广东省2015高考化学二轮复习 专题14 产品分离提纯专题(化工流程)导学案
产品分离提纯专题(化工流程)
高考考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、产品分离提纯。熟悉工艺流程中的一些实验基本操作:过滤、洗涤、萃取、蒸馏、蒸发、结晶以及某些物质的检验等等,要熟悉这些常见操
作的分离对象、所需实验仪器以及操作要点(如例4:广东高考2013年第(5)问),
例5:2014年第(3)问)。
解题思路:首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质是否要除去,采用什么操作方法除去?采取这样的方法,其目的是什么?
具体方法:物质的分离和提纯的方法及目的
1.结晶(重结晶):固体物质从溶液中析出的过程。
(1)当溶液是单一溶质时:
①当溶质的溶解度随温度变化不大(如NaCl):蒸发结晶。
②溶质的溶解度随温度降低而变化较大(如KNO3):冷却结晶(高温下先配成饱和溶液)。
③从稀溶液得到带结晶水的晶体(如CuSO4·5H2O)或受热易分解的晶体(如NH4Cl):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:
①要使受温度影响最大、溶解度最大的溶质最先结晶析出(如除去KNO3中的少量NaCl):蒸发浓
缩、冷却结晶(过滤、洗涤、干燥)。
②要使受温度影响最小、溶解度最小的溶质最先结晶析出(如除去NaCl中的少量KNO3):蒸发浓
缩、趁热过滤(洗涤、干燥)。
2.过滤:固、液分离(主要仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒)。
3.趁热过滤:防止产品(或杂质)降温时析出导致产率降低(或产品不纯)。
4.洗涤:通常有水洗、冰水洗涤、醇洗。
水洗目的:洗去晶体表面的杂质离子(适用于溶解度小的溶质)。
冰水洗涤目的: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(适用于高温溶解度大、低温溶解度小的溶质)。
醇洗目的:(常用于溶解度较大的溶质)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、牛角管)。
6.蒸发:利用加热的方法,使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质(晶体)的过程(实验仪器:蒸发
皿、铁架台、玻璃棒、坩埚钳、酒精灯)。【注】蒸发反应时的气体氛围: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:互不相溶的液体间的分离(主要仪器:分液漏斗)。
9.升华:将可直接气化的固体分离出来。
10.盐析:加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。
11.灼烧:高温条件下固体物质的燃烧(主要仪器:坩埚)。
12.煮沸:目的通常是是除去溶解在水中的气体(通常为O2);或是为了促进水解,聚沉后便于过滤
分离。
【典例例题1讲评】.(2013·安徽高考)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物
质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
(1)洗涤滤渣A的目的是除去________(填离子符号)
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
解析:本题考查废玻璃粉末的回收利用,意在考查考生对化工流程的综合分析能力。(1)洗涤滤渣A是为了除去Fe3+,(3)TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,则TBP不能与水互溶。进行萃取
操作时需要用到分液漏斗。
【典例例题2讲评】.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),主要工艺流程如下。
(4)过程④中,蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外,还需要____________________。
解析:(4)蒸发皿、玻璃棒
3.四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。
(4)依据表格信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用________方法。
解析:(4)TiCl4和SiCl4
【典例例题3讲评】.以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图:
(3)已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示,产品Ⅱ的化学
式为____________,为了获得产品Ⅱ,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是______________、趁热过滤、洗涤、干燥。
(4)检验产品Ⅱ晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是_______________,进一步提
纯产品Ⅱ的方法是________________;
(1)Fe3+、Fe2+(或铁离子、亚铁离子) (3)K2SO4蒸发结晶
(4)Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液重结晶
【典例例题4讲评】七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品或饲料添加剂、颜料及电子工业的原材料。其实验室中常采用如下流程来制备:
(5)已知硫酸亚铁的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示:
若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制结晶和过滤的温度(t)范围为______。
解析:由图知硫酸亚铁饱和溶液温度在56.6 ℃~64 ℃之间时,溶液中析出的晶体是FeSO4·4H2O。【知识归纳】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、莫尔盐):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。
课堂训练:
1.高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值。用工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物)制备高纯六水氯化锶的过程如下图。
步骤⑤中,洗涤氯化锶晶体最好选用__________,其原因是__________________。
A.水 B.稀硫酸 C.氢氧化钠溶液 D.氯化锶饱和溶液
2.银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。
3.硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgO?B2O3?H2O、 SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:H 3BO 3在200C 、400C 、600C 、1000C 时的溶解度依次为5.0 g 、8.7 g 、14.8 g 、40. 2 g 。Fe 3 +、Al 3 +
