工业流程李书霞.ppt

工业流程专题 清华附中李书霞2015 3 测量考生自主学习能力 重视理论联系实际 关注与化学有关的科学技术 社会经济和生态环境的协调发展 化学学科命题指导思想 高考说明 考核目标和要求 工业流程 以上各部分知识和技能的综合应用 一 何为工业流程问题 以某一具体的化工生产为背景素材 将其真实过程以流程图的形式呈现 配以相应的文字信息 考查学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力 广东2014年 初级石墨的提纯和综合利用 工业流程 借助工业流程题 可能考查的内容 灵活性和综合性很强 体现 能力立意 的命题指导思想 二 近五年北京高考中的工业流程题 2010年北京高考第26题 某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4 和NH3 H2O的形式存在 该废水的处理流程如下 问题设置 1 熟悉的离子方程式书写2 用化学平衡原理解释问题3 看图判断吸放热4 热化学方程式书写5 依据陌生反应计算氧化剂还原剂的比例 3 难度系数0 64 2011年北京高考第26题 粗盐水的精制 难度系数0 58 问题设置 1 分析盐泥a的成分2 陌生氧化还原离子方程式书写3 判断沉淀中除去的离子4 计算所用试剂的质量 2013年北京高考第27题 用含有Al2O3 SiO2和少量FeO xFe2O3的铝灰制备Al2 SO4 3 18H2O 工艺流程如下 文字描述流程 问题设置 1 熟悉的离子方程式书写2 陌生离子反应方程式的补充和配平3 解释操作步骤的实验目的4 描述实验现象5 解释加入某试剂的实验目的 难度系数0 62 2014年北京高考第27题 钢样中的碳 硫含量的测定 图示呈现流程 2014年北京高考第27题 钢样中的碳 硫含量的测定 问题设置 1 分析流程中某气体成分 注重全面 2 陌生方程式的补充和配平3 陌生方程式书写4 计算质量分数表达式5 解释操作流程的目的6 判断应该测量的数据 难度系数0 70 湖南2013年 回收锂离子电池中资源 北京高考中工业流程题的考点 注重考查 1 方程式的补充 配平或书写2 解答题比重较大 化学用语 文字表述 3 一般会有计算成分 相对外地 江苏 湖南 四川 天津等 来讲 北京高考中工业流程题的综合性 灵活性比较小 步骤相对简洁 问题落点较低 并不是考生难以适应的题目 三 教材中提到过的工业生产案例 工业合成氨 必修1P97 工业制备硝酸 必修1P99 工业制备硫酸 必修1P91 工业制备盐酸 必修1P83 金属的冶炼 必修2P89 氯碱工业 选修4P80 三 教材中提到过的工业生产案例 7 粗硅的制取 必修1P81 粗铜的精炼 选修4P81 工业制乙烯 必修2P67 肥皂的制取 选修5P75 废油脂制备生物柴油 选修5P77 制备水煤气 必修2P96 三 教材中提到过的工业生产案例 13 海水中提取溴 必修2P91 14 海水中提取镁 必修2P93 海带中提取碘 必修2P91 铝土矿生产铝 必修2P93 污水处理方法 选修1P87 89 制备玻璃 陶瓷 水泥 选修1P54 57 其实还有 经典案例1 工业合成氨 合成氨与诺贝尔化学奖三次握手 1918年德国哈伯发明合成氨方法 1931年德国博施高压法改进合成氨方法2007年德国埃特尔发现哈伯法合成氨的机理 化学与技术 实验室模拟合成氨 20mLN2和60mLH2 合成氨的工艺流程 工业合成氨的流程图 原料气的制取 净化 合成 分离 液氨 经典案例2 海带中提取碘 干海带中含碘量 0 3 0 5 有的高达1 约比海水中的碘浓度提高了10万倍 海带中碘的存在形式 有机碘化物 1 灼烧的目的是什么 用什么仪器 2 写出由加入H2O2后的离子反应方程式 3 如何从含I2的CCl4溶液中获得碘晶体 海带中提取碘 必修2P91 海带晒干灼烧 悬浊液煮沸 过滤 含I 溶液 含I2溶液 含I2的CCl4溶液 I2晶体 溶解 加H2O2 CCl4萃取 反萃取法 分液 稀H2SO4 2I H2O2 2H I2 2H2O 