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文档简介

1、高考化学工艺流程题一、探究解题思路呈现形式:流程图、表格、图像 设问方式:措施、成分、物质、原因 能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点:根本理论、元素化合物、实验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,表达能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的根底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。【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgC0 3、MgSiOs、CaMgC0j2、AI2O3和FqOs等,回收其中镁的工艺流程如下:I预处理II别离提纯固体废料I别离提纯原料:矿石固体预处理:酸溶解表述:浸出除杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀

2、 核心化学反响是:控制条件,调节PH,使Mg2+全部沉淀T结合根底理论与实际冋题思考1. 解题思路明确整个流程及每一局部的目的t仔细分析每步发生的反响及得到的产物 t注意答题的模式与要点在解这类题目时:首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。 其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性 在答题时应注意:前一问答复不了,并不一定会影响答复后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: 浏览全题,确定该流程的目的 一一由何原料获得何产物副产物,比照原料和产物; 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示

3、性信息,并在下一步分析和解题中随时进行 联系和调用; 解析流程图并思考:从原料到产品依次进行了什么反响?利用了什么原理氧化复原?溶解度?溶液中的平衡?。每一步操作 进行到什么程度最正确?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?无机化工题:要学会看生产流程图,对于比拟陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节 的原理都搞清楚,针对问题分析细节。考察内容主要有:1、原料预处理2 、反响条件的控制温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择3、反响原理离子反响、氧化复原反响、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的别离与提纯4、绿色化学物质的循环利

4、用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用5、化工平安防爆、防污染、防中毒等。2、规律主线主产品分支副产品回头为循环核心考点:物质的别离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品别离提纯3.工业生产流程主线与核心4.熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理 溶 解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 灼烧如从海带中提取碘 煅 烧如煅烧高岭土改变结构,使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。控制反响条件的方法 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:以下物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示物质开始沉淀沉淀完

5、全Fe(OH) 32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH) 28.39.8问题:假设要除去 Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?调节pH所需的物质一般应满足两点:、能与H*反响,使溶液pH值增大;、不引入新杂质。pH值例如:假设要除去 Cu2+溶液中混有的Fe3+,可参加CuO、CuOH2、Cu2OH2CO3等物质来调节溶液的 蒸发、反响时的气体气氛加热的目的加快反响速率或促进平衡向某个方向移动降温反响的目的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 趁热过滤防止某物质降温时会析出 冰水洗涤洗去晶体外表的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 物质的别离和

6、提纯的方法结晶一一固体物质从溶液中析出的过程蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发 过滤一一固、液别离 蒸馏一一液、液别离 分液一一互不相溶的液体间的别离 萃取一一用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 升华一一将可直接气化的固体别离出来。 盐析一一加无机盐使溶质的溶解度降低而析出常见名词浸 出:固体加水酸溶解得到离子 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸 浸:在酸溶液中反响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 水洗:通常为除去水溶性杂质水浸:与水接触反响或溶解专项练习1聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝Al2OHnCl6-n。本实验采

7、用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al 2O325%34% 、SiO2 40%50% 、Fe2O3 0.5%3.0%以及少量杂质和水分。氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下:高岭土15%盐酸少量铝粉适量CaCO3AlghCb-n根据流程图答复以下问题:煅烧的目的是。配制质量分数15%的盐酸需要200 mL 30 %的浓盐酸密度约为 1.15 g cm3和g蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、 。 溶解过程中发生反响的离子方程式为 。加少量铝粉的主要作用是 。

8、调节溶液pH在4.24.5 的过程中,除添加必要的试剂,还需借助的实验用品是 ;蒸发浓缩需保持温度在90100C,控制温度的实验方法是 2、在提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:试答复:1 乙、丁中溶质的分子式:乙,丁。2 第步操作中用稀 H2SO4浸洗的目的是 填写字母编号a.除去未反响的NO3b.除去未反响的Ic.除去未反响的Fe d.除去碱性物质3 第步操作可供提纯的两种方法是 和 不要求写具体步骤4 实验室检验 -的方法是 。(5) 甲物质见光易变黑,其原因是(用化学方程式表示)。(6) 中溶解银的硝酸应该用硝酸(填浓或稀)。原因是 3、工业上用铝土

