工艺流程题解题方法-课件

工艺流程题解题方法1工艺流程题解题方法1一、题型特点实验课题：呈现形式：设问方式：能力考查：知识落点：陌生度高能力要求强信息量大知识覆盖面广物质制备、物质回收与提纯、废水处理等流程图、表格、图像。基本理论、元素化合物、实验、环境保护反应原理、分离提纯、实验操作及仪器、计算获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力2一、题型特点陌生度高能力要求强物质原料无机矿物核心化学反应所需产品原料预处理除杂、净化反应条件的控制产品的分离提纯原料的循环利用排放物的无害化处理主线主产品、分支副产品、回头为循环二、思路分析3原料核心所需原料预处理反应条件的控制产品的分离提纯原料的循环（2010安徽卷27）（14分）

锂离子电池的广泛应用使回收利用锂成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为

。（2）第③步反应的离子方程式是

。（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有

。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：

、

。Al(OH)34LiMn2O4+4H++O2=8MnO2+4Li++2H2O

烧杯、漏斗、玻璃棒

玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘等废旧锂离子电池正极材料①加过量NaOH溶液过滤滤液②通入过量CO2过滤沉淀XLiMn2O4、碳粉③加稀硫酸、通入空气过滤滤液MnO2、碳粉④加一定量的碳酸钠滤液过滤Li2CO3原料组成分离提纯预处理核心反应4（2010安徽卷27）（14分）（1）第②步反应得到的沉淀X三、解题步骤1、认真审题：明确实验目的，从题干或问题中获取原料和产品的信息2、分析原理：读懂流程图，了解主要的化学反应和制备原理。注意制备过程中所需的原料、条件的控制、物质分离方法注意要从成本角度、环保角度、现实角度等考虑实际问题。3、规范答题：语言规范，注重细节5三、解题步骤1、认真审题：明确实验目的，从题干或问题中获取原

溶解：灼烧：

加水、酸或碱溶解，又称浸出，有时加热1、原料的预处理四、解题要点四、解题要点6溶解：加水、酸或碱溶解，又称浸出，有时加热1、原料的预2、反应条件的控制温度控制：pH值控制：外部环境控制：防止水解、排除空气控制溶液的酸碱性使某些特定金属离子沉淀控制速率、平衡移动、考虑反应物的一些性质如：溶液中有Fe3+、Al3+、Mg2+时调节PH至5.5

左右除去Fe3+、Al3+如：利用MgCl2·6H2O可制得无水氯化镁，需要在HCl气体氛围中加热。72、反应条件的控制温度控制：防止水解、排除空气控制溶液的酸碱3、产品分离提纯萃取、分液、蒸馏：蒸发、(大量固体析出)结晶法：蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤：加热浓缩结晶、趁热过滤：----从溶液中获取固体的方法单一溶质、热稳定性好且所得晶体不带结晶水2、溶液中有两种或两种以上溶质当要得到溶解度受温度影响大的溶质时(低温结晶)，一般重复2～3次操作（重结晶法）。溶液中有两种或两种以上溶质，当要得到溶解度受温度影响小的溶质时（高温结晶）碘水中提取碘1、单一溶质所得晶体带有结晶水或易分解时；83、产品分离提纯----从溶液中获取固体的方法单一溶质、热稳实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。（3）“趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是（填化学式）

。（4）“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”，目的是

。（5）制得的KNO3产品中常含NaCl，进一步提纯的方法是

。氯化钾硝酸钠混合溶解蒸发浓缩趁热过滤滤渣冷却结晶过滤滤液洗涤干燥KNO3产品水滤液滤渣020406080100温度/℃溶解度/g200

100KNO3

NaNO3

KClNaClNaCl稀释溶液，防止降温过程中NaCl析出，提高产品的纯度；

重结晶9实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下氯化钾硝3、产品分离提纯洗涤操作：洗涤试剂的选择：检验洗涤是否干净的方法：干燥：----洗涤和干燥往漏斗（过滤器）中加入蒸馏水至浸没沉淀，等水自然流下后，重复以上操作2～3次水、有机溶剂取最后一次洗涤液少量→

