“化工流程图”题的解题方法

1、高考题型 “化工流程” 题的解题方法,化学工艺流程题近几年是高考的热点，所占的分值也相当重，但由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也高，加上有的试题文字量大，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分很不理想。 要解好这一类题，学生最重要的是要克服畏惧心理，认真审题，找到该题的目的。一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。,思考问题：,“化工流程”题怎么考？ “化工流程”题考什么？ 如何分析“化工流程”,一、“化工流程图”题怎么考？,“化工流程图题”就是将化工生产过程中的主要操作步骤或物质 的转化用框图形式表示出来，将其中

2、相关的信息以文字、表格或图像的形式呈现出来，并根据流程中涉及的化学知识进行设问，从而形成与化工生产紧密联系的试题。通过“化工流程”题考查学生元素及其化合物知识的运用能力，实验能力，获取、整合信息的能力，分析、解决问题的能力，表达能力。,二、“化工流程图”题考什么？,“化工流程”题考查的化学问题 物质的分离、提纯、制备,学生需要完成的任务,1物质的问题：原材料和目标产物分别是什么物质？在生产过程中涉及到哪些副产物？这些产物含有哪些物质（或离子）？它们之间存在什么联系？ 2操作的问题：生产过程中进行了哪些工艺操作和处理方法（包括化学方法和物理方法），各步操作和处理方法的作用是什么？处理后的结果怎样

3、？,3反应的问题：整个流程中，进行了几步化学反应？各步化学反应物质怎么变化？化学方程式怎么写？是否有涉及到课本中没有学过的化学方程式？如果有，怎么写？ 4信息的问题：题目中提供了哪些信息？如何整合这些信息？在解决问题时，哪一步用到这些信息？,（一）“化工流程图” 题的共同点,物质的分离、提纯、制备,二、“化工流程”题的分析,1“化工流程图”题主要分三部分： （1）题干部分。 介绍原材料及所要得到的目标产品，以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 （2）流程图部分。 呈现整个化工生产过程。 （3）问题部分。 提出了所要解决的问题。,（三）流程图分析,1一般流程图可分为三部分： I

4、：原料的预处理。 II：物质的分离提纯（题目的关键部分）。 III：产品获得。 2“流程图”中有三种线： 主线主产品 侧线副产品 回头线为循环,（四）关注一些常见的操作和专用“名词”,练习1：工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： 完成下列填空： （1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。A ，B 。 （2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。 （3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是 。,（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是 （填写化学式），检验这一成分的阴离子的

5、具体方法是： 。 （5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： 。 （6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,I,II,III,主要成分NaCl，还含有Ca2+、Mg2+,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,I,II,III,主要成分NaCl，还含有Ca2+、Mg2+,加入CaO和Na2CO3，使Ca2+、Mg2+生成沉淀,I：

6、原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,I,II,III,主要成分NaCl，还含有Ca2+、Mg2+,加入CaO和Na2CO3，使Ca2+、Mg2+生成沉淀,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,I,II,III,主要成分NaCl，还含有Ca2+、Mg2+,加入CaO和Na2CO3，使Ca2+、Mg2+生成沉淀,分离出CaCO3、Mg(OH)2沉淀,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,I,II,III,主要成分NaCl，还含有Ca2+、Mg2+,加入CaO和Na2CO3，使Ca2+、Mg2+生成沉淀,分离出CaCO3、Mg(OH)2沉淀,

7、在溶液中通入NH3和过量的CO2，使溶液生成NaHCO3和NH4Cl。,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,I,II,III,主要成分NaCl，还含有Ca2+、Mg2+,加入CaO和Na2CO3，使Ca2+、Mg2+生成沉淀,分离出CaCO3、Mg(OH)2沉淀,在溶液中通入NH3和过量的CO2，使溶液生成NaHCO3和NH4Cl。,分离NaHCO3和NH4Cl。,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,I,II,III,主要成分NaCl，还含有Ca2+、Mg2+,加入CaO和Na2CO3，使Ca2+、Mg2+生成沉淀,分离出CaCO3、Mg(OH)2沉

8、淀,在溶液中通入NH3和过量的CO2，使溶液生成NaHCO3和NH4Cl。,分离NaHCO3和NH4Cl。,使NaHCO3发生分解生成Na2CO3,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,答案,（1）Ca(OH) 2或CaO；Na2CO3 （2）溶解 过滤 蒸发 过滤 （3）有晶体析出（或出现浑浊） 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大 （4）NH4Cl 取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子 （5）NH4+OH- =NH3+H2O （6）(NaHCO3)=84(m1m2)/ 31m1,练习2：七水硫酸镁（MgSO47H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利

9、用化工厂生产硼砂的废渣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。 表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH,表2 两种盐的溶解度（单位为g100g水）,根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：,硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：,（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=56，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+ 氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的是 。 （2）沉淀B中除MnO2外还含有 （填化学式）等物质。 （3）检验

