工艺流程专题复习

专题复习 工艺流程题 化学高考中的 化工生产流程题 首创于2004年的广东高考 无机框图题 的变革与创新 化学工艺流程题 顾名思义 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 并根据实际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 3 一 题型特征及结构 工艺流程题的结构 题头 简单介绍工艺生产的原材料和工艺生产的目的 题干 用框图的形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来 题问 根据生产过程设置一系列问题 1 NaClO2中Cl的化合价为 2 写出 反应 步骤中生成ClO2的化学方程式 3 电解 所用食盐水由粗盐水精制而成 精制时 为除去Mg2 和Ca2 要加入的试剂分别为 电解 中阴极反应的主要产物是 4 尾气吸收 是吸收 电解 过程排出的少量ClO2 此吸收反应中 氧化剂与还原剂的物质的量之比为 该反应中氧化产物是 例1 2016年全国卷 28题 NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂 也常用来漂白织物等 其一种生产工艺如下 题头 题干 题问 二 考察知识点 无机化工试题能全方位的考查学生高中阶段的主要的知识点 a 原理知识 氧化还原反应 离子或化学方程式的书写 化学反应速率及平衡原理 电离理论 水解理论 溶解平衡原理 中和滴定 电化学 b 化学实验操作 物质分离提纯 基本实验操作 绿色化学理念 等 c 元素及其化合物 物质的性质和用途 相互转化关系 2010安徽卷 2 第 步反应的离子方程式是 2016年全国卷 28题 4 尾气吸收 是吸收 电解 过程排出的少量ClO2 此吸收反应中 氧化剂与还原剂的物质的量之比为 该反应中氧化产物是 2015新课标1 3 镁 H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg H2O2 2H Mg2 2H2O则正极反应式为 若起始电解质溶液pH 1 则pH 2时溶液中Mg2 离子浓度为 已知Ksp Mg OH 2 5 6 10 12 当溶液pH 6时 填 有 或 没有 Mg OH 2沉淀析出 2016某市真题 2 MgCl2溶液制得MgCl2 7H2O的操作是 过滤 2015年天津理综 5 流程中有三次实现了试剂的循环使用 已用虚线标出两处 第三处的试剂是 三 工业生产流程主线与核心 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 8 规律 主线主产品分支副产品回头为循环 核心考点 1 物质的分离操作2 除杂试剂的选择3 生产条件的控制4 化学反应原理 9 某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料 主要含有MgCO3 MgSiO3 CaMg CO3 2 Al2O3和Fe2O3等 回收其中镁的工艺流程如下 沉淀物Fe OH 3Al OH 3Mg OH 2部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表 请回答下列问题 1 浸出 步骤中 为提高镁的浸出率 可采取的措施有 要求写出两条 2 滤渣I的主要成分有 预处理 分离提纯 分离提纯 产品 粤 2009 化 22 10 四 解题思路 1 明确操作目的2 把操作流程转化为物质流程 怎么做的 已知的化学反应过程和实验操作过程 做什么 由什么得到什么 1 原料的预处理 12 3 提炼有关操作的方法 灼烧 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 矿石粉碎 研磨或充分搅拌 增大接触面积 加大反应速率 用热的Na2CO3溶液或稀NaOH溶液 去除金属表面的油污 用稀的弱酸或稀NaOH溶液 去除金属表面氧化膜 溶解 通常用酸溶 如用硫酸 盐酸 浓硫酸等 2 常见名词浸出 浸出率 酸浸 水洗 水浸 固体加水 酸 溶解得到离子 固体溶解后 离子在溶液中的含量的多少 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 通常为除去水溶性杂质 与水接触反应或溶解 13 2015年 山东卷 为了提高酸浸速率可采取的措施 3 分离提纯化学方法 调节pH值 调高还是调低 蒸发 反应时的气体氛围 目的 抑制水解 物理方法 过滤 趁热过滤 蒸发浓缩 冷却结晶 重结晶 过滤 洗涤 干燥 16 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如下表所示若要除去Mn2 溶液中含有的Fe2 应该怎样做 17 调节pH所需的物质调节pH所需的物质一般应满足两点 能与H 反应 使溶液pH值增大 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值 18 蒸发 反应时的气体氛围抑制水解 加热的目的 降温反应的目的 趁热过滤 冰水洗涤 乙醇洗涤 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 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 防止某物质降温时会析出 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 避免水洗时晶体溶解而损失 19 五 工业流程题的解题策略 1 认真审题 分析题干信息 明确生产目的 产品性质 生产中的反应原理等 2 初步了解生产流程 3 根据题目所提出的问题 结合题干信息 工业生产流程图等 整合 提取有关信息答题 24 1 工业流程题的答题要点 1 答是所问 如 写离子方程式还是化学方程式 写物质的名称还是化学式等 a 除杂 除去 中的 杂质 3 注意答题的完整性及试剂的加入顺序 避免株连效应 b 干燥 除去 气体中的水蒸汽 防止 2 准确 规范 回答问题的要准确全面 注意语言表达的规范性 要答到对产品生产的影响这一步 25 a 加试剂的目的或作用 答该反应造成了什么结果 该结果对制造产品有什么影响 4 注意归纳答题的套路 b 控制条件的目的或原因 答控制该条件的直接结果 防止 c 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 d 从溶液中得到晶体 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 26 1 注意化学方程式的书写 反应物 产物的分子式书写要正确 化学方程式要配平 电极反应式和化学方程式一定要书写正确 等号或可逆符号不能少 沉淀 气体 固态 水溶液等符号要标明 2 注意评价或比较实验方案要全面 反应物种类多少 是否易得 是否对环境有污染 反应产物的种类多少 对目标产物的分离和提纯是否有影响 反应条件是否苛刻 仪器 设备是否要求高 工艺流程 实验步骤的多少 3 注意描述语言的规范性和准确性 从化学原理的角度 用化学语言作答 要抓住主要问题 针对具体问题作具体分析 要看清题目要求 按要求答题 2 流程题的解答注意点 27 3 工业上用铝土矿 成分为氧化铝 氧化铁