经典案例3海水中提取镁 必修2P93 海水 Ca OH 2 Mg OH 2 盐酸操作 MgCl2 6H2O HCl气流加热 Mg 电解 MgCl2 3 为什么在HCl气流中加热分解MgCl2 6H2O 1 如何除去Mg OH 2中的Ca OH 2杂质 思考 2 操作 的步骤和方法是什么 经典案例4海水中提取溴 必修2P91 酸化浓缩海水 通Cl2 HBr 通Cl2 Br2 含Br2 Cl 的海水 3 若 中改用Na2CO3溶液做吸收液 则 用什么试剂 1 写出 步反应的离子方程式 思考 2 为什么实验中需要两次用到Cl2 经典案例4 以铝土矿为原料制备铝 铝土矿含铝7 73 主要成分Al2O3 3H2O 还含有少量的Fe2O3和SiO2 来自课本的素材 必修2P93第6题 以铝土矿 主要成分Al2O3 3H2O 为原料生产铝 1 将铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中2 通入二氧化碳使上述溶液中析出固体3 使固体脱水为氧化铝4 电解得到铝问题 请写出上述过程的方程式 哪一步转化过程耗能最多 铝土矿Al2O3 Fe2O3SiO2 1 铝土矿中的杂质Fe2O3和SiO2是如何去除的 2 请你设计一个流程图实现你的方案 过滤 Al2O3Fe2O3SiO2 过量NaOH溶液 过滤 Fe2O3除去 NaAlO2Na2SiO3NaOH溶液 过量盐酸 过滤 AlCl3NaClHCl溶液 过量氨水 过滤 滤液除去 Al OH 3 H2SiO3除去 Al2O3 用盐酸沉淀Na2SiO3再用氨水沉淀Al3 Al2O3Fe2O3SiO2 过量盐酸 过滤 SiO2除去 AlCl3FeCl3HCl溶液 过量NaOH溶液 过滤 Fe OH 3除去 NaAlO2NaClNaOH溶液 过量CO2 过滤 滤液除去 Al OH 3 Al2O3 用酸溶解铝土矿 链接高考 2013年北京高考第27题 用含有Al2O3 SiO2和少量FeO xFe2O3的铝灰制备Al2 SO4 3 18H2O 工艺流程如下 1 向铝灰中加入过量稀H2SO4 过滤 2 向滤液中加入过量KMnO4溶液 调pH约为3 问题 1 写出 1 中离子方程式 2 补充配平 2 中离子反应 3 解释步骤 2 的目的 链接高考 2013年全国卷第29题 问题 1 反应1的方程式 2 加入CaO生成的沉淀为 反应2的离子方程式为 链接高考 2013年全国卷第29题 问题 3 E作为建筑材料 则C是 写出D生成冰晶石的方程式 4 电解Al2O3的方程式为 以石墨为电极 阳极产生的混合气体成分 制备冰晶石 四 工业流程题的呈现模式 预处理 分离提纯 获得产品 四 工业流程题的呈现模式 33 箭头进入的是投料 即反应物 原料处理 分离提纯 获得产品 生产亚氯酸钠NaClO2的工业流程 看箭头可知 中的反应物中含有ClO2 双氧水 NaOH溶液 产物含有气体a NaClO2等 化学性质 物理性质 分离提纯 溶解性 过滤 结晶 盐析 吹出 萃取分液熔沸点 冷凝 升华 分馏 工业流程题的核心 分离提纯 浸出 酸溶 除SiO2 碱溶 除Al及其化合物 沉淀 加沉淀剂 调pH 双水解 沉淀转化氧化还原 常见氧化剂 还原剂 关注H2O2 加热分解 热稳定性差的盐或氢氧化物通电电解 放电顺序 电渗析 工业流程中常考查的解答题 1 滤液 滤渣 气体成分是什么 追根溯源求写全 2 加入某试剂或进行某操作的目的是什么 全局 3 某步骤选用的试剂是什么 为什么 如酸的选择 4 从溶液中获得某晶体的操作是什么 8 6字真言 5 运用某原理解释原因 如氧化还原 平衡理论 6 要计算某物质含量 应测量的数据是什么 定量 7 流程中可以循环使用的物质是什么 箭头 反应 8 控制某条件的原因是什么 如水浴加热 趁热过滤等 五 工业流程题的解题思路 1 阅读题干 寻找化工生产的目的或目标产品2 阅读工艺流程图 明晰每一步流程中的化学变化和具体操作 把能确定的物质写在相应的方框旁边 读懂流程图是解题关键 需要综合利用 元素化合物 反应原理 实验探究 等知识 3 阅读