10、过滤后的滤液中是否含有Fe3+ 的实验方法是 。 （4）沉淀C的化学式是 。过滤III需趁热过滤的理由是 。,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,主要成分是MgCO3，还含有（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等杂质。,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,加入浓H2SO4，除SiO2不发生反应外，其他物质都发生反应。,主要成分是MgCO3，还含有（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO

11、等杂质。,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,加入浓H2SO4，除SiO2不发生反应外，其他物质都发生反应。,主要成分是MgCO3，还含有（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等杂质。,除去 SiO2,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,加入浓H2SO4，除SiO2不发生反应外，其他物质都发生反应。,主要成分是MgCO3，还含有（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等杂质。,除去 SiO2,(1)加入硼镁泥，调节溶液的pH。 (2)加入NaClO，氧化Fe2+

12、、Mn2+ (3) 调节溶液的pH56，使 Fe3+、Al3+水解生成沉淀。 (4)煮沸，有利于金属离子水解。,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,加入浓H2SO4，除SiO2不发生反应外，其他物质都发生反应。,主要成分是MgCO3，还含有（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等杂质。,除去 SiO2,除去Fe(OH)3 、Al(OH)3、MnO2,(1)加入硼镁泥，调节溶液的pH。 (2)加入NaClO，氧化Fe2+、Mn2+ (3) 调节溶液的pH56，使 Fe3+、Al3+水解生成沉淀。 (4)煮沸，有利于金属离子水解。

13、,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,加入浓H2SO4，除SiO2不发生反应外，其他物质都发生反应。,主要成分是MgCO3，还含有（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等杂质。,除去 SiO2,除去Fe(OH)3 、Al(OH)3、MnO2,(1)加入硼镁泥，调节溶液的pH。 (2)加入NaClO，氧化Fe2+、Mn2+ (3) 调节溶液的pH56，使 Fe3+、Al3+水解生成沉淀。 (4)煮沸，有利于金属离子水解。,除去 CaSO4,I,II,III,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,加入浓H2SO

14、4，除SiO2不发生反应外，其他物质都发生反应。,主要成分是MgCO3，还含有（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等杂质。,除去 SiO2,除去Fe(OH)3 、Al(OH)3、MnO2,(1)加入硼镁泥，调节溶液的pH。 (2)加入NaClO，氧化Fe2+、Mn2+ (3) 调节溶液的pH56，使 Fe3+、Al3+水解生成沉淀。 (4)煮沸，有利于金属离子水解。,除去 CaSO4,析出MgSO47H2O 晶体,答案,（1）Mn2+ClO-+H2O=MnO2+2H+Cl- 促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2 （2）Fe(OH) 3 Al(OH)

15、3 （3）取过滤II后的滤液12 ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+ （4）CaSO42H2O或CaSO4 以防MgSO4在温度低时结晶析出。,（五）注意答题科学、准确、规范,1文字表达要准确、规范。 如：练习3中的问题（4）过滤III需趁热过滤的理由是 。 答案：以防MgSO4在温度低时结晶析出。 2条件、方法的采用要科学。 如：练习3中的（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=56，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+ 氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的是 。 答案：（1）Mn2+ClO-+H2O=MnO

16、2+2H+Cl- 促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2,3化学式、化学方程式书写无误。 如：练习3中的问题（1）再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+ 氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为 。 答案： Mn2+ClO-+H2O=MnO2+2H+Cl- 4信息应用要得当。 如：练习3中的问题（4）过滤III需趁热过滤的理由是 。 答案：以防MgSO4在温度低时结晶析出。,随堂练习1：碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：,已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉

17、淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为 34.2g、 12.7g和 1.3g。,（1）步骤前，锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_。 （2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+ 、Na+ 等杂质，需在搅拌下加入_（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。 （3）步骤中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_。 （4）步骤中，生成沉淀的

18、离子方程式为_。 （5）从母液中可回收的主要物质是_。,I,II,III,主要成分为 Li2OAl2O3 4SiO2,(1)硫酸与锂辉石（除SiO2外）的物质发生反应,(2)加入石灰石，调节溶液的pH到6.06.5，使Fe3+、Al3+生成沉淀。,SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3等物质,(1) 加H2O2溶液，使Fe2+氧化成Fe3+ (2) 石灰乳使Fe3+、Mg2+生成沉淀 (3) Na2CO3溶液使Ca2+生成沉淀,Fe(OH)3、Mg(OH)2、CaCO3等物质,Li+与CO32-反应生成Li2CO3,Na2SO4,I：原料的预处理,II：物质的分离提纯,III：产品获得,答案,（1）增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率 （2）石灰石 （3）Fe2+、Mg2+、Ca2+ （4）2Li+CO32-=Li2CO3 （5）Na2SO4,随堂练习2：硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：,（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是 。 （2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式： Fe(OH) 2+ + = Fe(OH) 3+ Cl -