高考化学一轮复习 专题突破2 无机化工流程题的解题策略课件.ppt

专题突破 二 无机化工流程题的解题策略 工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图的形式表示出来 并根据物质生产流程中的有关化学知识步步设问 该类试题具有以下特点 1 箭头 箭头进入的是投料 即反应物 出去的是生成物 包括主产物和副产生 2 三线 出线和进线均表示物料流向或操作流程 可逆线表示物质循环使用 1 化工生产流程中的常见名词 1 浸出 溶剂选择性地溶解固体中某组分的工艺过程 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 依据所选择的溶剂不同 通常分为酸浸和碱浸 2 粉碎 增大表面积 加快反应速率 3 灼烧 焙烧 煅烧 使物质在高温下氧化 分解 2 化工生产中分离 提纯阶段的常用反应条件 1 调节ph除杂 控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 调节ph所需的物质一般应满足两点 能与h 反应 使溶液ph增大 不引入新杂质 2 控温 防止温度过高 使物质分解或挥发 防止温度过低 使物质无法挥发或者反应不能进行 3 加热 加快反应速率 加速固体溶解 使平衡向吸热方向移动 3 获得产品阶段的常用方法 1 洗涤 用冰水 热水 乙醇 乙醚等溶剂 主要考虑溶解度 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 2 蒸发 反应时的气体氛围抑制水解 如从溶液中析出fecl3 alcl3 mgcl2等溶质时 应在hcl的气流中加热 以防其水解 3 蒸发浓缩 冷却结晶 如除去kno3中的少量nacl 4 蒸发结晶 趁热过滤 如除去nacl中的少量kno3 考题示例 2014 广东 石墨在材料领域有重要应用 某初级石墨中含sio2 7 8 al2o3 5 1 fe2o3 3 1 和mgo 0 5 等杂质 设计的提纯与综合利用工艺如下 1 向反应器中通入cl2前 需通一段时间n2 主要目的是 2 高温反应后 石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物 气体 中的碳氧化物主要为 由气体 中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为 3 步骤 为 搅拌 所得溶液 中的阴离子有 4 由溶液 生成沉淀 的总反应的离子方程式为 100kg初级石墨最多可获得 的质量为 kg 解析 1 若装置中混有空气 在1500 时初级石墨与o2反应 故通入cl2前 先通一段时间n2 排出装置内的空气 防止初级石墨电极被o2氧化 2 由信息 石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物 问的是 气体 中的碳氧化物主要是什么 当石墨中的氧化物转化为氯化物时 氧元素可能与碳元素结合 而此时碳的量较多 所以气体 中的碳氧化物主要为一氧化碳 根据信息 sicl4的沸点为57 6 金属氯化物的沸点均高于150 和 含水玻璃的混合溶液 气体 的温度为80 所以气体 为sicl4气体 根据已知的反应物和生成物 结合原子个数守恒可写出得到水玻璃的化学方程式为sicl4 6naoh na2sio3 4nacl 3h2o 1 浏览题中的工艺流程图 提取有用的信息 分析流程中将原料转化为产品的主要生产原理 推断并写出相关化学反应方程式 2 设计分离提纯产品的步骤 选择分离提纯的实验方法 如过滤 蒸发 分液 蒸馏等 掌握主要仪器和主要操作 3 根据数据 结合化学平衡移动原理 从温度 压强和浓度等方面分析 找到能使反应正向移动的条件 计算出产品的产率和反应物的转化率 4 注意环保 减少污染 发展 绿色化学 以原料循环使用或废物利用为主线 评价实验方案的优劣 5 考虑原料的来源和经济成本 通过对原料价位的思考优化实验方案 6 设计出简单的生产设备 简便的生产工艺等 以流程中部分实验操作的改进和创新来评价实验方案 步骤1 快速浏览 明确实验目的 1 阅读题目的背景材料 找出提供的原料 分析提供的条件和图表 2 解读操作流程 挖掘重要的操作步骤 步骤2 仔细审读 关注有效信息 1 关注箭头号 图1箭头表示的是反应物同时加入 图2表示反应物分步加入 图3表示循环反应 2 关注框内所列内容 根据实验目的 大致弄清从原料到产品的物质间的转化关系 步骤3 对照问题 提炼关键信息 根据设问提炼出对解决问题有用的信息 有些题干中不很明了的信息可能会在问题中有所涉及而得以完善 有些信息问题涉及不到 属于无效信息 所以对题干中和流程图中不懂的信息要大胆跳过 如果解决问题需要再重新梳理 巩固训练 2014 安徽 lipf6是锂离子电池中广泛应用的电解质 某工厂用lif pcl5为原料 低温反应制备lipf6 其流程如下 已知 hcl的沸点是 85 0 hf的沸点是19 5 1 第 步反应中无水hf的作用是 反应设备不能用玻璃材质的原因是 用化学方程式表示 无水hf有腐蚀性和毒性 工厂安全手册提示 如果不小心将hf沾到皮肤上 可立即用2 的 溶液冲洗 2 该流程需在无水条件下进行 第 步反应中pf5极易水解 其产物为两种酸 写出pf5水解的化学方程式 3 第 步分离采用的方法是 第 步分离尾气中的hf hcl采用的方法是 4 lipf6产品中通常混有少量lif 取样品wg 测得li的物质的量为nmol 则该样品中lipf6的物质的量为 mol 用含w n的代数式表示 解析 1 由流程图中的变化过程可判断 无水hf在第 步反应中既作溶剂 又作反应物 hf腐蚀玻璃 反应为4hf sio2 sif4 2h2o 因为氢氟酸显酸性 hf沾到皮肤上可用显弱碱性的nahco3溶液冲洗 2 根据水解反应规律 pf5水解的产物应是hf和h3po4 化学方程式为pf5