高考化学工艺与流程

1、高考化学工艺与高考化学工艺与流程流程探究解题思路探究解题思路 v呈现形式呈现形式：流程图、表格、图像 v设问方式设问方式：措施、成分、物质、原因v能力考查能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 v知识落点知识落点：基本理论、元素化合物、实验【例题】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： v原 料：矿石（固体）v预处理：酸溶解（表述：“浸出”）v除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀v核心化学反应是：控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀分离提纯分离提纯预处理预处理分离提纯分离

2、提纯 还原还原一、工业生产流程主线与核心一、工业生产流程主线与核心 原料预处理原料预处理除杂、净化除杂、净化产品分离提纯产品分离提纯反应条件控反应条件控制制原料循环利用原料循环利用排放物的无害排放物的无害化处理化处理二、熟悉工业流程常见的操作与名词二、熟悉工业流程常见的操作与名词1、预处理 将金属元素从固相（矿物质）转化为液相（溶液），以便处理。v研磨：增大接触面积，加快反应速率。v除金属表面油污：Na2CO3溶液。v搅拌：使反应物充分接触，加快反应速率。2、除杂、提纯的方法与目的（1）除杂方法）除杂方法 基本原则就是“除杂不加杂，简单易行”。一般采用沉淀法和气体法。常见物质除杂法 调pH值沉

3、淀法v调pH值的目的：促进或抑制水解v调pH值的方法：加酸性或碱性物质（未必是酸和碱），注意不能引入杂质离子（产品中没有的）vpH值的控制范围：一种物质完全沉淀点，与另一种物质完全不沉淀点（2）过滤）过滤检验沉淀已完全的方法 取少许上层清液滴入一滴沉淀剂若出现沉淀则沉淀未完全若不出现沉淀则沉淀完全判断沉淀已洗净的方法 v常见离子的检验Fe3+的检验：a.向试液中加入KSCN溶液，溶液呈血红色;b. 加NaOH溶液产生红褐色沉淀Fe2+的检验：H+的检验：Al3+的检验：Na+、K+的检验：Cu2+的检验NH4+ 的检验：向试液中加入NaOH溶液，加热，产生刺激性气味、使湿润的红色石蕊试纸变蓝的

4、气体。Cl-的检验： SO42-的检验：OH-的检验：CO32-的检验： NH3的检验SO2的检验Cl2的检验 、趁热过滤 ：两种溶质，一种在较高温度时溶解度小，易析出；一种溶解度大，不易析出。v目标要得到溶解度大的物质：防止温度降低，析出溶质晶体，造成物质损失，提高产率v目标要除去溶解度小的物质：除去滤渣，防止滤液中溶质析出、用有机溶剂洗涤晶体：a、除去晶体表面水分，减少溶解损耗;b、有机物易挥发，便于干燥（3）反应条件的选择）反应条件的选择、试剂用量控制 v控制流速：控制用量，从而控制产物种类、反应产生的热量。v对于产物中主要元素不止一种的物质，还需加试剂控制两种元素的比例。反应温度选择v

5、水浴加热的优点：受热均匀，便于控制温度。v控制一定温度的目的：a、加快反应速率：b、防止温度过高，物质挥发、分解v易挥发物质：浓盐酸、浓硝酸、有机物。v易分解物质：H 2O2、硝酸、KMnO4、NH4Cl、难溶的碱(Mg(OH)2,Fe(OH)3,等)，次氯酸3、结晶的相关操作（1）结晶的方法）结晶的方法 ： 、蒸发结晶 、降温结晶（加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥） 观察溶解度曲线，当陡升型溶液中混有缓升型时，若要分离出陡升型，可以用降温结晶的方法分离，若要分离出缓升型的溶质，可以用蒸发结晶的方法,也就是说，蒸发结晶适合溶解度随温度变化不大的物质，如：氯化钠。v蒸干后不变质的盐溶液可采用

6、蒸发结晶，要水解的盐采用降温结晶。v在结晶过程中加入某种试剂：利用同离子效应，促进晶体析出。4、其他（1）、工艺流程的优缺点评价）、工艺流程的优缺点评价循环利用，节约成本 能循环利用的物质的判断：闭合回路，有进有出原料价格低廉原子利用率高，绿色化学没有污染，没有有毒有害物质产生（2）、方程式的书写）、方程式的书写结合题目信息，确定反应物、产物利用化合价升降，判断主要产物、配平利用元素守恒，结合介质酸碱性，书写辅助产物、观察配平。 产物不能与反应物反应；注意介质的酸碱性；三、化工生产的主要操作：三、化工生产的主要操作：v过滤、结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。 其中结晶应

7、注意：（1）当溶液是单一溶质时当溶液是单一溶质时所得晶体不带结晶水（如NaCl、K NO3）： 蒸发、结晶所得晶体带结晶水（如CuSO4.5H2O、摩尔盐即硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O）： 蒸发浓缩（至有晶膜出现），冷却结晶，过滤（2）当溶液中有两种或以上溶质时当溶液中有两种或以上溶质时v 要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤 v 要得到溶解度受温度影响大的： 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（3）绿色化学理念绿色化学理念环境污染问题； 原子的经济性； 节约能源（包括使用催化剂）；原料应是可再生的（或者可循环使用）；工艺的安全性四、高频问题v1、 “浸出”步骤中，为

8、提高镁的浸出率，可采取的措施有： v2、如何提高吸收液和SO2反应速率：v3、从溶液中得到晶体：v4、过滤用到的三个玻璃仪器：v5、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因：v6、沉淀洗涤操作：v7、检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含SO42-)：v8、如何从MgCl26H2O中得到无水MgCl2：v9、CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值：v11、调pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.13.2）沉淀，pH值范围是：v12、产品进一步提纯的操作： v13、趁热过滤的原因即操作：v14、水浴加热的好处：v15、减压蒸发（小心烘干）：v16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH

9、)2应怎样除去：v17、蒸发浓缩用到的主要仪器有 、玻璃棒、烧杯、酒精灯等v18、不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是：v19、检验NH4的方法是：v20、过滤的沉淀欲称重之前的操作：v21、“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”：v22、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后，再加入少量蒸馏水的目的：v23、加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度，原因：v24、检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是：v25、检验滤液中是否含有Fe3+的操作是：小结1、化工生产主要解决六方面问题：、化工生产主要解决六方面问题：v解决将原料转化为产品的生产原理；v

10、除去所有杂质并分离提纯产品；v提高产量与产率；v减少污染，考虑 “绿色化学”生产；v原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；v生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题2、常见化学术语、常见化学术语3、工业流程题中常用的关键词、工业流程题中常用的关键词v原材料原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水）v灼烧（煅烧）灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质： 如海带中提取碘v酸酸：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀）v碱：碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进水解（沉淀）v氧化剂：氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子v氧化物：氧化物：调节PH促进水解（沉淀）v控制控制PH值值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离v煮沸：煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气v趁热过滤：趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度 五、分析方法(首尾分析法)v流程图的呈现特点：主要有以物质名称物质名称、操作名称操作名称和和设备名设备名称称三种形式。对工艺流程试题,首先对比分析生产流程示意图中的原材料与产品,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