新整理高考专题复习与训练——化学工艺流程
完整)高考化学工艺流程(解析版)

完整)高考化学工艺流程(解析版)首先仔细阅读题目,理解生产流程和化学原理;其次,根据题目要求,画出生产流程图或装置图,明确每个步骤的目的和化学反应;然后,根据题目设问,结合所学知识,逐步解答问题;最后,检查答案是否合理、完整,注意单位和精度。
2)注意细节在解答无机工艺流程题时,需要注意以下细节:一是认真审题,理解每个步骤的目的和化学反应;二是注意化学计算,包括物质的摩尔质量、反应的摩尔比、反应热等;三是注意单位和精度,特别是涉及到浓度、质量和体积等计量单位时,要进行转换和计算;四是注意环保和安全,避免产生有害物质和事故。
二、有机工艺流程题的结构、分类及解题技巧等1、有机工艺流程题的结构和分类有机工艺流程题是指将有机化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图或生产装置形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化学生产紧密联系的化学工艺试题。
有机工艺流程题的结构和无机工艺流程题类似,也分为题头、题干和题尾三部分。
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(包括附产品);题干部分主要用框图(或生产装置)形式将原料到产品的丰要生产工艺流程表示出来;题尾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。
有机工艺流程题的分类,可根据生产原料的不同,分为石油化工工艺题、天然气化工工艺题、煤化工工艺题、生物质化工工艺题等;可根据生产过程中的主要工序分为有机合成题、萃取分离题、蒸馏精制题等;也可根据产品的不同,分为有机酸、醇、醛、酮、酯、芳香化合物等有机化合物的工艺流程题。
2、解题技巧1)解题思路有机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为目标有机化合物的反应途径;二是分离提纯目标有机化合物;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。
命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:首先仔细阅读题目,理解生产流程和化学原理;其次,根据题目要求,画出生产流程图或装置图,明确每个步骤的目的和化学反应;然后,根据题目设问,结合所学知识,逐步解答问题;最后,检查答案是否合理、完整,注意单位和精度。
新高考化学第二轮专题复习十化学工艺流程学生版

全国卷化学试题的考查中,工艺流程题已成为核心题型。
此类题目信息含量多,难度大。
选择的素材往往来自于实际的生产工艺,以符合高中学生知识和能力要求的方式呈现,以流程图的形式给出。
工艺流程题以化学产品的工业生产流程为载体,联系氧化还原反应原理、电离平衡和沉淀溶解平衡理论、电化学理论、物质制备和分离、绿色化学知识,考查学生综合分析和解决问题的能力,高度体现了化学学科核心素养,是高考化学试题最大点和热点。
Ⅰ.客观题化工生产流程相结合以客观题形式呈现,考查物质制备和分离,绿色化学,盐类水解、溶解平衡、电化学原理等知识的应用。
Ⅰ.主观题以流程图、表格、图像的形式出现考查对关键信息的提取和处理,考查措施、成分、物质、化学方程式的书写、叙述实验操作和步骤、分析操作目的、数据分析和处理结果。
一、盐溶液的分离提纯方法:结晶法 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法,大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶体的方法,难点在于混合溶液得到晶体的操作。
(1)纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶(NaCl 型:溶解度随温度变化小的物质);蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶(KNO 3型:溶解度随温度变化大的物质和含有结晶水的晶体)(2)混合溶液(分离A 和B):要得到溶解度受温度变化小的溶质:蒸发结晶,趁热过滤要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤二、预处理的各种方法工艺流程中的预处理分析进行分类,并形成一定的答题模板。
(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;除去热不稳命题趋势 考点清单专题 十 ××化学工艺流程定的杂质(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)(5)循环利用的物质:同学理解物质循环利用的目的:节能减排,“绿色化学”,降低成本等;生产问题中提炼出:一定不会用于循环的物质:目标产物,杂质,可以用于循环的物质:辅助试剂、母液。
