化工流程題特點及常見考點

1、化工流程題特點及常見考點（重點班）化學組 楊銳欽一、化工流程題特點1 .工業(yè)生產(chǎn)流程題主要框架 ：叵卜卜預處理十1II分離提純+ I核心反應十力話綠拉ryGd匕J京和卜JC+JL 砸”“ 3率4 肛門 JT、+*J J4J4i，E4匕呼：Q J應U產(chǎn)HJi ；尤/jH卜血q鈾g je抓箭頭：主線主產(chǎn)品；支線副產(chǎn)品；回頭循環(huán)品。2 .試題本質(zhì)：想辦法從混合物中制取純凈物。3 .核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制、產(chǎn)品分離提純。（1）據(jù)流程圖或題目提供的反應物和部分生成物書寫方程式；（2）濾液濾渣的成分；（3）調(diào)PH值的范圍及試劑的選擇；（4）核心反應條件的控制和原因；（5）

2、選擇化學除雜試劑及原因；（6）綠色化學評價；（7）實驗操作和儀器；（8）相關計算4 .讀題：（1）先粗讀：明確原料、明確雜質(zhì)、明確目標產(chǎn)品。先不必把每個環(huán)節(jié)的原理都搞清 楚。（2）針對問題再精讀：分析細節(jié)，根據(jù)問題去研究某一步或某一種物質(zhì)。（3）第三，要看清所問問題，不能答非所問，并注意語言表達的規(guī)范性。二、常見考點（一）、樣品的預處理1 .礦樣的預處理方法：（1）原料預處理粉碎目的：增大接觸面積，加快反應速率；或使反應更完全。煨燒目的：（A）除去有機物雜質(zhì)或者碳的雜質(zhì) ；或但）使一些具有還原性的物質(zhì)被空氣中 氧氣氧化、分解（思考樣品成分中是否有具有還原性的物質(zhì)， 且看在整個流程中是否需要被

3、氧化）；或（C）改變礦樣的結(jié)構(gòu)，使其在后面的酸溶（或堿溶或水溶）中更易溶解。溶解：有酸溶、堿溶、水溶；又叫酸浸、堿浸、水浸。酸浸目的：與酸反應，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。堿浸目的：與堿反應，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。水浸目的：使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。【注】浸出：固體加水（酸）溶解得到離子。浸出率：轉(zhuǎn)入浸出液中的溶質(zhì)量與物料原含溶質(zhì)總量的比值。提高浸出率的措施通常有粉碎、攪拌、升溫、增大酸（或堿）濃度。2 .植物樣品預處理：（1）灼燒：如海帶中碘的提取、茶葉中鐵含量的測定，灼燒成灰之后，再用水浸，為 了加快其溶解速率可以加熱、不斷攪拌

4、。（2）研磨成汁：提取植物樣品中的有機物所用方法（如波菜中草酸含量的測定），研磨成汁之后，如該有機物可溶于水，研磨之后，可用水浸取；如該有機物不溶于水，就用有機 溶劑來萃取。（二）、控制反應條件1 .調(diào)節(jié)pH值目的：控制溶液酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)PH值除雜：（常考除Fe2+、Fd3+）（1）除Fe2+要將其氧化成Fd3+,氧化劑可選擇 H2O2、 Cl2、HNO3、NaClO或氯水，到底選擇誰，要據(jù)具體的題景來選擇；（2）調(diào)PH值所加試劑：一般是含被提純物質(zhì)中的金屬陽離子對應的a.金屬、b.金屬氧化物、c.金屬氫氧化物、d.金屬碳酸鹽（總之，這些物質(zhì)要能與H+反應，又難溶于

5、水，這樣可即使過量而又不會引入新 的雜質(zhì)離子）。例如：若要除去CuT溶液中?!有的Fe3+,可加入CuO、Cu（OH仄Cu2（OH）2CQ 等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的 pH值。有時候也可能加 NaOH或氨水來調(diào)PH值（要求Na+、NH4+不會 在后續(xù)的程序中難以分離），要據(jù)題意具體分析（3） PH值的調(diào)節(jié)范圍：根據(jù)離子完全沉淀 或開始沉淀的PH值數(shù)據(jù)來選擇，應該是題目中原始數(shù)據(jù)的組合。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2=應該先加雙氧水把 Fe2+氧化成Fe3,再