、Fe 2 +
和Mg 2 +
以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH 分别为3. 2、5.2、9.7和 12.4。 (1)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是__________________________________________ (2)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的 曲线如右图,且溶 液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中 充分回收MgS04·H 20,应采取的 措施是将“母液”蒸发浓缩,______。 4.硫酸锰可用于饲料营养强氧化剂和媒染剂,其生产原材料软锰 矿(MnO 2)菱锰矿(MnCO 3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质。 其生产工艺如下:
(3)硫酸锰和硫酸镁的溶解度曲线如图所示:
①操作I 为:在 ℃下蒸发结晶、趁热过滤。其趁热过滤目的是 ; ②为了得到更纯净的一水合硫酸锰,需将晶体置于过滤器中,用 进行洗涤(本空格从以下选择)。A.蒸溜水 B.稀硫酸 C.饱和硫酸锰溶液 D.氢氧化钠溶液 5.绿矾(FeSO 4·7H 2O )的一种综合利用工艺如下:
4)2SO 4____________。4,运用化学平衡移动原理解释其原因____ _ ____。
6.亚氯酸钠(NaClO 2受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。 7.某炼铁废渣中含有大量CuS 及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产 CuCl 2
·2H 2O 的工艺流程如下:
绿矾
FeCO 3固体 母液还原铁粉 (NH 4)2SO 4粗产品
…… NaClO 3H 2SO 4
SO 2
H 2O 2、NaOH
粗产品
ClO 2
试剂A
为了获得CuCl 2·2H 2O 晶体,对滤液B 进行的操作是:
蒸发浓缩,趁热过滤,滤液经冷却结晶,过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线(如图),“趁热出8备
上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质,可用重结晶法提纯,操作是:将粗产品用__________溶解,然后_____________________。
9.莫尔盐【硫酸亚铁铵(NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O 】是一种重要化学试剂,实验室用含油污的铁片来制取莫尔盐,流程如下:
请回答下列问题:
(1) 加少量硫酸调节pH 为 1~2的目的是_____________________________, 操作Ⅱ的名称_______________________________________________。
(2)用无水乙醇洗涤潮湿的硫酸亚铁铵晶体是为了除去晶体表面残留的水分,不用加热烘干的原因是_________________________________________。
10.硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产琉酸铅的流程如下:
FeCl 3
参考答案
1.D 防止氯化锶溶解
2.蒸发浓缩、冷却结晶
3.(1)防止温度下降时H3BO3从溶液中析出(意思相同即可给分。例如:从H3BO3溶解度数据可知,温度较高时,H3BO3溶解度较大,不易从溶液中析出。)(3分)
(2)加压升温结晶(4分,加压、升温结晶各2分)
4.
5.过滤(2分) NH 4++H2O NH3·H2O+H+,温度过高NH3挥发使平衡向右移动,溶液酸性增强生成NH4HSO4。(3分)
6.过滤
7.硫酸钠(3分)32℃(30~35℃不扣分)
8.稀KOH溶液(2分)再加入饱和KOH溶液,冷冻结晶(3分)
9. (1) (2分)抑制Fe2+、NH4+ 水解;(3分)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(2) (2分)避免加热过程中晶体受热分解(或被氧化)
10.CaSO4杂质
高考化学工艺流程题答题规律大总结
高考化学工艺流程题答题规律大总结! 一、考点分析 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是: ①从题干中获取有用信息,了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么;B.发生了什么反应;C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息,帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。 二、工业流程题中常用的关键词 原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水) 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 酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 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) 氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节pH促进水解(沉淀) 控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 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,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 三、工业流程常见的操作 (一)原料的预处理 ①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等) ②水浸:与水接触反应或溶解。 ③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,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。近年来,在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 ④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。
化工流程图题
化工流程图问题解题方法
前言 化学与生产生活的联系在化工问题上得到了很大的解释和说明。化工产率、流程、具体操作目的等问题一直是高考的高频考点。如何理解工艺流程,如何解决实际问题是高考考纲的要求。需要我们同学们多钻研,多思考,如何通过已学习的知识去解决实际问题这正是高考选拔人才的标准。工艺流程图问题因此成为高考的必考题型。 工艺流程图问题考查范围广,内容涵盖多难度由易到难,是一个好的拿分点,高考应该拿到满分。考察内容涉及化合价计算,化学方程式的书写,离子方程式的书写,氧化还原反应方程式的书写,电极方程式的书写,经常与电化学联系起来,具体实验操作的目的比如所加物质的用途、为何要控制温度在某一特定温度,包括在后期计算产率问题上涉及到的产率误差分析等。这是一道综合性较强的题目,需要学生对于化学学科知识熟练掌握。
