2013届高考化学三十个复习专题专题25怎样进行化工生产流程解题突破

1、专题专题 25.怎样进行化工工艺流程解题突破怎样进行化工工艺流程解题突破考试说明中考试说明中：能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息的能力。能将与化学相关的实际问题分解，综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。高考试卷中高考试卷中：化工生产技术的“工艺流程题”已成为江苏每年高考的新亮点和主流题型。化学工艺流程题就是将化工生产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生产流程中涉及的化学知识进行巧妙设问，与化工生产紧密联系的试题。答题过程中答题过程中：根据“化学工艺流程题”的特点，要准确、顺利地解题，

2、除了要掌握高中化学必备的知识外，最关键的是要具备“化学工艺流程题”的解题思路和掌握一些解题方法技巧。解题思路可以总结为以下几句话：认真阅读，熟悉流程，加工信息，根据设问，规范答题。一。能力展示一。能力展示1.钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有 BaCO 、 BaSiO 、 BaSO 、 Ba(FeO ) 等。3332 2某主要生产 BaCl 、 BaCO 、 BaSO 的化工厂利用钡泥制取 Ba(NO ) ，其部分工艺流程2343 2如下：（ 1） 酸 溶 后 溶 液 中 pH 1， Ba(FeO ) 与 HNO 的 反 应 化 学 方 程 式223为。（2）酸溶时通常控制反应温度不超过 7

3、0，且不使用浓硝酸，原因是（3）该厂结合本厂实际，选用的 X 为、。（填化学式）；中和使溶液中（填离子符号）的浓度减少（中和引起的溶液体积变化可忽略）。（4）上述流程中洗涤的目的是。2. 从铝土矿（主要成分是 Al O ，含 SiO 、 Fe O 、MgO 等杂质）中提取两种工艺品的23223流程如下：请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成 Al3+的方程式为_.2o 的离子方程式为_.3（2）流程乙加入烧碱后生成 Si（3）验证滤液 B 含 Fe3 ，可取少量滤液并加入_（填试剂名称）。（4）滤液 E、K 中溶质的主要成份是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途_1012（5）已知 298

4、K 时， Mg(OH) 的容度积常数 K =5.6,取适量的滤液 B,加入一定量2SPc(Mg2的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得 PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的)=_.过程分析过程分析：1.本题主要考查的是无机化工流程的分析，此题为化工生产题型，主要考察了化合物性质。（1）Ba(FeO ) 与 HNO 反应，生成对应的硝酸盐；（2）控制温度，不用浓硝酸的2 23目的是控制反应速率，防止反应速率过快；同时浓硝酸容易挥发分解；（3）通过产物，结合溶液的酸碱性，选用的 X 为 BaCO ，在 I 中有 Fe3+、H 和 Ba2+、NO3 等，加入 BaCO3浓度降低；（4）在废渣中有可溶性钡

5、盐，有毒，因此，洗涤的目的是+-3后，能使 Fe3+和 H+减少可溶性钡盐对环境的污染。答案： (1)Ba（FeO ） +8HNO =Ba（NO ） +2Fe（NO ）223323+4H O (2)防止反应速度过快 浓 HNO 易挥发、分解 (3)BaCO3Fe3+H+(4)减少废渣323中可溶性钡盐对环境的污染2.本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。（1）与 HCl 反应生成 Al3，应为铝土矿中 Al O 。 （ 2）SiO 可以溶于 NaOH 中生成 Na SiO 。 （ 3）检验 Fe3的特征反应很多，23223如与 KSCN 显血红色，与苯酚显紫色，与 OH显红褐色沉淀等。（4）生

6、成 E、K 时，CO2c(Mg2 ) =5.610-spK c Mg22) (OH ) ，均 是 过 量 的 ， 故 应 生 成 NaHCO 。 （ 5）(c312/(0.1)2=5.610-10。答案：答案：（1）Al O + 6H2Al3 +3H O。 （2）SiO + 2OH2 223SiO+ H O（3）硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案：）（4）NaHCO ；制纯2 3碱或做发酵粉等合理答案：（5）5.610-10mol/L精要点评：精要点评：1. 试题源于生产实际，体现化学学科特点，能培养中学生“学以致用”的学习观；试题内容丰富，涉及高中化学知识范围广，能考查学生的知识掌握情