滴加少量检验试剂→看现象→得结论【注意】：问是否洗涤干净和判断洗涤干净的区别先找出需要检验离子干燥器烘干、自然晾干103、产品分离提纯洗涤操作：----洗涤和干燥往漏斗（过滤器）4、数据处理或方案评价方案评价：数据处理：对环境是否友好、原料利用率或产物的产率、经济效益等质量守恒、电子守恒等114、数据处理或方案评价方案评价：数据处理：对环境是否友好、原（2010安徽卷27）（14分）

（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。假定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,则至少有

gNa2CO3参加了反应。6.4（或6.36）

废旧锂离子电池正极材料①加过量NaOH溶液过滤滤液②通入过量CO2过滤沉淀XLiMn2O4、碳粉③加稀硫酸、通入空气过滤滤液MnO2、碳粉④加一定量的碳酸钠滤液过滤Li2CO3析：n(LiMn2O4)=0.1mol,消耗H+0.1mol,剩余0.02molH+.需要Na2CO3：生成碳酸锂0.05mol,跟多余硫酸反应需要0.01mol，所以为0.06molNa2CO312（2010安徽卷27）（14分）（4）若废旧锂离子电池正极材

照相用的废定影液中含有Na＋、[Ag(S2O3)2]3－、Br－等离子。某研究性学习小组拟通过下列实验程序，对某照相公司的废定影液进行实验处理，回收其中的银和溴。(已知：4H＋+2[Ag(S2O3)2]3－

=Ag2S↓+S↓+SO2↑+SO42－+2H2O)(4)步骤③实验操作时，也常采用加入适量硝酸钾加盖后再灼热的方法，推测加硝酸钾的目的可能是___________。(5)通过上述回收银的流程中，从绿色化学的要求看，存在的不足为__________

。13照相用的废定影液中含有Na＋、[Ag(S2O3)2]3－仔细阅读、熟悉流程小结整体把握搞懂原理规范答题提取信息、运用信息掌握要点、审题分析14仔细阅读、熟悉流程小结整体把握搞懂原理规范答题提取信(2010·江苏高考)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]．某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：15(2010·江苏高考)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要15(1)酸溶后溶液的pH＝1，Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为_____________________________________________．(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，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Ⅰ使溶液中________(填离子符号)的浓度减小(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)．(4)上述流程中洗涤的目的是__________________．16(1)酸溶后溶液的pH＝1，Ba(FeO2)2与HNO3反应解析：本题主要考查钡泥的综合利用，意在考查元素化合物知识的综合运用．(1)Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为：Ba(FeO2)2＋8HNO3===Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O；(2)温度越高反应速率越快，故控制温度不超过70℃是为了防止反应速率过快，且浓硝酸越浓越易分解，温度高既易挥发，也易分解，故不用浓硝酸；(3)X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，故可用BaCO3；中和Ⅰ使溶液中的Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀、H＋浓度减小；(4)因为钡盐是重金属盐，有毒，故洗涤的目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染．17解析：本题主要考查钡泥的综合利用，意在考查元素化合物知识的综(1)Ba(FeO2)2＋8HNO3===Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O

(2)防止反应速率过快浓HNO3易挥发、分解(凡合理答案均可)

(3)BaCO3

Fe3＋、H＋(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染(凡合理答案均可)18(1)Ba(FeO2)2＋8HNO3===Ba(NO3)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质，提纯工艺路线如下：已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：（1）滤渣的主要成分为

。（2）“趁热过滤”的原因是

。工业碳酸钠溶解除杂滤渣滤液蒸发浓缩结晶过滤母液Na2CO3·H2O趁热过滤试剂级Na2CO3检验加热脱水2732933133333533736050403020100S/gNa2CO3·H2ONa2CO3·7H2ONa2CO3·10H2OMg(OH)2、Fe（OH）3、CaCO3

使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长19碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（（09年安徽理综·26）（12分）某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的Cr2O72－，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：含Cr2O72－的酸性废水加FeSO4·7H2O含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液加NaOH溶液至PH为9，过滤滤液滤渣焙烧Cr0.5Fe1.5FeO4（4）欲使1L该废水中的Cr2O72－完全转化为