如何解决工艺流程图问题 考察方向:以实际生产生活中的金属冶炼、物质分离提纯为模板通过具体实验流程向我们展现一套具体的实验操作。 解题思路: (一)读题 1、①先粗读:明确原料、明确杂质、明确目标产品。先不必把每个环节的原理都搞清楚。 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,要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范性。【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的问题。 2、读流程图的方法: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: ①反应原理:复分解、氧还反应发生的条件,书写原则等 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:产品的分离、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”的处理,涉及绿色化学问题。 ⑦工业成本低:原料廉价、资源丰富。 (二)、样品的预处理 1、矿样的预处理方法: (1)原料的预处理 ①粉碎的目的:增大接触面积,加快反应速率(反应快);或使反应更完全。 ②煅烧的目的:(A)除去有机物杂质或者碳的杂质(如题意告知该矿样中含C或有机物杂质); 或(B)使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化、分解(思考样品成分中是否有具有还原性的物质,且看在整个流程中是否需要被氧化); 或(C)改变矿样的结构,使其在后面的酸溶(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) 酸浸目的: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的溶解过程。 碱浸目的: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的溶解过程。 水浸目的:使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程。(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,离子在溶液中的含量的多少。 【思考】提高浸出率的措施通常有哪些?---粉碎、搅拌、升温、增大酸(或碱)浓度。 三、控制反应条件(重要)
高中化学工艺流程
一、工艺流程 预处理 1.粉碎:增大接触面积,充分反应,加快速率 2.焙烧:①改变物质结构(MCO 3 ,MS)便于酸浸,将还原性物质(C,S)氧化除去②除去碳及有机物 浸取(冷却,研磨,浸取,过滤) 1.加快浸取速率:粉碎矿石,适当提高浸取温度,搅拌,适当提高酸液浓度影响浸出速率的因素:金属本身性质,浸出液的选择,温度,浓度,浸取时间,搅拌速率 2.酸浸:用硫酸(硝酸氧化性,盐酸还原性) ⑴加过量酸:①使物质充分浸出②抑制金属离子水解 ⑵不加过量酸:防止杂质与产物一同浸出(如硝酸与Pb和Ag) ⑶用盐酸代替H 2SO 4 +H 2 O 2 (H 2 O 2 作还原剂时):盐酸具有还原性和酸性,缺点是 生成Cl 2 污染空气 ⑷不用盐酸:①盐酸易挥发②被...物质氧化产生Cl 2 污染空气 ⑸加过量浓盐酸:还原和氧化效果随酸性增强(如果氧化剂也是酸根离子的话) ⑹滤渣:S,C,CaSO 4,PbSO 4 3.碱浸/碱融:如CrO 3(Al 2 O 3 ,SiO 2 )加NaClO 3 ,NaCO 3 ,NaOH熔融,再调节pH 至中性分离Al(OH) 3,H 2 SiO 3 除杂 1.氧化二价铁: ①加MnO 2(得到Mn的流程中可以直接加这个),H 2 O 2 等,再加碱调节pH ②加NaClO直接氧化及调节pH,但后期需除杂 2.调节pH:MCO 3 /M(OH)x/MOx
①调节pH后持续加热/搅拌:使胶体聚沉便于过滤分离 ②完全沉淀带等号,开始沉淀不带等号 3.控制温度 低温:见后 高温:①加快反应速率②吸热反应平衡移动③恒容条件增大压强平衡移动④促进水解生成沉淀,胶体聚沉⑤增大溶解度(洗涤时热水/溶解时煮沸) 4.沉淀 ①直接加沉淀试剂(NH 4F):CaF 2 ,MgF 2 ②沉淀转化:MnS→CuS 作用:平衡正向移动,生成更难溶的CuS 5.关于S:若一开始没有灼烧除去,后面有很大几率是和二价铁等其他需要氧化的离子一同氧化。注意氧化产物,如果有指向“过滤”操作则氧化产物可能是S,如果没有过滤除杂的操作则为SO 4 2-,切记! 6.Fe 2+/Mn 2 +与HCO 3 - ①加NH 4HCO 3 :生成CO 2 (两步反应) ②加NH 3·H 2 O和NaHCO 3 :生成(NH 4 ) 2 CO 3 作用:调节pH,与...生成MCO 3 沉淀 不加CO 3 2-:碱性太强易生成氢氧化物 蒸发 1.蒸发结晶:大量晶体析出时 ①不得结晶水 ②硫酸盐正常蒸发结晶,氯化水解盐在干燥HCl气流保护下蒸干(干燥:无 水,HCl:水解平衡移动)(或与SOCl 2液体共热:加热促进SOCl 2 水解(与结 晶水反应),产生HCl抑制氯化盐水解) (注:SOCl 2 与水反应方程式有概率考,可以了解一下)
高考化学大题专项复习:化学工艺流程题
高考化学大题专项复习:化学工艺流程题 1.中南大学郑雅杰等 3 位老师提出“以含砷废水沉淀还原法制备 As2O3”,有较高的实际应用 价值。某工厂含砷废水含有 H3AsO3、H2SO4、Fe2(SO4)3、Bi2(SO4)3 等,利用该废水提取As2O3 的流程如图所示。 表:金属离子沉淀 pH 值表格(20℃) (1)为了加快中和过程的速率,可以采取的措施有______________( 施即可)。 (2)沉淀中的成分,除了 Bi(OH)3 沉淀外,还有。 (3)A 可以循环利用,A 的化学式为_________。在滤液 1 中,加入 NaOH 调节 pH 为 8 的目的是。 (4)Cu3(AsO3)2 沉淀加入一定量的水调成浆料,通入 SO2,该过程的化学反应方程式是。 (5)按照一定的液固比,将水加入 Cu3(AsO3)2 沉淀中,调成浆料。当反应温度为25℃, SO2 流量为 16L/h,液固比、时间对砷、铜浸出率的影响如图甲、乙所示。请选择最适宜的液固比、反应时间:______________、_______________。
(6)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备 As2O3 的转化关系如图所示。若反应中,1mol As4S4(其中 As 元素的化合价为+2 价)参加反应时,转移 28mole-,则物质 a 为 _______(填化学式)。 【答案】(1)适当增加氢氧化钠溶液的浓度或加热 (2)Fe(OH)3 (3)CuSO4 完全沉淀 Cu2+,回收利用铜 (4)Cu3(AsO3)2+3SO2+6H2O=Cu3(SO3)2·2H2O+2H3AsO3+H2SO4 (5)4:1 60min SO2 【解析】(1)为了加快中和的速率,可以通过浓度、温度来调节反应的速率。 (2)根据元素守恒进行判断。 (3)Cu3(SO3)2·2H2O 氧化可以得到 CuSO4,在流程中可以循环利用。 (4)根据氧化还原反应中化合价升降守恒可知 S 的化合价升高,根据信息写出反应物和产物并配平方程式。