化学工艺流程专题复习

箭头:箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产 物和副产物)。
第四页,。(酸溶解表述为“浸出”) 。 ②反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等) ③反应原理(化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、 电化学等)。
第二十四页,共29页。
【即时巩固】 3.(2012·广东省佛山市普通高中高三教学质量检测)硫铁矿烧渣是一 种重要的化学化工产业中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二 氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3- n/2]m的流程图:
第二十五页,共29页。
第二十三页,共29页。
【答案】 (1)Fe3+ Al3+ (2)Al(OH)3 Ca(OH)2 (3)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]- (4)①盐酸挥发,制取的二氧化碳中含有 HCl 在甲与乙之间加 一盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 ②CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO23-(aq)
(4)①某同学在实验室中用下图装置制取
CO2气体并通入溶液Ⅱ中,结果没有沉淀产 生,可能的原因是__________;
为了能产生沉淀该同学对图装置进行了 改进,改进的方法为__________。
②若将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,混
合体系中除存在电离平衡、水解平衡外,还存在溶解平衡,
用方程式表示该溶解平衡关系_______________ _。
化学工艺流程专题复习
2023/5/28
生产计划部
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工艺流程题的特点 一是试题源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行 设问,使问题情境真实。二是试题内容丰富,涉及化学基础知 识的方方面面,能考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同 时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是 试题新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处 理能力。该类试题常涉及的知识点有:
高中化学工艺流程专题复习

高中化学工艺流程专题复习高中化学工艺流程专题复第一部分:常见的工艺手段、操作名称和目的知识归纳一、设备:注意设备的选择和使用。
例如:二、工艺流程一)、原料处理阶段:处理类型包括:1.粉碎固体:目的是增大表面积,使固体充分反应或加快反应速率。
注:常考提高浸出率的方法。
2.溶解原料:使用溶剂或有机溶剂等进行溶解、富集。
例如:3.灼烧、焙烧:仪器选择:酒精灯、三脚架、坩埚钳等,例如从海带中提碘。
4.煅烧原料:可以改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
例如碳酸钙分解,煅烧高岭土等。
5.其他:1)研磨或剪碎、榨汁等。
2)表面处理:如金属表面的氧化物用浸洗。
3)除去金属表面的油污等:用浸洗。
二)、分离提纯阶段:理清原料和产品的关系→“多的要除、少的要加”→不清楚的跳过。
I.提纯的方法包括:1.氧化除杂:如除去Cu中的Fe。
1)氧化:用氧化剂将Fe氧化成易于后期处理的形式。
2)调节pH除杂:控制溶液的酸碱性使Fe离子形成氢氧化物沉淀。
加入的物质常为纯碱,但尽量不引入杂质。
2.试剂除杂:加试剂直接反应除去杂质。
例如粗盐的提纯。
3.萃取、分液除杂:如从海水中提取溴和碘单质,利用溴和碘单质易溶于有机溶剂。
1)溴和碘单质的颜色:类型水有机溶剂溴单质3+2+碘单质2+2+2)使用到的仪器:4.过滤除杂:使用到的仪器:5.蒸馏除杂:1)使用范围:2)使用到的仪器:3)常见类型:II.常见题型或知识点考查:1.加热的目的:加快化学反应或促进反应等。
2.降温反应的目的:防止某物质在高温时会参与的反应;或为使化学平衡向着某方向,例如有H2O2参与的反应。
3.电解:注意:有新信息按新信息写,无新信息按教材知识写。
4.氧化还原反应的考查:书写氧化还原反应时,找准氧化还原状态,注意环境的酸碱性、反应的条件、符号,然后配平方程式。
三)、获得产品阶段流程:结晶→过滤→洗涤→干燥1)结晶方法:①蒸发结晶:一般适用于溶质且该物质热稳定性好(不会热分解)的结晶析出。