7、况及解决实际问题的知识迁移能力；试题阅读量大、又辅以框图等非文字形式，能考查学生的加工材料、提取信息的能力。2。要能成功应对每一设问必须经过一系列过程：提取信息储存、加工信息问题的分解新信息与已有知识、待解决问题的整合组织化学术语进行表达。二能力培养二能力培养1.某 工 厂 生 产 硼 砂 过 程 中 产 生 的 固 体 废 料 ， 主 要 含 有 MgCO 、 MgSiO 、33CaMg(CO ) 、Al O 和 Fe O 等，回收其中镁的工艺流程如下：3 22323沉淀物Fe（OH）3Al(OH)35.2Mg(OH)212.4PH3.2部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的 pH 由见上

8、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。（3）从滤渣中可回收利用的主要物质有。（4）Mg(ClO ) 在农业上可用作脱叶剂、催熟3 2剂，可采用复分解反应制备：MgCl +2NaClO =Mg(ClO ) +2NaCl233 2已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO ) 。 简 述 可 制 备 Mg(ClO ) 的 原3 23 2因：。按中条件进行制备实验。在冷却降温析出 Mg(ClO ) 过程中，常伴有 NaCl 析出，原因3 2是：。

9、除去产品中该杂质的方法是：。分析：分析：浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看，可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度，或通过搅拌使反应物充分接触反应，或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。硫酸浸出液经过滤，滤液中主要溶质是 MgSO 、4Al (SO ) 和 Fe (SO ) ，根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH，在调节 pH 至24 324 35.5 时，Fe3和 Al3已经完全沉淀，滤渣 I 的主要成分是 Fe(OH)3Al(OH) ，此时滤液中3阴 离 子 主 要 是 SO42 ,加 入 NaOH 后 Mg2 完 全 沉 淀 ， 溶 质 主

10、要 成 分 是 Na SO ;反 应24MgCl +2NaClO =Mg(ClO ) +2NaCl 类似于侯德榜制碱法生成 NaHCO 的原理，因为 NaCl233 23溶解度小而从溶液中析出，使反应向生成 Mg(ClO ) 的方向进行；同样是依据的原理，3 2在降温的过程中，Mg(ClO ) 的溶解度不断减小，从溶液中析出，在生成 Mg(ClO ) 的过程3 23 2中 NaCl 也不断生成，但因溶解度没有增加，所以也伴随 Mg(ClO ) 析出；相同温度时氯化3 2钠的溶解度最小，因此在冷却降温析出 Mg(ClO ) 过程中一定会析出氯化钠。由于氯酸镁3 2和氯化钠均溶于水，溶于水的可溶性

11、物质一般用结晶和重结晶的方法分离。答案：答案：（1）升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取）（2）Fe(OH)3Al(OH) （3）3Na SO （4）在某一时 NaCl 最先达到饱和析出；Mg(ClO ) 的溶解度随温度变化最大；243 2NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。降温前溶液中 NaCl 以达饱和；降低过程中 NaCl 溶解度会降低 ，会少量析出。重结晶。方法指导：方法指导：1.工艺流程专题解题步骤：（1）浏览全题，明确实验目的，解决“干什么” （ 关注箭头号、注意框内所指、提练信息）（2）明确各步的反应原理和操作目的，解决“怎么做”（ 读懂化工生产流程主

12、线的含义、注重与实际相联系、）（3）启用储备的知识解决问题（元素化合物的性质、反应条件的控制方法、结晶的几种方法、化工生产中的一些常用名词、绿色化学的观点）。2解决化学工艺流程题的方法总结为：读正文，找信息，灵活运用；看框内，看框外，内外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘逐步深入。三能力测评三能力测评1.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：（1）反应 I 前需在 FeSO 溶液中加入（填字母），以除去溶液中的4Fe3。A.锌粉（2）反应需控制反应温度低于 35，其目的是（3）工业生产上常在反应的过程中加入

13、一定量的醇类溶剂，其目的是B.铁屑C.KI 溶液D. H 2。（4）反应常被用于电解生产 (NH ) S O (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发4228生地电极反应可表示为。解题分析：解题分析：Fe31.（1）在 FeSO 溶液中除去溶液中的,最好选用铁屑或铁粉，比较简单。（2）4如果温度过高会导致 NH HCO 分解同样也会加快 Fe2的水解（温度越高水解速率越快）43这样会使原料利用率降低。（3）由题目看出在 III 反应中生成的 K SO 为固体，而 K SO4242在无机溶剂中溶解度是比较大的，要想使 K SO 析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂24目的降低 K SO 的溶解