6、調(diào)節(jié)3.7w PHV8.3?！咀ⅰ空{(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應滿足兩點：能與H+反應，使溶液pH值增大； 不引入新雜質(zhì)。2 .保持酸過量目的：通常是抑制某金屬陽離子的水解。3 .溫度控制目的：（1）冰水浴目的：通常防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)或溶解。水浴目的：通常防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)也可能是為了使某物質(zhì)達到沸點 揮發(fā)出來，具體問題要具體分析。（2）使催化劑的活性達到最好：如工業(yè)合成氨或工業(yè)SQ氧化為SO3時，選擇的溫度是500 c左右，原因之一就是使催化劑的活性達到最高。（3）防止副反應的發(fā)生：如乙醇的消去反應溫度要控制在170C,原因是就是在140c時會有乙醛產(chǎn)生。（4）對于

7、一些工藝來說，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色 化學的要求。4 .加熱目的：加快反應速率，或促進平衡向某個方向移動?；蚣铀倌彻腆w的溶解。5 .降溫目的：防止某物質(zhì)在高溫時分解或溶解，或為使化學平衡向著題目要求的方向移動。（三）、物質(zhì)的分離和提純的方法及目的1 .結(jié)晶（重結(jié)晶）：固體物質(zhì)從溶液中析出的過程。（1）當溶液是單一溶質(zhì)時：當溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化不大（如NaCl）:蒸發(fā)結(jié)晶。溶質(zhì)的溶解度隨溫度降低而變化較大（如KNO3）:冷卻結(jié)晶（高溫下先配成飽和溶液）。從稀溶液得到帶結(jié)晶水的晶體（如CuSQ 5H2O）或受熱易分解的晶體（如NH4Cl）:蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)）

8、，冷卻結(jié)晶（過濾）。（2）當溶液中有兩種或以上溶質(zhì)時：要使受溫度影響最大、溶解度最大的溶質(zhì)最先結(jié)晶析出（如除去KNO3中的少量NaCl）:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（過濾、洗滌、干燥） 。要使受溫度影響最小、溶解度最小的溶質(zhì)最先結(jié)晶析出（如除去 NaCl中的少量 KNO3）：蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾（洗滌、干燥） 。2 .過濾：固、液分離（主要儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒） 。3 .趁熱過濾：防止產(chǎn)品（或雜質(zhì)）降溫時析出導致產(chǎn)率降低（或產(chǎn)品不純）。4 .洗滌：通常有水洗、冰水洗滌、醇洗。水洗目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子（適用于溶解度小的溶質(zhì)）。冰水洗滌目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損

9、耗（適用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的溶質(zhì)）。醇洗目的：（常用于溶解度較大的溶質(zhì)）洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌 過程中的溶解損耗并使盡快干燥。5 .蒸儲：液、液分離（主要儀器：蒸儲燒瓶、溫度計、冷凝管、 牛角管）。6 .蒸發(fā)：利用加熱的方法，使溶液中溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)（晶體）的過程（實驗儀器：蒸發(fā)皿、鐵架臺、玻璃棒、坩堝鉗、酒精燈）。【注】蒸發(fā)反應時的氣體氛圍：例如MgCl2?6H2。fMgCl2,應在HCl氣體氛圍下蒸發(fā)溶劑，以防其水解。7 .萃?。河靡环N溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。8 .分液：互不相溶的液體間的分離（主要儀器：分液漏斗）。9 .升華：將可直接氣化的固體

10、分離出來。10 .鹽析：加無機鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出。11 .灼燒：高溫條件下固體物質(zhì)的燃燒（主要儀器：坩堝）。12 .煮沸：目的通常是是除去溶解在水中的氣體（通常為O2） ;或是為了促進水解，聚沉后便于過濾分離。（4） 、核心反應方程式書寫1 .據(jù)箭頭找出反應物、生成物或據(jù)題目提供的信息找出反應物或部分生成物。2 .分析其化合價的變化，確定發(fā)生的反應是復分解反應還是氧化還原反應。3 .據(jù)配平的需要確定在反應物或生成物中加水、加H+或OH-。（1）水可在反應物中或生成物中根據(jù)需要添加；（2）可根據(jù)電荷守恒確定在反應物或生成物中加H+或OH-或H2O, H+、OH不能隨意添加，必須據(jù)題意。如