高考化学工艺流程专题复习化学工艺流程(二)

化学工艺流程no知识梳理1. 氨的工业合成厂■蚀.(1) 原理:N2 + 3f 气2NH(2) 合成氨适宜条件的选择根据化学反应的速率理论和平衡理论,工业上一般采用的温度和铁触媒。
(3) 原料气体的制备液化分离氮气:空气一液化3液态空气一分乞2(先逸出)高温氢气:C+ H20(g)=====C3 H2或CH+ HO(g)卜催化剂C3 3f 或C3 H2O(g) =~==C(0+ H2(4) 原料气的净化①除H2S: NH ・H20+ HaS===N4HS+ H2O③除CQ: K2CO+ CO+ 42O===2KHCO2. 硫酸工业(1) 化学原理与硫酸工业生产流程(2) 化学原理在硫酸工业生产中的应用①增大反应速率的措施a. 升高温度;b.使用催化剂;c.在沸腾炉中燃料燃烧时,将原料粉碎,增大与空气的接触面积。
②提高SQ转化率,提高生产效率的措施a.采用逆流原理;b.采用热交换原理;c.采用循环利用原理。
②除CO ca H2O(g)催化型咼温10〜30 MPa 的压强、400C 〜500C(3) 尾气的处理H2SO4 工业的尾气主要是SO2SG+Ca(0H)2===CaSQ +H0CaSOHSQ===CaSGSQ f +H203.纯碱工业(1) 索尔维制碱法( 氨碱法)此法所用的原料为食盐、氨和二氧化碳( 石灰石经煅烧生成生石灰和二氧化碳) ,生产过程如下:①食盐水的精制;②食盐水氨化;③氨盐水碳酸化( 先将氨气通入饱和食盐水中得氨盐水;再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液)其反应原理为:NaCI+ NH+ C0+ HkO===NaH^0 + NHCI ;④过滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱,同时回收二氧化碳再利用:煅烧2NaHCd====Nc t C(0+ ”0f+ C0f;⑤将氯化铵加石灰乳反应,生成氨回收利用:△Ca0^ H20===Ca(0H2,2NHCI + Ca(0H)2=====CaCl2+ 21^0+ 2NH f(2) 侯氏制碱法①原理NH3+ C02+ H20===N4HC03NaCI + NHHC0===NaHC0 + NHCI煅烧2NaHC03=====Na2C03+ H20+ C02f②优点保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到与合成氨厂联合。
2024届高三化学三轮复习专题工艺流程课件

⑥溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器⑦控制某反应的pH值使某些金属离子以氢 氧化物的形式沉淀(调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱,以避免 引入新的杂质;pH分离时的范围确定、范围过小的后果<导致某离子沉淀不完全>或过 大的后果<导致主要离子开始沉淀>)⑧减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使 液体沸点降低,防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解\挥发⑨检验溶液中离 子是否沉淀完全的方法:将溶液静置一段时间后,向上层清夜中滴入沉淀剂,若无沉 淀生成,则离子沉淀完全⑩洗涤沉淀:沿玻璃棒往过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀,待 水自然流下,重复操作2-3次
工艺流程题 答题策略
1 化工流程题的结构特点 2 化工流程答题思路 3 常见问题的答题策略 4 典例分析
目 录
1 化工流程题的结构特点
化工流程题的定义
就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来,一般 都是以操作名称为主线,物质随着操作流程发生变化。
化工流程题的呈现方式
化工流程题的结构特点
的pH沉淀完全时
Al3+ 3.7
Fe3+ 2.2
Fe2+ 7.5
(c=1.0×10−5 mol∙L−1)的pH 8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为 回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离 子方程式______________。(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。 (3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调 pH”后“转化”,即
高考化学 工艺流程专题复习 化学工艺流程(一)化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系