高考化学工业流程题大全题
高考化学工业流程题汇编2 【例1】(11分)某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。 回答下列问题: (1)硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ,写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程:。 (2)a和b分别是(填序号)。 A.足量CO2、适量NH3 B.足量NH3、适量CO2 C.适量CO2、足量NH3 D.适量NH3、足量CO2 (3)上述流程中,可以循环使用的物质有(写化学式)。 (4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是。 (5)上述流程中,有关NH3作用的说法正确的是。 A.提供制备所需的氮元素B.增大CO2 3 的浓度促进反应发生 C.作反应的催化剂D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3 【例2】(12分)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下: (1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。 (2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①防止Ca2+在蒸发时水解; ②。 (3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取0.7500 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。 ②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可 能原因有;。 【例3】(11分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下: (1)从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下 甲 滤液 母液 生石灰 煅烧 提纯 通入a通入b CaSO 4 浊液乙 CaCO 3 硫酸铵 二氧化碳 氨气
-化工流程图解题技巧
化工流程图解题技巧及练习 一、无机化工流程题的特点 1、工业生产流程的主要框架:原料T I预处理T II分离提纯T III核心反应T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:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。 (1)据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式;(2)滤渣的成分;(3)滤液的成分;(4)核心反应条件的控制和原因;(5)选择化学除杂试剂及原因;(6)调PH值的范围及试剂的选择; (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。先不必把每个环节的原理都搞清楚。 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,要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范性。 【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的问题。 2、读流程图的方法:抓箭头:①主线主产品;②支线副产品;③回头循环品。 3、思考要有方向一一在基础理论框架下结合实际问题进行思考。常用思考方法: ①反应原理:复分解、氧还反应发生的条件,书写原则等 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:产品的分离、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”的处理,涉及绿色化学问题。 ⑦工业成本低:原料廉价、资源丰富。 (二)、样品的预处理 1、矿样的预处理方法: (1)原料的预处理 ①粉碎的目的:增大接触面积,加快反应速率(反应快);或使反应更完全。 ②煅烧的目的:(A)除去有机物杂质或者碳的杂质(如题意告知该矿样中含C或有机物杂质); 或(B)使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化、分解(思考样品成分中是否有具有还原性的物质, 且看在整个流程中是否需要被氧化); 或(C)改变矿样的结构,使其在后面的酸溶(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) 酸浸目的: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的溶解过程。 碱浸目的: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的溶解过程。 水浸目的:使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程。 (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,离子在溶液中的含量的多少。 【思考】提高浸出率的措施通常有哪些?---粉碎、搅拌、升温、增大酸(或碱)浓度。 2、植物样品的预处理方法: ①灼烧: (如海带中碘的提取、茶叶中铁含量的测定),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,过滤之后如果得到的滤液中还有灰烬,可以再过滤一次。 ②研磨成汁: 提取植物样品中的有机物所用方法;(如波菜中草酸含量的测定),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。
高考化学工艺流程题专项训练50题(教师版)
高考化学工艺流程题专项训练50题(教师版)——C3H3化学1.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下: 已知:①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。 ②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下: (1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制480 mL 2 mol·L-1的硫酸,需量取浓硫酸 _______________mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需 __________________________________________。 (2)H2O2的作用是_____________________________________(用离子方程式表示)。 (3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性,既可以除去某些杂质离子,同时又可以将Cr2O72-转化为_______(填微粒的化学式) (4)钠离子交换树脂的反应原理为:M n+ + nNaR = MR n + nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有__________________。 (5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:____________________。【来源】【全国百强校】江西省南昌市第二中学2019届高三第六次考试理科综合化学试题【答案】54.3mL 胶头滴管、500mL容量瓶2Cr3++H2O+3H2O2=Cr2O72-+8H+CrO42-Ca2+和Mg2+2CrO42-+H2O+3SO2=2Cr(OH)(H2O)5 SO4+SO42-+2OH- 【解析】 【分析】 本题以制革工业污泥中Cr(III)处理的流程为载体,考查流程的分析,物质的量浓度溶液的配制,方程式的书写,沉淀滴定实验,溶度积的应用。
