2012年高考化学复习探究课件：11.2工业流程试题分析与解答

1、一、化学过程题的特点化学过程题主要考查考生运用化学反应原理和相关知识解决化工生产中实际问题的能力。他们具有知识面广、综合性强、思维能力强的特点。这类问题不仅全面考查了考生在中学所学的元素及其化合物的知识，还包括材料结构、元素周期规律、氧化还原反应、化学术语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识。更重要的是，它能突出考生的综合分析判断能力和逻辑推理能力。而且，这类问题非常陌生，包含大量信息，对思维能力要求很高。近年来，他们已经成为广东，福建和安徽。2.化学过程问题1的结构和问题解决顺序。化学工艺线示意图，箭头：箭头进入进料(即反应物)和出料(包括主要产品和副产品)。三线：出线和进线都表示

2、物料流向或操作过程，可逆线表示物料回收。2、涉及问题原材料的预处理。控制反应条件(温度、压力、催化剂、原料比、酸碱度、溶剂等)。)。反应原理(化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化学等。)。绿色化学问题(材料回收、废物处理、原子利用、能源充分利用)。化学安全(防爆、防污染、防中毒等)。3问题解决顺序，3。相关知识储备1与常见工业生产相关的主要反应，2常见实验操作，3。物质制备，(1)金属生产：电解钠、镁、铝；一氧化碳或H2还原铁；铝热法测定锰、铬和钒；汞和银通过热分解。(2)从海水中提取碘：将海带灰的滤液氧化成I2，提取并蒸馏碘。(3)粗盐的提纯：将过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液

3、、过量的碳酸钠溶液溶解，过滤适当的盐酸，蒸发结晶。(4)硫酸铜：粗铜粉和O2稀硫酸过滤，蒸发，加热，饱和溶液冷却结晶。(5)硫酸铜(硫酸亚铁)的制备：用热饱和的废铁Na2CO3溶液脱脂，趁热将稀硫酸(5070)过滤、冷却、结晶、洗涤并沥干。实验化学过程，实验化学过程问题是一种化学过程问题，其主要目的是考查考生的基本实验知识、基本操作和基本技能。当回答这些问题时，我们应该仔细检查这些问题并找出实验的目的。一般来说，流动问题只有两个目的：一是从混合物中分离和提纯一种物质；另一个目的是从一些物质中制备另一种物质。1对于纯化某一物质用于实验目的的过程问题，它实际上是检验杂质去除、混合物分离和纯化的相关

4、知识。当遇到这样的问题时，要求候选人仔细找出主要物质是什么，以及在过程中混入了什么杂质；仔细分析什么物质可以反应，生产什么产品，以及在添加某种试剂后可以用什么方法去除杂质。只有这样，我们才能了解试剂的用途或每一步的操作。2对于准备某种物质的实验性过程问题，要求考生注意以下几个方面：(1)确定要准备什么物质，从问题中获得有用的信息，并理解产品的性质。标题中的信息通常是准备该物质的关键。如果产品具有某些特殊性质(从主题信息中获得或根据所学知识判断)，应采取必要措施避免生产过程中的其他杂质。一般来说，有以下几种情况：如果在制备过程中有一些物质或产品容易受热分解，就要注意温度控制。例如，后邦德纯碱生产

5、中的碳酸氢钠、过氧化氢、钙(碳酸氢)2、高锰酸钾、硝酸银、硝酸(浓)等。如果产物是可水解的盐，并且在水解产物中产生挥发性酸，则相应的如果产品是强氧化剂或强还原剂，必须防止可能与其发生氧化还原反应的物质，如含有Fe2和SO等离子体的物质，并防止它们与强氧化性物质接触。如果产品是一种物质(如氢氧化钠固体等。)容易吸收空气中的CO2或水而变质，在制备过程中应除去CO2或水，同时应防止空气中的CO2或水进入装置。如果本课题中出现了包括产品在内的各种物质的溶解度信息，应注意比较它们的溶解度随温度的升高而变化，并根据它们的不同变化找出合适的分离方法。(2)找到制备过程所需的原料，写出主要化学方程式或制备原

6、理，并理解流程图。如果主题中给出了制备物质所需的原料，它们通常涉及物质的分离和纯化。因此，在阐明实验目的后，写出主要的化学方程式并观察是否有副产物。如果有的话，剩下的步骤是分离和纯化。硫酸锌可以作为食品锌强化剂的原料。硫酸锌由菱锌矿生产，菱锌矿主要由碳酸锌组成，含有少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等。生产工艺如下：(1)将菱锌矿磨成粉末。(2)完成“氧化除铁”步骤反应的离子方程式；针铁矿是以德国诗人歌德的名字命名的。它的组成元素是铁、氧和氢，它的化学式是89。其化学式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