化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系1.从海水中提取镁的流程 (1)流程:(2)主要化学反应:①制石灰乳:CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑、CaO +H 2O===Ca(OH)2;②沉淀Mg 2+:Mg 2++2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca 2+;③制备MgCl 2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O ;④电解MgCl 2:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。
2.工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。
铝土矿的主要成分是Al 2O 3,此外还含有少量SiO 2、Fe 2O 3等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al 2O 3的提纯。
由于Al 2O 3是两性氧化物,而杂质SiO 2是酸性氧化物,Fe 2O 3是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一:碱溶法讨论回答下列问题: (1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
答案 ①Al 2O 3+2OH -===2AlO -2+H 2O ,SiO 2+2OH -===SiO 2-3+H 2O③AlO -2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3,SiO 2-3+2CO 2+2H 2O===H 2SiO 3↓+2HCO -3(2)步骤③中不用盐酸(或H 2SO 4)酸化的理由是________________________________________________________________________。
答案 因为AlO -2与酸反应生成的Al(OH)3具有两性,可溶于强酸,不易控制酸的量;CO 2廉价而且生成的副产物NaHCO 3用途广泛,经济效益好(3)步骤④中得到较纯的Al 2O 3,可能含有________杂质,在电解时它不会影响铝的纯度的原因:________________________________________________________________________。
高考化学工艺流程
高考化学工艺流程高考化学工艺流程化学工艺是指将化学原料经过一系列化学反应、分离纯化等工艺步骤,制得所需要的产品的一种技术手段。
在高考化学考试中,化学工艺流程是一个常见的考点,要求考生能够根据所学的化学原理和工艺知识,合理设计工艺流程,实现对目标产物的高效制备。
下面笔者以合成溴化钾为例,介绍一下高考化学工艺流程。
合成溴化钾的化学方程式为:2KCl + Br2 = 2KBr + Cl2。
根据方程式,我们可以看出,溴化钾的合成反应是一种置换反应,需要使用化学试剂溴和氯化钾进行反应。
首先,需要准备氯化钾和溴这两种化学试剂。
氯化钾是无色结晶状物质,可以通过氯化钠与硫酸钾反应制备得到。
溴是一种红褐色液体,可通过暴露在空气中的海水饱和静置或加入碘化钾反应制备得到。
在实际合成过程中,为了提高反应速率和效率,可以选择使用浓盐酸作为催化剂。
合成溴化钾的工艺流程如下:1. 首先,将一定质量的氯化钾加入反应釜中,加入适量的浓盐酸进行搅拌,使氯化钾充分溶解。
2. 在隔离装置中,取适量的溴液,通过管道加入反应釜中,同时控制加料速度和搅拌速度,以保证反应均匀进行。
3. 反应进行后,观察反应釜内的颜色变化,若颜色变为黄绿色,说明已生成溴化钾。
4. 关闭加料管道,停止搅拌,将反应釜中的溴化钾溶液倒离出来。
5. 将离开釜的溴化钾溶液放入真空蒸发器中进行浓缩,以加速溶液中水分的蒸发,得到溴化钾的固体产物。
6. 将得到的溴化钾固体产物进行干燥,以去除残留的水分和其他杂质。
7. 最后,对产物进行包装,记录好产量和质量等相关数据。
通过以上步骤,我们就完成了合成溴化钾的工艺流程。
在实际的工艺设计中,还需要考虑其他因素,例如反应条件、原料的纯度、催化剂的选择和添加量等。
此外,工艺设计的优化也是一个重要的环节,可以通过改变原料的用量、反应温度、反应时间等因素,进一步提高产量和纯度。
总之,高考化学工艺流程是考察考生对化学实验操作和化学反应原理的理解和应用能力的一项重要考点。
高考化学工艺流程综合题讲解PPT精品课件(2024版)
四
化学工艺流程题中方 程式的书写
命题点
五
化学工艺流程题中的 化学计算
命题点
六
化学工艺流程题中的 滤渣、滤液成分的确定
考虑样品中原料和杂质成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况, 回答:有谁?谁消失了?谁过量了?