化工流程图解题技巧
思路+套路=出路 例谈初中化学工艺流程解题策略与核心素养的培养 一、化工流程题特点 初中化学流程图考查主要有溶液的流程和气体的流程两大类: ㈠溶液溶质流程的特点: ⒈工业生产流程的主要框架:原料→预处理→分离提纯→核心反应→产品 ⒉试题本质:想办法从原料混合物中获得纯净的产品。 ⒊考查主要内容:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。 ㈡气体流程主要考查常见气体的分离提纯或质量测定, 这类题考查问题主要设问出发点有: ⑴据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式;⑵滤渣的成分;⑶滤液的成分;⑷核心反应条件的控制和原因;⑸选择化学除杂试剂及原因;⑹调pH值的范围及试剂的选择;⑺相关实验操作及仪器;⑻相关计算等等。 工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;问题部分主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题,构成一道完整的化学试题。 二、做解题过程 ㈠审题的思路——明确目标 读流程图的方法――抓箭头:①主线主产品;②支线副产品;③回头循环品。 ①原料与产品:明确原料,从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?初中一般是关于Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ca这几种常见金属的流程。 ②步骤与目的:加入某种试剂,采取这样的方法,其目的是什么?一般只考虑后面提问有关的步骤,其他不一定要清楚。
③信息与迁移:所给信息一定有用,而且一定用到,有时还需分解、重组、迁移到本题中来。 【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的问题。 ㈡答题的套路——原料的预处理方法: ①粉碎――目的:增大接触面积,使原料充分快速反应。 ②煅烧――目的:使原料中某些成分氧化,如碳氧化气化除去;如金属氧化为金属氧化物而易被酸溶解,在后续步骤中容易被提取。 ③溶解:有酸溶、水溶,又叫酸浸、水浸。 酸浸目的: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的溶解过程。 水浸目的:使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程。 三、核心素养化学符号书写 控制反应条件——答题的套路之一 1、调节pH值的目的:控制溶液的酸碱度使某些金属离子形成氢氧化物沉淀,从而分离除去。 调节pH值除杂:(一般是除Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+等金属离子) ⑴除Fe2+要将其氧化成Fe3+,氧化剂可选择H2O2,原因是不引入新的杂质。 ⑵调pH值所加试剂:一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的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的杂质离子),有时候也可能加NaOH或氨水来调pH值,要据题意具体分析(一般是加的Na+、NH4+不会在后续的程序中难以分离) ⑶pH值的调节范围:据题意告知的某离子完全沉淀或开始沉淀的pH值数据来选择,不能随意更改,应该是题目中原始数据的组合。 例题:氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3,其他杂质不溶于酸)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
2020高考化学工艺流程基础
高考化学工艺流程基础 1.从铝土矿中提炼铝 流程Ⅰ: (1)涉及反应(写出并配平化学方程式) ①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2O Fe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O ②AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O FeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl HCl+NaOH=NaCl+H2O ③NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3 NaOH+CO2=NaHCO3 ④Al(OH)3△Al2O3+3H2O ⑤Al2O3(熔融)电解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。 ②步骤②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。
③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗? 提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。 流程Ⅱ: (1)涉及反应 ①Al2O3+NaOH=2NaAlO2+H2O SiO2+NaOH=Na2SiO3+H2O ②Na2SiO3+HCl=H2SiO3↓+2NaCl NaAlO2+HCl=NaCl+AlCl3+2H2O NaOH+HCl=NaCl+H2O ③AlCl3+NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4Cl HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O (2)问题探讨 ①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么? 提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO和AlO的目的。 ②步骤③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。
(完整word版)高考化学工艺流程题
