高考化学总复习 考点核心突破 无机化工流程题的突破方法章末专题讲座课件.ppt

章末专题讲座无机化工流程题的突破方法 工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来 并根据生产流程中有关的化学知识步步设问 是无机框图题的创新 题目常常以现代工业生产为基础 将化学工艺流程进行简化 与化工生产成本 环境保护等相融合 考查物质的制备 检验 分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用 是近几年高考化学命题中的常考题型 一 题型结构1 化工流程线路示意图 1 箭头 箭头进入的是投料 即反应物 出去的是生成物 包括主产物和副产物 2 三线 物料进出线 操作流程线 循环操作线 2 涉及问题 1 原料的预处理 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 4 绿色化学问题 物质循环利用 废物的处理 原子利用率 能量充分利用等 5 化工安全 防爆 防污染 防中毒等 二 解题思路及方法1 解题思路 2 解题方法 1 首尾分析法 对一些线型流程工艺 从原料到产品为一条龙的生产工序 试题 首先对比分析流程图中第一种物质 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 2 分段分析法 对于用同样的原材料生产多种 两种或两种以上 产品 包括副产品 的工业流程题 用分段分析法更容易找到解题的切入点 3 交叉分析法 有些化工生产选用多组原材料 先合成一种或几种中间产品 再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品 这种题适合用交叉分析法 就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线 然后上下交叉分析 3 答题步骤 1 从题干中获取有用信息 了解生产的产品 2 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 3 分析流程中的每一步骤 并获取以下信息 知道 四个什么 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 一切反应或操作都是为获得产品而服务 4 从问题中获取信息 帮助解题 如何从溶液中得到晶体 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥 在写某一步骤是为了除杂时 应该注明 是为了除去 杂质 只写 除杂 等一类万能式的回答是不正确的 2013 课标 氧化锌为白色粉末 可用于湿疹 癣等皮肤病的治疗 纯化工业级氧化锌 含有fe mn ni 等杂质 的流程如下 提示 在本实验条件下 ni 不能被氧化 高锰酸钾的还原产物是mno2 回答下列问题 1 反应 中除掉的杂质离子是 发生反应的离子方程式为 在加高锰酸钾溶液前 若ph较低 对除杂的影响是 2 反应 的反应类型为 过滤得到的滤渣中 除了过量的锌外还有 3 反应 形成的沉淀要用水洗 检验沉淀是否洗涤干净的方法是 4 反应 中产物的成分可能是znco3 xzn oh 2 取干燥后的滤饼11 2g 煅烧后可得到产品8 1g 则x等于 练习1 2012 天津 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁 某 变废为宝 学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后 得到含70 cu 25 al 4 fe及少量au pt等金属的混合物 并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线 请回答下列问题 1 第 步cu与酸反应的离子方程式为 得到滤渣1的主要成分为 2 第 步加h2o2的作用是 使用h2o2的优点是 调溶液ph的目的是使 生成沉淀 3 用第 步所得cuso4 5h2o制备无水cuso4的方法是 4 由滤渣2制取al2 so4 3 18h2o 探究小组设计了三种方案 上述三种方案中 方案不可行 原因是 从原子利用率角度考虑 方案更合理 5 探究小组用滴定法测定cuso4 5h2o mr 250 含量 取ag试样配成100ml溶液 每次取20 00ml 消除干扰离子后 用cmol l 1edta h2y2 标准溶液滴定至终点 平均消耗edta溶液bml 滴定反应如下 cu2 h2y2 cuy2 2h 写出计算cuso4 5h2o质量分数的表达式w 下列操作会导致cuso4 5h2o含量的测定结果偏高的是 a 未干燥锥形瓶b 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c 未除净可与edta反应的干扰离子 解析根据制备路线可知 cu al fe au pt的混合物中加入稀h2so4 浓硝酸 则可以将cu al fe溶解 au pt不溶解 所以滤渣1的主要成分为au pt 滤液1中含有cu2 fe2 和al3 根据滤液2和cuso4 5h2o可知 滤液2为cuso4溶液 滤渣2中含有fe oh 3和al oh 3 2 第 步操作中加h2o2的目的是将fe2 转化为fe3 从而将fe3 转化为沉淀除去 防止对cuso4晶体的制备产生干扰 h2o2的优点是还原产物为h2o 不引入杂质 同时对环境没有污染 调节ph的目的是将fe3 和al3 转化为沉淀而除去 3 用cuso4 5h2o制备无水cuso4 只要除去结晶水即可 在加热过程中cuso4发生水解 但是因为硫酸不挥发 所以最终得到的仍然是cuso4 所以只要加热脱水即可 4 甲中制备的al2 so4 3晶体中含有fe2 so4 3 乙 丙两方案中 乙方案原子利用率更高 根据cuso4 5h2o的质量分数表达式可知 未干燥锥形瓶 对cuso4的物质的量的测定无影响 所以a无影响 滴定终点时滴定管的尖嘴部分产生气泡 则实际消耗的edta溶液的体积比读出来的数值大 即b值偏小 所以cuso4 5h2o含量偏低 若未除净可与edta反应的离子 则消耗的edta溶液的体积偏大 即b值偏大 cuso4 5h2o的含量偏高 c项正确 练习2 工业上用某矿渣 含有cu2o al2o3 fe2o3 sio2 提取铜的操作流程如下 已知 cu2o 2h cu cu2 h2o 1 实验操作 的名称为 在空气中灼烧固体混合物d时 用到多种硅酸盐质的仪器 除玻璃棒 酒精灯 泥三角外 还有 填仪器名称 2 滤液a中铁元素的存在形式为 填离子符号 生成该离子的离子方程式为 检验滤液a中存在该离子的试剂为 填试剂名称 3 金属单质e与固体混合物f发生的某一反应可用于焊接钢轨 该反应的化学方程式为 4 常温下 等ph的naalo2和naoh两份溶液中 由水电离出的c oh 前者为后者的108倍 则两种溶液的ph 5 从浓硫酸 浓硝酸 蒸馏水中选用合适的试剂 测定粗铜样品中金属铜的质量分数 涉及的主要步骤为 称取一定质量的样品 过滤 洗涤 干燥 称量剩余固体铜的质量 填缺少的操作步骤 不必描述操作过程的细节 解析矿渣和盐酸反应 氧化铝 氧化亚铜和氧化铁与盐酸反应生成氯化物 氧化亚铜和盐酸反应生成氯化铜和铜 二氧化硅和盐酸不反应 所以固体混合物b有铜和二氧化硅 滤液a含有氯化亚铁 氯化铜和氯化铝 向滤液a中充入过量氢氧化钠溶液 生成氢氧化亚铁 氢氧化铜沉淀 同时生成偏铝酸钠 所以固体混合物d是氢氧化亚铁和氢氧化铜 滤液c是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液 氢氧化亚铁和氢氧化铜在空气中灼烧生成氧化铜和氧化铁 所以固体混合物f是氧化铜和氧化铁 偏铝酸钠溶液得到的单质e是金属铝 4 氢氧化钠溶液中水电离出的氢氧根离子浓度等于氢离子浓度 偏铝酸钠溶液