命题点
七
化学工艺流程题中的 绿色化学和循环使用
目的:提高原料的利用率,绿色化学
酸浸
与水接触反应或溶解
水浸
减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,增大反应速率
研磨
命题点
二
化学工艺流程题中 物质的分离与提纯
(一)
物质分离、提纯的六种物理方法
视频
分离提纯中的各种答题规范
(二)
命题点
三
化学工艺流程题中 反应条件的控制
常见反应条件的控制及目的
不能温度过高的原因:防止物质高温分解或挥发 一般降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求
工艺流程综合题
考情 考法
分析
命题点
一
化学工艺流程题中 原料的预处理
目的
方法
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,如煅烧高岭土
煅烧
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
灼烧
除去油污,溶解酸性氧化物、铝及其氧化物
碱浸
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
判断循环物质的方法: 箭头回头看 后面反应步骤的生成物,同为前面反应的步骤的反应物 注意:可逆反应中的物质
判断副产品的方法:支线产品,无毒无害
2024高考化学工艺流程专题
②还原焙烧:指在低于炉料熔点和还原气氛条件下,使矿石中的金属氧化物转变为相应 低价金属氧化物或金属的焙烧过程。 该焙烧过程中,一般要在矿石中附加细小的炭粒作还原剂。 还原焙烧目前主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料。
产物 ②控制反应速率 ③控制反应物转化率和产品产率 ④控制环境温度 ⑤抑制(促进)离子 的水解 ⑥降低生产成本酸浸时酸过量的目的:为了提高矿石中某金属元素的浸取率;抑制**离 子的水解等。对有多种反应物的体系,增大便宜、易得的反应物的浓度目的是:提高其他物质 的利用率,使反应充分进行;降低生产成本等。如:增大浓度可以加快反应速率,使平衡发生 移动等。(应结合具体问题进行具体分析)。(2)控制加料的方法:逆向接触、加料顺序、缓 慢加料、间歇性加料等。
(2023·全国甲卷第26题)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下 列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。(2)“焙烧”后固体产物 有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。
“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。 (1)“焙烧”步骤中,BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS 和CaS,BaSO4被还原为BaS,因此,碳粉的主要作用是做还原剂,将BaSO4还原。(2)S2-易发生 水解生成HS-,
4.研磨:增大固体样品与溶液的接触面积,加快反应(浸取)速率或使反应更充分。
真题思演维练模型和方法模型
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高考专题复习与训练——化学工艺流程一、【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,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)、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的溶解过程碱: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水洗:通常为除去水溶性杂质水浸:与水接触反应或溶解三、【工业流程常见的操作】(一)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。
(二)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。
例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)27.6 9.6Mn(OH)28.3 9.8问题:若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?调节pH所需的物质应满足两点:能与H+反应,使溶液pH值增大不引入新杂质。
若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值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冰水洗涤或酒精溶液洗涤: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(三)物质的分离和提纯的方法结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发)。
结晶是提纯的重要方法之一。
重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。
又称再结晶。
重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。
蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出。
可以观察溶解度曲线,溶解度随温度升高而升高得很明显时,这个溶质叫陡升型,反之叫缓升型。
当陡升型溶液中混有缓升型时,若要分离出陡升型,可以用降温结晶的方法分离,若要分离出缓升型的溶质,可以用蒸发结晶的方法,也就是说,蒸发结晶适合溶解度随温度变化不大的物质,如:氯化钠。
如硝酸钾就属于陡升型,氯化钠属于缓升型,所以可以用蒸发结晶来分离出氯化钠,也可以用降温结晶分离出硝酸钾。
从溶液中析出结晶水合物或易分解晶体:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(区别烘干)。
过滤——固、液分离蒸馏——液、液分离——有机物分离用得最多的方法分液——互不相溶的液体间的分离萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。
升华——将可直接气化的固体分离出来。
盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出四、【常见文字叙述套路】1.洗涤沉淀: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。
2.从溶液中得到晶体:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。
若要称量质量,则还要“干燥”。
注意:①在写某一步骤是为了除杂是,应该注明“是为了除去XX杂质”,只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。
②看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式,注意配平。
五、【难点解析】要解好这类题,最重要的是要克服畏惧心理,认真审题,找到该实验的目的。