高考化学工艺流程题 1. 解题思路 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,不必将每一种物质都推出。 其次,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三,要看清所问题,不能答非所问,注意语言表达的科学性在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产 物(副产物),对比原料和产物; ②了解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; 考察内容主要有: 1)、原料预处理 2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择) 3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯)4)、绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 5)、化工安全(防爆、防污染、防中毒)等。
2、规律 主线主产品分支副产品回头为循环 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯 3. 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理 ①溶解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧如从海带中提取碘 ③煅烧如煅烧高岭土改变结构,使一些物质能溶 解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测 定等。 控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH值的控制。 原料预处理 产品分离提纯 反应条件 原料循环利用 排放物的无 害化处理
②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的加快反应速率或促进平衡向某个方向移 动 ④降温反应的目的防止某物质在高温时会溶解或为使化学 平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤防止某物质降温时会析出 ⑥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 物质的分离和提纯的方法 ①结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液) ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 ⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出
化工流程图题系列卷(1)
无无无无无无无系列卷(1) 一、单选题(本大题共20小题,共40分) 1.某化学小组以铝土矿(含Al2O3、Fe2O3和SiO2)为原料进行炼铝探究(流程如下), 叙述错误 ..的是() A. 步骤①②过程中均需过滤操作 B. a、b中铝元素的化合价相同 C. 反应③的化学方程式为:2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3 D. d只能是氧化铝 2.(NH4)2SO4是一种常见的化肥,某工厂用石膏、NH3、H2O和CO2制备(NH4)2SO4的 工艺流程如下: 下列说法正确的是() A. 通入NH3和CO2的顺序可以互换 B. 操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤,可得(NH4)2SO4 C. 步骤②中反应的离子方程式为Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+ D. 通入的NH3和CO2均应过量,且工艺流程中CO2可循环利用 3.由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列判断中不正确的是() A. ①②③均属于氧化还原反应 B. H2和HCl均可循环利用 C. SiO2是一种坚硬难熔的固体 D. 硅可用于制作光导纤维
4.实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部 分实验过程如图3所示: 下列叙述错误的是() A. 合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源,又有利于保护环境 B. “溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2 C. 加入锌粉反应的离子为Cu2+ D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO 5.多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制晶的主要原 料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示: 下列说法错误的是() A. Y、Z分别为H2、Cl2 B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅,在该副反应中,氧化 剂与还原剂的物质的量之比为1:1 C. SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl,据此推测SiHCl3中硅 元素的化合价为+2价 D. Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应 6.活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。某小组以粗氧化锌(含铁、铜的氧化 物)为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下: 已知相关氢氧化物沉淀pH范围如表所示 Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2
高考化学工艺流程 (1)
高考化学工艺流程题 一、探究解题思路 呈现形式:流程图、表格、图像设问方式:措施、成分、物质、原因 能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点:基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料, 主要含有 MgCO 3、MgSiO 3、 CaMg(CO3 2、 Al 2O 3和 Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下: 原料:矿石(固体 预处理:酸溶解(表述:“ 浸出”
除杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是:控制条件,调节 PH ,使 Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与要点 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯 Ⅲ还原 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题, 确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物 , 对比原料和产物 ; ②了解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; ③解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?。每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?
