某种物质温度过高时会分解或挥发或溶解;

b、水浴目得:通常防止某种物质温度过高时会分解或挥发也可能就是为了使某物质达到

沸点挥发出来,具体问题要具体分析。如侯德榜制碱中,将CO2通入NaCl得氨溶液中,保持溶液得温度为(30+2)℃,可得NaHCO3晶体,温度控制在这个范围,目得就就是防止NaHCO3分解。而在Br2得制取过程中,出溴口得温度控制在80～90℃,目得就就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。d、防止副反应得发生:如乙醇得消去反应温度要控制在170℃,原因就是就就是在140℃时会有乙醚产生。

e、对于一些工艺来说,降温或减压可以减少能源成本,降低对设备得要求,达到绿色化学得要求。

4、加热得目得:加快反应速率,或促进平衡向某个方向移动。或加速某固体得溶解。

5、降温反应得目得:防止某物质在高温时分解或溶解,或为使化学平衡向着题目要求得方向移动。

四、物质得分离与提纯得方法及目得

①结晶(重结晶):固体物质从溶液中析出得过程。

②过滤:固、液分离(主要仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒)

③趁热过滤:防止某物质降温时会析出。

④洗涤:通常有水洗、冰水洗涤、醇洗。

水洗目得:洗去晶体表面得杂质离子(适用于溶解度小得溶质)。

冰水洗涤目得:洗去晶体表面得杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中得溶解损耗。 (适用于高温溶解度大、低温溶解度小得溶质)。

醇洗目得:(常用于溶解度较大得溶质)洗去晶体表面得杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中得溶解损耗。(若对溶解度小得溶质进行醇洗,则就是为了洗去杂质离子,并使尽快干燥。

⑤蒸馏:液、液分离(主要仪器:蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管)

⑥蒸发:利用加热得方法,使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质(晶体)得过程。

(实验仪器:蒸发皿、铁架台、玻璃棒、坩埚钳、酒精灯)。【注】蒸发反应时得气体氛围:例如MgCl2?6H2O→MgCl2,应在HCl气体氛围下蒸发溶剂,以防其水解。

⑦萃取:用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。

⑧分液:互不相溶得液体间得分离(主要仪器:分液漏斗)

⑨升华:将可直接气化得固体分离出来。

⑩盐析:加无机盐使溶质得溶解度降低而析出。

⑾灼烧:高温条件下固体物质得燃烧。主要仪器:坩埚。

⑿煮沸:目得通常就是就是除去溶解在水中得气体(通常为O2);或就是为了促进水解,聚沉后便于过滤分离。

【注】结晶方法一般为2种:

一种就是蒸发结晶(适用于溶质得溶解度随温度变化而变化不大得)。

一种就是降温结晶(适用于溶质得溶解度随温度变化而变化较大得)。

(后者具体形式又分为①冷却结晶。②蒸发浓缩、冷却结晶。

③蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶。)

(1)当溶液就是单一溶质时

①当溶质得溶解度随温度变化不大:(如NaCl):蒸发结晶。

②溶质得溶解度随温度降低而变化较大:(如KNO3):冷却结晶(高温下先配成饱与溶液)。

③溶质得溶解度随温度降低而变化较大,要从稀溶液得到带结晶水得晶体(如CuSO4·5H2O):蒸发浓缩(至有晶膜出现),冷却结晶(过滤)。

(2)当溶液中有两种或以上溶质时:

A、要使受温度影响最大、溶解度最大得溶质最先结晶析出(如除去KNO3中得少量NaCl):蒸发浓缩、冷却结晶(过滤、洗涤、干燥)。

B、要使受温度影响最小、溶解度最小得溶质最先结晶析出: (如除去NaCl中得少量KNO3):蒸发结晶、趁热过滤、(洗涤、干燥)。

C、要使受温度影响大、溶解度大得溶质留在滤液中:必须趁热过滤。

五、核心反应方程式得书写方法

1、据箭头找出反应物、生成物或据题目提供得信息找出反应物或部分生成物;

2、分析其化合价得变化,确定发生得反应就是复分解反应还就是氧化还原反应。

3、据配平得需要确定在反应物或生成物中加水、加H+或OH-。

a、水可在反应物中或生成物中据需要随意添加;

b、可据电荷守恒确定在反应物或生成物中加H+或OH-或H2O,H+、OH-不能随意添加,

必须据题意。如反应在酸性环境下进行,可在反应物或生成物据需要加H+或H2O,但绝对不能加OH- ;如在碱性环境下反应,在反应物或生成物中据需要加OH-或H2O,但绝对不能加H+。

六、常见文字叙述规范套路(重要)

①如何进行滴定终点得判断？

答:当滴入最后一滴标准液时,溶液颜色由××颜色变为##颜色,且半分钟内不恢复原色。

(注:只写“变色”或“褪色”不得分)

②洗涤沉淀得方法:往漏斗中加入蒸馏水至没过沉淀物,待水自然流下后,重复以上操作2～3次。

③检验沉淀就是否洗涤干净得方法:取最后一次得洗涤液,滴加××试剂(可与杂质得某些

离子发生沉淀反应),如果没有沉淀生成,说明沉淀洗涤干净;否则说明沉淀未洗涤干净。

【注】

这种情况因为离子浓度较低,应该选用反应灵敏得特征反应。此时一般不用焰色反应实验检验(离子浓度低、效果不好)。

④检验沉淀就是否完全得方法:静置,向上层清液中继续滴加××试剂,若没有沉淀生成,

说明沉淀完全;若出现沉淀则说明沉淀未完全。

⑤如何进行萃取操作？

答:在分液漏斗中加溶液与萃取剂,右手堵住漏斗上口塞,左手握活塞,倒转用力振荡,

放气,正立放铁圈上静置。

⑥如何进行分液操作？

答:让分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,打开分液漏斗上口玻璃塞,打开活塞,让下层液体从下面流出到分界面,再关闭活塞,上层液体由上口倒入另一烧杯。

⑦如何进行焰色反应得操作？

答:先将铂丝沾盐酸在酒精灯火焰上灼烧, 反复几次,直到与酒精灯火焰颜色接近为止,然后用铂丝沾取少量待测液,到酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色,如为黄色,则说明溶液中含Na元素;若透过蓝色钴玻璃呈紫色,则说明溶液中含 K 元素。

⑧过滤得方式有几种？降温结晶主要包括哪些步骤？

答:过滤、趁热过滤;蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

⑨如何进行结晶蒸发操作？

答:将溶液转移到蒸发皿中加热,并用玻璃棒搅拌,待有大量晶体出现时停止加热,利用余热蒸干剩余水分。

【注意】:

①在写某一步骤就是为了除杂就是,应该注明“就是为了除去XX杂质”,只写“除杂”等一类万金油式得回答就是不给分得。

②瞧清楚就是写化学反应方程式还就是离子方程式,注意配平。