9、矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:请答复以下问题:(1) 水蒸气的作用。(2) 沉淀C的化学式为,该物质除了用于金属冶炼以外,还可用作 。(3) 操作I、操作II、操作III都用到的玻璃仪器是有 。(4) 实验室洗涤 AI(OH) 3沉淀应该如何操作:。(5) 生产过程中,除 NaOH、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有 (填化学式)。用此法制取铝的副产品是 (填化学式)。答案及解析1、 解析:比照原料与产品可知,该生产的主要工序:一是除去原料高岭土中的杂质,二是将Al 2O3利用水解絮凝法转化为产品。再进一步分析,除铁用铝置换后过滤,高岭土中的Al 2O3不溶于酸,必须经

10、煅烧改变结构。该题经这样分析,题设的所有问题的答案就在分析之中。答案:改变高岭土的结构,使其能溶于酸;230;量筒; Al 2O3+ 6H + = 2AI3+ 3H2O Fe2O3 + 6H + = 2Fe3+ 3H2O;除去溶液中的铁离子;pH计(或精密pH试纸);水浴加热2、 (1) FebFeCb(2) C(3) 升华、凝华、萃取、分液、减压蒸馏(4) 将I2加在淀粉溶液中,溶液显蓝色光(5) 2AII= 2Ag +I 2(6) 稀(2分)减少过程中产生 NOx的量;节生硝酸物质的量3、( 1)加热加快反响(2) Fe2O3颜料;(3) 烧杯、漏斗、玻璃棒;(4) 用玻璃棒引流向过滤器中

11、加水浸没沉淀,滤去洗液后,反复2到3次即可。;(5) CaO 和 CO2Fe2O3 和。2;有机推断题的解题思路和技巧一、怎么考(有机推断题的特点)1出题的一般形式是推导有机物的结构,写同分异构体、化学方程式、反响类型及判断物质的性质。2、 提供的条件一般有两类,一类是有机物的性质及相互关系也可能有数据;另一类那么通过化学计算 也告诉 些物质性质进行推断。3、很多试题还提供一些新知识,让学生现场学习再迁移应用,即所谓信息给予试题。4、经常围绕乙烯、苯及其同系物、乙醇等这些常见物质,为中心的转化和性质来考察。【经典习题】例题:请观察以下化合物A H的转换反响的关系图图中副产物均未写出,请填写:浓

12、NaOH>A醇溶液Br2CCI4浓NaOH足量出C 醇溶液厶D催化剂* c6H5-c2H5稀NaOH溶液02E -Cu 02催化剂乙二醇浓硫酸H 化学式为68比8。41 写出反响类型:反响 ;反响 。2写出结构简式: B; H。3写出化学方程式:反响;反响。解析:此题的突破口有这样几点:一是 E到G连续两步氧化,根据直线型转化关系,E为醇;二是反响条件的特征,A能在强碱的水溶液和醇溶液中都发生反响,A为卤代烃;再由A到D的一系列变化中碳的个数并未发生变化,所以 A应是含有苯环且侧链上含 2个碳原子的卤代烃,再综合分析可得出结果。二、怎么做有机推断题的解题思路 解有机推断题,主要是确定官能

13、团的种类和数目,从而得出是什么物质。首先必须全面地掌握有机物的性质以及有机物间相互转化的网络,在熟练掌握根底知识的前提下,要把握以下三个推断的关键:1、审清题意 分析题意、弄清题目的来龙去脉,掌握意图2、用足信息 准确获取信息,并迁移应用3、积极思考 判断合理,综合推断根据以上的思维判断,从中抓住问题的突破口,即抓住特征条件特殊性质或特征反响 。但有机物的特征条件并非都有,因此还应抓住题给的 关系条件和类别条件。关系条件能告诉有机物间的联系,类别条件可给出物 质的范围和类别。关系条件和类别条件不但为解题缩小了推断的物质范围,形成了解题的知识结构,而且几个关 系条件和类别条件的组合就相当于特征条