高考化学化工流程题的答题技巧
2019年高考化学化工流程题的答题技巧 首先,要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识,通过对试题结构的分析可知,该类试题一般可由以下几个部分组成。 1.“化工流程图”试题主要分三部分: (1)题干部分:介绍原材料及所要得到的目标产品,以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 (2)流程图部分:呈现整个化工生产过程。 一般流程图也可分为三部分: 即原料的预处理,物质的分离提纯(题目的关键部分)和产品获得。有的流程图在这三部分中还包括三条线索,主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。 (3)问题部分:提出了所要解决的问题。 2. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得 到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与 要点,并注意语言表达的科学性,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的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题,确定该流程的目的———由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物; ②了解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;
③解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、溶液中的平衡)?每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的? 对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节。努力做到以下几点: (1)正确解读试题信息,理解问题的实质。这是准确回答试题的前提。 (2)善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题,正确沟通现实问题与学科知识的关系,找到解决问题的途径、思路。 (3)能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。这是正确解答试题的关键。 (4)能正确运用规范的化学用语,清晰、严密地组织和表述答案。这是成功解答试题的保证。 总之,在紧张的高考总复习的冲刺阶段,我们在掌握化学知识的同时,更应该对所学过的化学知识都能形成知识体系,以规律指导学习,这样才能更好顺应高考这种选拔人材的考试。
完整高考化学工艺流程题解题技巧
工艺流程题解题技巧 一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质; ②然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物; ③最后,思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 二、物质制备类工艺流程题 ①先是确定要制备什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质(具有某些特殊性质的产物,要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质,比如:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等); ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:反应物是什么?反应方程式是什么?该反应造成了什么后果?对制造产品有什么作用? ③从问题中获取信息,帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质,则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如: ⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。 ⑵如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应的酸来防止水解。如:制备FeCl、AlCl、MgCl、Cu(NO)等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,23332都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解,否则得到的产物分别是FeO 、AlO 、3232MgO、CuO;而像Al (SO) 、NaAlO 、
NaCO等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中322432Al(OH) 、HSO 、NaHCO最后得,抑制了盐的水解,在蒸发时,都不是挥发性物质NaOH 、3423. 到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂,则要防止它们发生氧化还原的物质,如:含Fe、2+SO等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。2-3⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH 固2体等物质),则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去,也要防止空气 中的CO或水进入22装置中。 ⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况,根据它们的不同变化,找出合适的分离方法。 熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程: (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率(途径:升高温度、搅拌、粉碎) ②溶解: ③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解 分离提纯阶段的常见考点(2) pH值除杂①调已知下列物质开始沉淀和例如:
化工流程题特点及常见考点.doc
化工流程题特点及常见考点( 重点班 ) 化学组杨锐钦 一、化工流程题特点 1. 工业生产流程题主要框架: 原料→I 预处理→II 分离提纯→III 核心反应→产品 抓箭头:①主线主产品;②支线副产品;③回头循环品。 2.试题本质:想办法从混合物中制取纯净物。 3.核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。 (1 )据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写方程式;(2)滤液滤渣的成分;(3) 调 PH值的范围及试剂的选择;( 4)核心反应条件的控制和原因;( 5)选择化学除杂试剂及 原因;( 6)绿色化学评价;(7)实验操作和仪器;( 8)相关计算 4.读题: ( 1)先粗读:明确原料、明确杂质、明确目标产品。先不必把每个环节的原理都搞清 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,要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范 性。二、常见考点 (一)、样品的预处理 1.矿样的预处理方法: (1)原料预处理 ①粉碎目的:增大接触面积,加快反应速率;或使反应更完全。 ②煅烧目的: (A) 除去有机物杂质或者碳的杂质 ; 或 (B) 使一些具有还原性的物质被空气中氧 气氧化、分解(思考样品成分中是否有具有还原性的物质,且看在整个流程中是否需要被氧 化);或(C) 改变矿样的结构,使其在后面的酸溶(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。 酸浸目的: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。 碱浸目的: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。 水浸目的:使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。 【注】浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。 浸出率:转入浸出液中的溶质量与物料原含溶质总量的比值。 提高浸出率的措施通常有粉碎、搅拌、升温、增大酸(或碱)浓度。 2. 植物样品预处理: (1)灼烧:如海带中碘的提取、茶叶中铁含量的测定,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。 (2)研磨成汁:提取植物样品中的有机物所用方法(如波菜中草酸含量的测定),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 溶剂来萃取。 (二)、控制反应条件 1.调节 pH 值目的:控制溶液酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 调节 PH值除杂:(常考除 Fe2+、Fe3+)(1)除 Fe2+要将其氧化成Fe3+,氧化剂可选择H2O2、 Cl 2、HNO3、 NaClO 或氯水,到底选择谁,要据具体的题景来选择;(2)调PH值所加试剂: 一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的 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 2+3+ 的杂质离子)。例如:若要除去Cu 溶液中混有的Fe,可加入CuO、 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 ++ 等物质来调节溶液的pH 值。有时候也可能加NaOH或氨水来调PH值(要求Na 、 NH4不会在 后续的程序中难以分离),要据题意具体分析(3) PH 值的调节范围:根据离子完全沉淀或 开始沉淀的PH值数据来选择,应该是题目中原始数据的组合。 例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH
