安徽省高考化学工艺流程题解题指导

1、安徽省化学工艺流程题解题指导,泗县三中 李明,27、 （安徽09）（12分）某厂废水中含5.0010-3molL-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。,（1）第步反应的离子方程式是 。 （2）第步中用PH试纸测定溶液PH的操作是： 。 （3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）3外，还有 。 （4）欲使1L该废水中的Cr2O72，完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加 g FeSO47H2O,题头,问题,框图,1、（安徽10）（14分） 锂离子电池

2、的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性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）第步反应得到的沉淀X的化学式为 。 （2）第步反应的离子方程式是 。 （3）第步反应后，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： 、 。 （4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g，第步反应中加入20.0ml3.0mol.的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应和完全转化为Li2CO3，则至少有 gNa2CO3参加了反应。,题头,框图,问题,4,2011

3、（安徽卷)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：,(1)第步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的(写化学式)转化为可溶性物质。 (2)第步反应的离子方程式是： Mn2 ClO3-H2O MnO2 Cl2 H。 (3)第步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有(写化学式)。 (4)若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第步反应后，经过滤得到8.7gMnO2，并收集到0.224LCO2(标准状况下)

4、，则在第步反应中至少需要mol NaClO3。,题头,框图,问题,5,2012（安徽卷)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量（通常以l kg样品中含SO2的质量计）。某研究小组设计了如下两种实验流程：,(1)气体A的主要成分是 。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入 ；通入N2的目的是_ _。 (2)写出甲方案第步反应的离子方程式：_ _ ( 3) 甲方案第步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗，其操作方法是 _ _。 (4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”） (5)若取样晶wg按乙方案测得消耗0.01000mo

5、lL溶液VmL,则1 kg样品中含SO2的质量是 g（用含w、V的代数式表示）。,题头,框图,问题,27、 （安徽09）（12分）某厂废水中含5.0010-3molL-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。,27、（安徽10）（14分） 锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性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：,27（安徽11)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生

6、产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下： 27.（安徽12）亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量（通常以l kg样品中含SO2的质量计）。某研究小组设计了如下两种实验流程,（安徽09）,（安徽10）,（安徽11）,（安徽12）,思路：工业流程的主要框架是：,原料 无机矿物,核心 化学反应,所需 产品,原料的循环利用,排放物的无害化处理,规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环。”,工业流程常见的操作与名词,原料的预处理 溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 灼烧：如从海带中提取碘 煅烧：

7、改变结构，使一些物质能分解，并使一些杂质高温下氧化、分解。如煅烧高岭土。,控制反应条件的方法,pH的控制： 加热的目的： 降温反应的目的： 趁热过滤： 冰水洗涤： 有机物(乙醇、乙醚等)洗涤：,控制反应条件的方法,pH的控制：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀 加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 趁热过滤：防止某物质降温时会析出 冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 有机物(乙醇、乙醚等)洗涤：洗去表面的杂质离子，降低晶体的溶解度,12,浸出：固体加水(酸)

8、溶解得到离子 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程 水洗：通常为除去水溶性杂质 水浸：与水接触反应或溶解,工业流程常见名词,（1）第步反应的离子方程式是 。 （2）第步中用PH试纸测定溶液PH的操作是： 。 （3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）3外，还有 。 （4）欲使1L该废水中的Cr2O72，完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加 g FeSO47H2O,（10年）（1）第步反应得到的沉淀X的化学式为 。 （2）第步反应的离子方程式是 。 （3）第步反应后，过滤Li2CO3所需的玻

9、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： 、 。 （4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g，第步反应中加入20.0ml3.0mol.的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应和完全转化为Li2CO3，则至少有 gNa2CO3参加了反应。,(1)第步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的(写化学式)转化为可溶性物质。 (2)第步反应的离子方程式是： Mn2 ClO3-H2O MnO2 Cl2 H。 (3)第步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有(写化学式)。 (4)若粗MnO

10、2样品的质量为12.69 g，第步反应后，经过滤得到8.7gMnO2，并收集到0.224LCO2(标准状况下)，则在第步反应中至少需要mol NaClO3。,化工流程题的设问角度,化学反应原理化学原理在实际工业上是否可行（“焓减”还是“熵增”， “强”制“弱”还是“高”制“低”），涉及元素化合物、氧化还原、反应方程式等。 如何控制成本低原料的选取使用、设备的损耗等，这是整个过程都需考虑的问题 如何提高原料的利用率利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用。 如何使生产过程要快化学反应速率（从影响反应速率的因素有入手分析、解答） 如何提高产率化学平衡（从影响平衡的因素有入手分析、解答） 如何得到