14、件。然后再从突破口向外发散,通过正推法、逆推法、正逆综合法、假 设法、知识迁移法等得出结论。最后作全面的检查,验证结论是否符合题意。三、做什么找准有机推断题的突破口解题的突破口也叫做题眼,题眼可以是一种特殊的现象、反响、性质、用途或反响条件,或在框图推断试题中,有几条线同时经过一种物质,往往这就是题眼。详见资料【课堂练习】练习一:通常羟基与烯键碳原子相连时,发生以下转化:I II IC COH 一亡C=o有机物 A是由C、H、0三种元素组成。原子个数比为2:3:1,其蒸气密度为相同状况下H2密度的43倍,E能与NaOH溶液反响,F转化为G时,产物只有一种结构,且 G能使溴水褪色。现有以下图所示

15、的转化关系:答复以下问题:(1) 写出以下所属反响的根本类型:,(2) 写出 A、B的结构简式:A,B<(3 )写出以下化学方程式:反响。反响。【归纳总结】有机推断题精选(反响条件局部)、题眼归纳题目艮1 光照 这是烷烃和烷基中的氢被取代的反响条件。如:烷烃的取代;芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代;不饱和烃中烷基的取代。题眼2170 CNi .题眼3 或题眼4浓 H2SO4浓H2SO4十这是乙醇脱水生成乙烯的反响条件。催化剂*C=G C=O gC的加成。是醇消去H2O生成烯烃或炔烃;醇分子间脱水生成醚的反响;乙酸、乙酸酐*为不饱和键加氢反响的条件,包括:酯化反响的反响条件。此外酯化反响

16、的条件还可以是:题目艮5 NaOH >是卤代烃水解生成醇;酯类水解反响的条件。题眼6 NaOH醇溶液*或浓NaOH醇溶液是卤代烃消去HX生成不饱和烃的反响条件。题眼7稀H £°4 是酯类水解(包括油脂的酸性水解);糖类的水解(包括淀粉水解)的反响条件。题眼8 Cu或Ag *或 O 是醇氧化的条件。题眼9 溴水卜或臭的CCl4溶液卜是不饱和烃加成反响的条件。-COOH。题眼10 KMnO4(H+) 是苯的同系物侧链氧化的反响条件(侧链烃基被氧化成或0练习二:07年湖北八校联考惕各酸苯乙酯C13H16O2广泛用作香精的调香剂。为了合该物质,某实验室的科技人员设计了以下合成

17、路线:试答复以下问题: A的结构简式为; F的结构简式为 2反响中另加的试剂是 ;反响的一般条件是 3反响的化学方程式为。4上述合成路线中属于取代反响的是填编号。参考答案练习一.07年陕西模拟1消去反响;加成反响;2 CH3COOCH CH2;3 催化剂nCH3COOCH CH2卜-CH CH2 nOOCCH3练习二.07年湖北八校联考(12 分)(1)CH3CH 2 CCH?CH3_ ; 2 分F 的结构简式CH3CH2G COOCH2CH厂反响中另加的试剂是氢氧化钠水溶液;反响的一般条件是 C浓硫酸,加热 。试写出:A的结构简式催化剂加热3 分。试写出反响的化学方程式:OH2CH3CH2

18、C CH2OH + 02CH3OH2CH3CH? C CHO + 2H 2。CH34上述合成路线中属于取代反响的是填编号3分。有机推断题的突破口解题的突破口也叫做题眼,题眼可以是一种特殊的现象、反响、性质、用途或反响条件,或在框图推断试题中,有几条线同时经过一种物质,往往这就是题眼。根据有机的知识,突破口可从下列几方面寻找:1、特殊的结构或组成(1) 分子中原子处于同一平面的物质乙烯、苯、甲醛、乙炔、CS2 (后二者在同一直线)。(2) 一卤代物只有一种同分异构体的烷烃(C V 10)甲烷、乙烷、新戊烷、还有 2, 2, 3 , 3 四甲基丁烷(3) 烃中含氢量最高的为甲烷,等质量的烃燃烧耗氧