高考新冲破化学工艺流程题:高考化学工艺流程题答题方法
高考化学工艺流程题解题模板 原料预处理的各种方法 1、粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。 2、煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质 3、酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 4、碱溶: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) 例题1. 【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O、FeO、CaO、Al O和SiO等)为原料制备硼酸(H BO)的工艺流程如图所 粗硼酸 回答下列问题: (1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____ ________。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_____ ____(写出两条) 【对点练习】 1、步骤I前, β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 2.MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下:第一不用硫酸浸出。 (1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出任意一条)。 调节溶液的PH: 1、目的:使溶液中的。。。。。。金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去 2、需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,是PH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。 3、原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大PH 4、PH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的PH 例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石(主要成分为Li 2 O·Al2O3·4SiO2)为原料制 备Li2CO3的工艺流程如下: 已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 (2)步骤I中,酸浸后得到酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。 例题3、稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。 已知:①
高考化学化工流程题如何答题
高考化学化工流程题如何答题首先,要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识,通过对试题结构的分析可知,该类试题一般可由以下几个部分组成。 1.“化工流程图”试题主要分三部分: (1)题干部分:介绍原材料及所要得到的目标产品,以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 (2)流程图部分:呈现整个化工生产过程。 一般流程图也可分为三部分: 即原料的预处理,物质的分离提纯(题目的关键部分)和产品获得。 有的流程图在这三部分中还包括三条线索,主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。 (3)问题部分:提出了所要解决的问题。 2.解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步发生的反 应及得到的产物→结合基础理论与实际问题思考→注意答 题的模式与要点,并注意语言表达的科学性,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的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题,确定该流程的目的———由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;
②了解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; ③解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、溶液中的平衡)?每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的? 对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节。努力做到以下几点: (1)正确解读试题信息,理解问题的实质。这是准确回答试题的前提。 (2)善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题,正确沟通现实问题与学科知识的关系,找到解决问题的途径、思路。 (3)能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。这是正确解答试题的关键。 (4)能正确运用规范的化学用语,清晰、严密地组织和表述答案。这是成功解答试题的保证。
高考化学专题工艺流程题含答案
咼考专题练习 工艺流程题 1 . (15分)聚合氯化铝晶体的化学式为[Al 2(OH )n Cl 6-n xH 20]m ,它是一种高效无机水处理剂,它的制备原理是调节 增大AICI 3溶液的pH ,通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣 一一铝灰,它主要含 (2) 生产过程中操作 B 和D 的名称均为 ________________________ ( B 和D 为简单操作)。 (3) 生产过程中可循环使用的物质是 ________________________________ (用化学式表示)。 (4) ________________________________________________________________________________调节pH 至4.0~4.5的目的是 。 (5) 实验室要测定水处理剂产品中 n 和x 的值。为使测定结果更准确,需得到的晶体较纯净。生产过程中 C 物 质可选用 ______________________________ 。 2. (16分)将磷肥生产中形成的副产物石膏( CaSO 4?2H 2O )转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论 从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。 以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流 (1 )本工艺中所用的原料除 CaSO 4 2H 2O 、(NH 4)2CO 3外,还需要 _______________ (2)石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后反应的化学方程式为: (3)过滤I 操作所得固体有 _________________________ (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料; (4 )过滤I 操作所得滤液是(NH 4)2SO 4溶液。检验滤液中含有 NH 4+的方法是 (5)氯化钙结晶水合物(CaCl 2 6H 2O )是目前常用的无机储热材料,选择的依据除熔点较低和熔化的热效应高 外,还因为其 __________________________________________________________ ,举出该晶体的无水物在实验室的一种用途 3、制取纯净CuCl 2 2H 20的生产过程是:(I )用粗CuO (含少量铁)溶解在足量的稀盐酸里加热、过滤,得到 Cu Cl 2 (含FeC?的溶液,经测定,溶液的 PH 值为3。 (2)对(I )的溶液按下列步骤进行提纯: A . NaOH B . Al C .氨水 D . Al 2O 3 等原料; AI 2O 3、AI ,还有SiO 2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下: (1 )搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式 _______________________________________ 程示意