14、度。（4）根据阴阳极反应原理阳极失电子发生氧化反应，此题实质24是电解硫酸铵溶液，在根据反应后的产物得出正确的答案。答案：答案：（1）B（2）防止NH HCO 分解（或减少 Fe2的水解）（3）降低 K SO 的溶解度，有利于 K SO 析出。432424（4）2SO42- -2e2S O82-2防错机制：防错机制：化工流程题考查的知识点多，非常灵活，对考生的审题、分析问题、解决问题、文字表达等方面的能力都要求非常高，不易得高分，这就要求我们在平时做这类习题时要善于归纳、总结，认真审题，善于从题目或问题中获取信息来帮助自己解题，同时在平时的学习中要熟记一些基本的实验操作，如沉淀的洗涤、沉淀是否

15、完全的检验方法、从溶液中得到晶体的方法等。四能力提升四能力提升1.工业上用粗氧化铜（含杂质 FeO）为原料制取氯化铜晶体（CuCl 2H O）的生产流程如22下：物质完全沉淀时的 pHFe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3349.66.4（1）写出向溶液 A 中加入 NaClO 的离子方程式（2）沉淀 C 的化学式为。（3）实验室如何检验沉淀 E 已洗涤干净？（4）低温蒸发的目的是。（5）流程中两次加入了 CuO，而不是一次性向溶液 B 中加入过量的 CuO，其理由是2.（CrO ）易溶于水、醇、硫酸和乙醚，不溶于丙酮。某工艺以铬酸钠为原料制备铬酸酐3的流程如下：（1）在上述流程中可直接循

16、环利用的物质有：（2）“苛化蒸氨”的化学方程式。（3）“热过滤”的原因可能是：。（4）含有硫酸、CrO 的硅胶可用于检测酒后驾车现象，其原理是：乙醇会被氧化生成乙3醛，同时 CrO 被还原为硫酸铬Cr (SO ) ，试写出反应的化学方程式324 3。3.铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：当 x=0.4，试用氧化物形式表示该铁氧体组成酸浸时，二氧化锰被还原的化学方程式为：活性铁粉除汞时，铁粉的作用是。（选填：氧化剂、还原剂、吸附剂）。煮沸 1h 是为了使分解。同时加入 MnSO 和铁粉的目的是。44.活性 ZnO 在橡胶、塑料、涂料工业中

17、有重要应用，一种由粗 ZnO（含 FeO、CuO）制备活性 ZnO 的流程如下（已知：碱式碳酸锌经焙烧可制得活性 ZnO）：H SO H O 、氨水ZnNH HCO324224活性ZnO粗ZnO浸出步骤A步骤B步骤C步骤D沉淀步骤EA溶液焙烧Fe(OH)3Cu已知：几种离子生成氢氧化物沉淀时的 pH 如下表：待沉淀离子Fe2Fe3Zn2Cu2开始沉淀时 pH完全沉淀时 pH6.349.71.483.26.28.05.26.4请问答下列问题： 步骤 A 加 H O 发生反应的离子方程式是，该步骤需控制溶液 pH 的范围22是。 A 溶液中主要含有的溶质是。 碱式碳酸锌经焙烧制得活性 ZnO 的反

18、应H0，该反应能自发进行的原因是H（选填“=” 、 “ ” 、 “ ” ） 0。 若经处理后的废水 pH8，此时 Zn2的浓度为1017） 。mg/L（常温下，K Zn(OH) 1.2sp25.KNO 是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的 KNO 制备方法的主要步骤：33CaSO4饱和(NH ) SO 母液滤液4 24KCl蒸发浓缩冷却结晶过滤搅拌冷却结晶NH HCO过滤反应反应43反应过滤CaCO3NH Cl4CO2KNO (s)3Ca(NO ) 溶液3 2HNO 溶液反应3CO2（1）反应中，CaSO 与 NH HCO 的物质的量之比为 12，该反应的化学方程式443为。（2）反应需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是；从反应所得混合物中分离出 CaSO 的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是。4（3）检验反应所得 K SO 中是否混有 KCl 的方法是：取少量 K SO 样品溶解于2424水，。（4）整个流程中，可循环利用的物质除(NH ) SO 外，还有（填化学式）。4 24（5）将硝酸与浓 KCl 溶液混合，也可得到 KNO ，同时生成等体积的气体 A 和气体 B。B3是三原子分子，B 与 O 反应生成 1 体积气体 A 和 2 体积红棕色气体 C。B 的分子式2为。习题答案习题答案1.（1）2Fe2+ + ClO