高三化学专题——化学工艺流程ppt课件.ppt

第10专题 主编 第2专题 主编 AH 化学 化学 化学 化学 安阳县实验中学彭守意 高考中的化学工艺流程题 化学工艺流程题是近年高考命题的热点 化学工艺流程题 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的形式表示出来 并根据生产流程中有关的化学知识步步设问 形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题 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 试题结构 从内容组织形式上看化工流程题型的结构通常是从生产原料到产品的整个流程以简单的文字加框图和箭线形式呈现 同时流程中还会形成一些 环状 意为物质的循环利用 以展现 绿色化学 的理念 如图所示 化工流程题型的结构 涉及问题及解题顺序 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 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 命题研究 化学工艺流程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为指导思想 能够综合考查学生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 所以这类题成为近年来高考的必考题型 这类题常呈现的形式 流程图 表格 图像 这类题常围绕以下几个知识点进行设问 1 反应速率与平衡理论的运用 2 氧化还原反应的判断 化学方程式或离子方程式的书写 3 利用控制pH分离除杂 4 化学反应的能量变化 5 实验基本操作 除杂 分离 检验 洗涤 干燥等 6 流程中的物质转化和循环 资源的回收和利用 7 环境保护与绿色化学评价 热点分析 1 解答无机化工流程试题的程序 1 基本步骤 从题干中获取有用信息 了解生产的产品 然后整体浏览一下流程 基本辨别出预处理 反应 提纯 分离等阶段 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 发生了什么反应 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 从问题中获取信息 帮助解题 2 解题思路明确整个流程及每一部分的目的 仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质 结合基础理论与实际问题思考 注意答题的模式与要点 3 方法技巧对一些线型流程工艺或从原料到产品为一条龙生产工序试题 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基本原理和除杂 分离提纯产品的化工工艺 然后再结合题设的问题 逐一推敲解答 解题关键在于认真对比分析原料与产品的组成 从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施 当把生产的主线弄清楚了 围绕生产主线所设计的系列问题也就可解答了 解题顺序 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 反应条件的控制 温度 压强 催化剂 原料配比 pH 溶剂等 控制温度a 加热 加快反应速率或加速某固体的溶解 b 防止物质温度过高时分解或挥发 或达到沸点挥发 c 使催化剂的活性达到最高 d 防止副反应的发生 e 降温或减压 减少能源成本 降低对设备的要求 达到绿色化学的目的 2 分离提纯阶段的常见考点 调pH除杂a 控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀例如 已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示 若要除去Mn2 溶液中含有的Fe2 应该怎样做 提示 先用氧化剂把Fe2 氧化为Fe3 再调溶液的pH到3 7 b 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 例如 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 试剂除杂 加热 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 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 降温 防止某物质在高温时溶解 或分解 为使化学平衡向着题目要求的方向移动 萃取 温度的影响归纳 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 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平衡向着题目要求的方向移动 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 如题目中要求温度控制在某温度范围内 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CO2通入NaCl的氨溶液中 保持溶液的温度为 30 2 可得NaHCO3晶体 温度控制在这个范围 目的就是防止NaHCO3晶体分解 而在Br2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Br2中 B 使催化剂的活性达到最好 如合成氨或工业SO2氧化为SO3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 3 获得产品阶段的常见考点 洗涤 冰水 热水 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 蒸发时的气体氛围 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 蒸发浓缩 冷却结晶 如除去KNO3中的少量NaCl 蒸发结晶 趁热过滤 如除去NaCl中的少量KNO3 重结晶 4 其他常见考点 化学方程式 实验仪器 计算 信息 要得到溶解度受温度影响小的溶质 蒸发结晶 趁热过滤 要得到溶解度受温度影响大的溶质 蒸发浓缩 冷却结晶 重结晶 注意 控制PH值 结晶 控制温度 水洗 有机物洗 3 注重答案文字叙述的规范性 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 16字方针 蒸发浓缩 加热蒸发 冷却结晶 过滤洗涤 干燥称量 3 在写某一步骤是为了除杂时 应该注明 是为了除去XX杂质 4 看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式 注意配平 分离提纯阶段核心反应考点 反应原理 化学平衡 水解原理 电化学 计算 提取信息点 基本理论 离子反应 氧化还原反应 其他方面 环保 绿色化学成本 原料价格 能耗控制 循环利用 物质制备化工生产流程的主线一般为 规律总结 原料预处理除杂 净化 产品分离提纯 反应条件控制 原料循环利用 排放物的无害化处理 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 宏观把握 理清思路 善用信息 按需答题 首先要通过阅读文字说明 清楚试题背景是工业生产还是实验室研究 准确抓住工艺 实验 的目的是什么 还提供了哪些信息 原料成分 含量 产品成分 从用途能看出什么性质 然后整体浏览一下流程 基本辨别出预处理 反应 提纯 分离等阶段 接下来可以先看看设问 使下一步的深入分析重点更明确 然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程 必要时使用参考数据 组织语言回答设问 解题基本步骤 宏观把握 理清思路 善用信息 按需答题 规范作答 二遍读题 注意关联问题 一般只考虑后面提问有关的步骤 其他不必清楚 难得糊涂 读取信息要客观评价 筛选把问题再放入题中前后比对有的步骤不能读懂 这时主要看这一步的结果 跟着感觉走 顺藤摸瓜 用已学过的知识来 圆 这个结果 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 大多数提问用所学知识便可直接回答 但个别地方往往有悖所学知识 这时就要考虑产物 环保 产量 成本等等 最后要看清楚问什么 不要答非所问 巩固练习 1 2012 高考江苏卷 利用石灰乳和硝酸工业的尾气 含NO NO2 反应 既能净化尾气 又能获得应用广泛的Ca NO2 2 其部分工艺流程如下 2 2013 咸宁高三模拟 制备过氧化氢的传统方法是在过氧化钡中加入稀硫酸 以重晶石 BaSO4 为原料制备过氧化氢的流程如下 回答下列问题 1 图中的气体 可能含有的物质是 CO CO2 SO2A 仅 B 仅 C 仅 D 全部 3 2013 汕头调研 合成氨是 将空气变成面包 的反应 合成氨工业在国民经济中占有重要地位 下图是合成氨的简要流程图 原料气的制备 1 合成氨所需氮气来自空气 方法之一是将空气液化后再加热分离 请另设计一种从空气中分离出氮气的方法 2 请写出工业上获得氢气的一