一般来说,流程题只有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某一物质;另一目的就是利用某些物质制备另一物质。
(一)、对于实验目的为唯一的题目,其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。
当遇到这一类题时,一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,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,要用什么样的方法才能将杂质除去。
只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。
这里特别提一提蒸发与结晶。
蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。
①有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大,如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来,所以要用冷却法使它结晶。
②有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小,如NaCl、KCl等,有少数物质的溶解度随温度的升高而减小,如Ca(OH)2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。
例如NaCl 和KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl ,母液中是KNO3和少量NaCl 。
如果将混合溶液加热浓缩后再降温,则析出的固体主要是KNO3 ,母液中是NaCl 和少量KNO3(重结晶)。
如果是除杂,杂质所含的量比较少,一般是让主要物质析出来。
(二)、对于目的为制备某一物质的流程题,要求学生注意以下几个方面:1、明确题目目的是制什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。
只有知道了实验目的,才能非常清楚的知道整个流程的意义所在,题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。
而产物如果具有某些特殊性质(由题目信息获得或根据所学知识判断),则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。
一般来说主要有如下几种情况:(1)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。
如:侯德榜制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
(2)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FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,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Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO;而像Al2 (SO4 )3、NaAlO2、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al (OH) 3、H2SO4、NaHCO3、NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。
(3)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Fe2+、SO32-等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。
(4)如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH固体等物质),则要注意防止在制备过程中对CO2或水的除去,也要防止空气中的CO2或水进入装置中。
(5)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。
2、寻找在制备过程中所需的原料,写出主要的化学反应方程式或制备原理,从中了解流程图。
从近几年的高考题目中会发现,大多数题目都会给出制备物质时所需的原料,但一般会涉及到物质的分离、提纯的操作。
所以在明确了实验目的之后,再写出主要的反应方程式,观察有没有副产品,如果有,剩余的步骤就是分离提纯了。
3、注意外界条件对工艺流程的影响在很多流程图的题目中,我们经常会看到压强、温度等外界条件的出现,不同的工艺对物质反应的温度或压强有不同的要求,它所起的作用也不一样,但却都是能否达到实验目的的关键所在,也是命题专家们经常要考察学生的地方。
对外界条件的分析主要可从以下两个方面着手:(1)对反应速率有何影响?(2)对平衡转化率有何影响?这里主要说一说温度的影响,归纳总结之后,主要有以下几个方面的形式来考察学生:①趁热过滤(或冰水洗涤)的目的:防止某物质降温时会析出(或升温时会溶解)而带入新的杂质;②冰水中反应或降温反应的目的: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; ③反应中采取加热措施的作用:一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解;④如果题目中要求温度控制在具体的一个温度范围内(可用水浴或油浴来控制):一般有以下几个目的:a 、防止某种物质温度过高时会分解或挥发,也可能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CO 2通入NaCl 的氨溶液中,保持溶液的温度为(30+2)℃,可得NaHCO 3晶体,温度控制在这个范围,目的就是防止NaHCO 3分解。
而在Br 2的制取过程中,出溴口的温度控制在80-90℃,目的就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br 2中。
b 、使催化剂的活性达到最好:如工业合成氨或工业SO 2氧化为SO 3时,选择的温度是500℃左右,原因之一就是使催化剂的活性达到最高。
c 、防止副反应的发生:如乙醇的消去反应温度要控制在170℃,原因是就是在140℃时会有乙醚产生。
d 、对于一些工艺来说,降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
以上有关温度的总结只能说是有这种可能来考,具体问题要具体分析。
高考是怎么样考的?【例1】以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO 4·7H 2O 。
Ⅱ.将FeSO 4·7H 2O 配制成溶液。
Ⅲ.FeSO 4溶液与稍过量的NH 4HCO 3溶液混合,得到含FeCO 3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO 3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO 3,得到Fe 2O 3固体。
已知:NH 4HCO 3在热水中分解。
(1)Ⅰ中,加足量的铁屑除去废液中的Fe 3+,该反应的离子方程式是_________________________。