19、量最多的也是甲烷(4 )常见的有机物中 C、H个数比C : H=1 : 1的有:乙炔、苯、苯酚、苯乙烯C : H=1 : 2的有:烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖C : H=1 : 4的有:甲烷、尿素、乙二胺2、特殊的现象和物理性质(1) 特殊的颜色:酚类物质遇 Fe3+呈紫色;淀粉遇碘水呈蓝色;蛋白质遇浓硝酸呈黄色;多羟基的物质遇 新制的Cu(OH) 2悬浊液呈绛蓝色溶液;苯酚无色,但在空气中因局部氧化而显粉红色。(2) 特殊的气味:硝基苯有苦杏仁味;乙醇和低级酯有香味;甲醛、乙醛、甲酸、乙酸有刺激性味;乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖有甜味;苯及其同系物、苯酚、石油、萘有特殊气味;乙炔

20、(常因混有H2S、PH3等而带有臭味)、甲烷无味。(3) 特殊的水溶性、熔沸点等:苯酚常温时水溶性不大,但高于65 C以任意比互溶;常温下呈气态的物质有:碳原子小于 4的烃类、甲烷、甲醛、新戊烷、CH3CI、CH3CH2CI等。(4) 特殊的用途:甲苯、苯酚、甘油、纤维素能制备炸药;乙二醇可用做防冻液;甲醛的水溶液可用来消 毒、杀菌、浸制生物标本;葡萄糖或醛类物质可用于制镜业。3、特殊的化学性质、转化关系和反响(1)与银氨溶液或新制 Cu(OH) 2悬浊液反响的物质有:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、果糖、麦芽 糖。(2 )使溴水褪色的物质有:含碳双键或碳三键的物质因加成而褪色;含醛基的物质

21、因氧化而褪色;酚类物 质因取代而褪色;液态饱和烃、液态饱和酯、苯及其同系物、氯仿、四氯化碳因萃取而褪色。(3 )使高锰酸钾溶液褪色的物质有:含碳双键或碳三键的物质、醛类物质、酚类物质、苯的同系物、复原 性糖,都是因氧化而褪色。(4)直线型转化:(与同一物质反响)卜醛炔烃加H2 稀烃醇一°2卜醛 02 羧酸乙烯加H2 烷烃(5)交叉型转化消去.加咸茵代煙 甦 烷腔M烯煙M烘煙6能形成环状物质的反响有:多元醇大于或等于二元,以下同和多元羧酸酯化反响、羟基羧酸分子间或分子内酯化反响、 氨基酸分子间或分子内脱水、多元醇分子内或分子间脱水、多元羧酸分子间或分子内脱水。7 数据的应用:应用好数据

22、可以为解推断题提供很多捷径。如一元醇与醋酸酯化反响,每反响1mol醋酸,产物质量增加42g ;能与钠反响产生 H2的物质可以是醇、酚或羧酸,且根据有机物与产生H2的物质的量之比,可以确定原物质含官能团的数目。等等。有机推断题中的重要信息一. 充分利用有机物化学性质1. 能使溴水褪色的有机物通常含有“-C= C-、“C.C- 或“ -CHO 。2. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有“-C = C-或“、“-CHO 或“苯的同系物3. 能发生加成反响的有机物通常含有“-C = C-、“-CH° 或“苯环。4. 能发生银镜反响或能与新制的7 悬浊液反响的有机物必含有“-CHO 。5

23、. 能与钠反响放出-的有机物必含有“ -OH 或“ -COOH 。6. 能与7 ,和 U溶液反响放出:或能使石蕊试液变红的有机物中必含有“-COOH 。7. 能发生消去反响的有机物为醇或卤代烃。8. 能发生水解反响的有机物为卤代烃、酯、糖类低聚糖和多糖或蛋白质。9. 遇'溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。二. 充分利用有机物的物理性质在通常情况下为气态的烃,其碳原子数小于或等于4,烃的衍生物中.厂、HCHO在通常情况下是气态。.充分利用有机反响条件1. 当反响条件为NaOH的醇溶液并加热时,通常为卤代烃的消去反响。2. 当反响条件为NaOH的水溶液并加热时,通常为卤代烃或酯的水解反响。3. 当反响条件为浓 m 并加热时,通常为醇脱水生成醚和不饱和烃的反响或醇与酸的酯化反响。4. 当反响条件为稀酸并加热时,通常为酯或淀粉的水解反响。5. 当反响条件为催化

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