11、纯的产品产品的分离、提纯等实验基本操作问题 环保问题反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理，涉及绿色化学问题。,近四年安徽高考考查点,2012年27题（15分）以亚硫酸盐含量测定为背景，考察化合物性质、基本操作、滴定实验、简单计算。 2011年27(14分).以提纯粗MnO2生产流程为背景，考查成分、信息类离子方程式的配平、蒸发所用的仪器、根据生产过程的反应原理运用守恒法进行相关的计算 2010年27(14分).以回收废旧锂离子电池正极材料为背景，考查物质的成分、信息离子方程式的正确书写、过滤所用的仪器和过滤后滤液浑浊的原因分析、并利用守恒法进行简单的计算 2009年27(12分).以将

12、含Cr2O72的工业废水转化为磁性材料的生产流程为背景，考查信息类离子方程式的正确书写、pH试纸的正确使用、判断滤渣的成分，并利用守恒法进行简单的计算,1、（安徽10）（14分） 锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性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）第步反应得到的沉淀X的化学式为 。 （2）第步反应的离子方程式是 。 （3）第步反应后，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： 、 。 （4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量

13、为18.1g，第步反应中加入20.0ml3.0mol.的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应和完全转化为Li2CO3，则至少有 gNa2CO3参加了反应。,解工艺流程题的注意点,看图要有高度明确整个流程及每一部分的目的。 读图要有深度仔细分析每步发生的反应及得到的产物。 思考要有方向在基础理论框架下结合实际问题进行思考。 答题要有模式和要点注意提升表达能力。,2.无机工业流程题备考策略,工业流程题细节依次突破,工业流程题涉及到的制备原理有：,电解：,热还原法：,热分解法：,水解法：,复分解：,金属的冶炼、金属的精炼、氯碱工业,金属的冶炼、硅单质的冶炼,金属的冶炼、纯碱的制备,纳米材料、金属

14、氧化物、碱式盐的制备,侯氏制碱法,无机工业流程题备考策略,工业流程题涉及到的除杂原理,液相,水溶液相,将杂质变为气相或固相,将目标物变为气相或固相,相分离,工业流程题细节依次突破,非水液相,固相,将杂质变为气相或液相,将目标物变为气相或液相,气相,将杂质变为液相或固相,将目标物变为液相或固相,无机工业流程题备考策略,2004年广东20题,水溶液相 除杂,工业流程题涉及到的除杂原理,相分离,无机工业流程题备考策略,非水液相 除杂,2011年广东32题,工业流程题涉及到的除杂原理,相分离,无机工业流程题备考策略,固相除杂,1123K 1023K,（09广东） 9.难挥发性二硫化钽（TaS2 ）可采

15、用如下装置提纯。将不纯的TaS2 粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下： TaS2 （s）+2I2 (g) TaI4 (g)+S2 (g),工业流程题涉及到的除杂原理,相分离,2. 无机工业流程题备考策略,气相除杂,合成氨氨气与H2、N2的分离，采用将氨气液化的方法,工业流程题涉及到的除杂原理,相分离,2.无机工业流程题备考策略,培养学生具备解决工业生产问题的思路,成本意识：转化率、利用率、原料价格、能耗的控制、原料、 能量的循环利用,成本意识,2.无机工业流程题备考策略,成本意识,例1.工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体：,成本意识,在步骤a中，

16、还需要通入氧气和水，其目的是,培养学生具备解决工业生产问题的思路,2.无机工业流程题备考策略,成本意识,成本意识,例2.,（2）混合液中使用冰水的目的是,培养学生具备解决工业生产问题的思路,2. 无机工业流程题备考策略,成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗的控制、 原料、 能量的循环利用,效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择,环保意识：绿色化学,效率环保,培养学生具备解决工业生产问题的思路,解题方法的归纳与总结,读正文 ，找信息 ， 灵活运用 看框内 ，看框外 ， 里外结合 边分析 ，边思考 ， 易处着手 先局部 ，后全盘 ， 逐步深入 友情提示： 要解决一个物质的制备

17、、合成等实际的化学问题往往需要 成本角度、环保角度、现实角度等多角度思考。,3.1宏观把握、理清思路 3.2由简至繁、按需答题 3.3单线分析、厘清物质 3.4善用信息、突破难点,3 无机工业流程题答题策略,答题策略,3.1宏观把握、理清思路,3 无机工业流程题答题策略,2010.32,碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：,属于单线型及除杂加制备类型,宏观把握 理清思路,3.2由简至繁、按需答题,3 无机工业流程题答题策略,（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”、“氯化钠” 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，生成沉淀的离子方程式为_ （5）从母液中可回收的主要物质是_,第（1）、（2）问不需要弄清具体流程即