7、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)根据下表中的数据，当调节滤液2的酸碱度时，理论上可选择的最大范围为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(5)在从滤液3制备氧化镁的工业过程中，合适的反应物是_ _ _ _ _ _ _ _(可选序列号)。大理石粉b石灰乳c苏打溶液d苛性钠溶液(6)“滤液4”随后进行以下操作：过滤、洗涤和干燥。(7)根据分析图中的数据，菱锌矿粉末中碳酸锌的质量分数不小于_ _ _ _ _ _ _。以下推论是不合理的：(a)直接蒸发滤液得到纯(NH4)2SO4，生成1 mol (NH4)2SO4，消耗至少2ml NH3-CO2，可循环

8、使用；d)将CO2通入有利于(NH4)2SO4的生成和分析；直接蒸发滤液得到的(NH4) 2so4不纯，因此是不正确的。答：基于原理的化学过程是以材料制备过程为基础的，主要考察考生运用化学平衡原理、化学反应和能量变化、电化学等知识解决化学生产中实际问题的能力。解决这类问题的基本步骤如下：(1)从问题中获取有用的信息，并了解所生产的产品。(2)分析过程中的每一步，例如：每一步中的反应物是什么，发生了什么反应，反应造成了什么后果，对产品的制备有什么影响。(3)从问题中获取信息，利用化学反应原理分析制备产品的最佳条件，帮助解决问题。氯碱工业是化学工业的基础。该图为降低能耗、充分利用氯碱工业产品的联产

9、示意图。试着回答以下问题：(1)X气体是_ _ _ _ _ _ _(填写化学式)。(2)在B中写出燃料电池阴极的电极反应公式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)如果用浓硫酸处理钛铁矿，并向溶液中加入铁，则溶液中含有阳离子，如Fe2、二氧化钛和少量Mg2。在常温下，其相应氢氧化物的溶解度(S/molL1)与溶液的酸碱度之间的关系如图所示。用水稀释上述处理溶液后，立即沉淀出大量白色沉淀，该反应的离子方程式记为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。氯碱工业生产的产品包括H2、氯气和氢氧化钠溶液。燃料电池的一极充有空气，另一极充有氢气。根据燃料电池的原理，Y是

10、H2，用作负极，其电极反应式为H22O2E=2H2O，而X气体为Cl2，因此可以用Cl2、焦炭和钛铁矿冶炼金属钛符合“绿色化学”要求的以下技术原则是()。分析：绿色化学的核心是原子利用率100%，无副产物产生。回答：D，化学过程的元素化合物类型，这是基于材料制备过程，主要考察元素及其化合物的知识，材料结构，元素的周期规律，氧化还原反应等。解决问题的基本步骤与解决主要化学过程问题的基本步骤相同。注意外部条件对化学过程的影响。在许多化学过程问题中，我们会看到压力和温度等外部条件的出现。不同的过程对物质反应的温度或压力有不同的要求，它们的作用也不同，但它们是能否达到实验目的的关键，也是命题专家经常考

11、察考生的地方。外部条件分析主要从两个方面入手：对反应速率和平衡转化率的影响。例如，外部条件下的温度可以从以下几个方面来检验：(1)趁热过滤(或用冰水洗涤)的目的：防止物质在冷却时沉淀(或在加热时溶解)并损失或带入新的杂质。(2)在冰水中反应(或冷却反应)的目的：防止物质在高温下溶解或使化学平衡向标题要求的方向移动。(3)反应中加热措施的目的是加快反应速度或加速固体的溶解。(4)如果需要将温度控制在特定的温度范围内(可使用水浴或油浴进行控制)，一般有以下目的：a .为防止物质在温度过高时分解或挥发，或使物质达到沸点时挥发，应详细分析具体问题。例如，在制备Br2的过程中，溴出口的温度控制在8090

12、，以使Br2挥发并减少水蒸气混入Br2中。使催化剂活性最大化：例如，在工业合成氨或SO2的催化氧化反应中，选择的温度约为500，原因之一是使催化剂活性最大化。为防止副反应：例如，乙醇的消除反应温度应控制在170，因为乙醚将在140生成。对于某些过程，降低温度或压力可以降低能源成本，降低对设备的要求，实现绿色化学的目标。利用化学原理有效检测和合理处理工厂排放的废水和废渣。(1)染料工业排放的废水中含有大量有毒的一氧化氮，可在碱性条件下通过添加铝粉来去除(废水经加热处理后会产生一种气体，使潮湿的红色石蕊试纸变蓝)。去除一氧化氮的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)从某厂制革污泥中回收和再利用铬()的工艺流程如下(硫酸浸出液中金属离子主要是Cr3，其次是Fe3、Fe2、Al3、Ca2、Mg2):常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的酸碱度如下表所示：(1)在酸浸中，可采取的提高浸出率的措施有_ _ _ _ _ _。(2)调节pH8以除去_ _ _ _ _ _ _ _ (Fe3，Al3，Ca2，Mg2)。(3)钠离子交换树脂的原理是MnnNaRMRnnNa，交换的杂质离子为_ _ _ _ _ _ _ _(填充有Fe3、Al3、