11、反應在酸性環(huán)境下進行，可在反應物或生成物據(jù)需要加H+或H2O,但絕對不能加OH ;如在堿性環(huán)境下反應，在反應物或生成物中據(jù)需要加OH-或H2O,但絕對不能加 H+?！咀ⅰ靠辞宄菍懟瘜W反應方程式還是離子方程式，注意配平。（5） 、常見文字敘述規(guī)范套路1 .滴定終點的判斷：當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室篨X時，溶液顏色由XX顏色變?yōu)?顏色，且半分鐘內(nèi)不恢復原色。2 .洗滌沉淀的方法：往過濾器中加入蒸餾水至沒過沉淀物,待水自然流干后，重復以上操作23次。3 .檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取最后一次的洗滌液，滴加XX試劑（可與雜質(zhì)的某些離子發(fā)生沉淀反應）， 如果沒有沉淀生成，說明沉淀洗滌干凈；否則說明沉淀未洗

12、滌干凈?！咀ⅰ窟@種情況因為離子濃度較低，應該選用反應靈敏的特征反應,一般不用焰色反應實驗檢驗（因離子濃度低、效果不好）。4 .檢驗沉淀是否完全的方法：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加XX試劑，若沒有沉淀生成，說明沉淀完全；若出現(xiàn)沉淀則說明沉淀未完全。5 .如何進行萃取操作: 在分液漏斗中加溶液和萃取劑，右手堵住漏斗上口塞，左手握活塞， 倒轉(zhuǎn)用力振蕩，放氣， 正立放鐵圈上靜置。6 .如何進行分液操作:讓分液漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁，打開分液漏斗上口玻璃塞，打開活塞，讓下層液體從下面流出到分界面，再關閉活塞，上層液體由上口倒入另一燒杯。7 .如何進行焰色反應的操作:答 : 先將鉑絲沾鹽酸在酒精燈火焰上灼燒，

13、反復幾次，直到與酒精燈火焰顏色接近為止，然后用鉑絲沾取少量待測液，到酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰顏色，如為黃色，則說明溶液中含Na 元素 ；若透過藍色鈷玻璃呈紫色，則說明溶液中含 K 元素。8 .過濾的方式有幾種？降溫結(jié)晶主要包括哪些步驟？過濾、趁熱過濾；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。9 如何進行蒸發(fā)結(jié)晶操作: 將溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中加熱，并用玻璃棒攪拌，待有大量晶體出現(xiàn)時停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分。（六）高頻問題：1 、 （ 09 廣東） “浸出 ”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有：答：適當提高反應溫度、增加浸出時間，加入過量硫酸，邊加硫酸邊攪拌2、（11廣一模）如何提高吸收

14、液和SQ反應速率：答：適當提高溫度、增大吸收液或NaClQ的濃度、增大SQ與吸收液的接觸面積或攪拌3、從溶液中得到含結(jié)晶水晶體：答：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過濾-洗滌-干燥4、過濾用到的三個玻璃儀器：答：普通漏斗、玻璃棒、燒杯5、過濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因：答：玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣6、沉淀洗滌操作：答：往漏斗中(工業(yè)上改為往過濾器中)加入蒸儲水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作2-3次7、檢驗沉淀Fe(OH)3是否洗滌干凈(含SO42-):答：取最后一次洗滌液，加入BaC2溶液，若有白色沉淀則說明未洗滌干凈，若無白色沉淀則說明洗滌干凈8、如

15、何從 MgC12 6H2O中得到無水 MgCl2：答：在干燥的HC1氣流中加熱，干燥的 HC1氣流中抑制了 MgC12的水解，且?guī)ё?MgC12 6H2O 受熱產(chǎn)生的水汽9、直接加熱 MgC12 6H2O易得到Mg(OH)C1的方程式；加熱 LnC3 6H2。生成LnOCl的方程式10、CuC2中混有Fe3+加何種試劑調(diào)pH彳直：答：Cu。Cu(OHt、CuCQ、Cu2(OH)2CC3o原因：力口 CuO消耗溶液中的 H+的，促進Fe3+的水解，生成Fe(CH)3沉淀析出11、調(diào)pH值使得Cu2+ (4.762)中的Fe3+ (2.13.2)沉淀，pH值范圍是：答：3.24.7。原因：調(diào)節(jié)溶液

16、的 pH值至3.24.7,使Fe3+全部以Fe(CH沉淀的形式析出而CU2+不沉淀，且不會引入新雜質(zhì)12、產(chǎn)品進一步提純的操作：答：重結(jié)晶13、趁熱過濾的原因即操作：答：減少過濾時間、保持過濾溫度，防止X雜質(zhì)析出；操作：已預熱的布氏漏斗趁熱抽濾14、水浴加熱的好處：答：受熱均勻，溫度可控，且溫度不超過100 c15、減壓蒸發(fā)(小心烘干)：答：常壓蒸發(fā)溫度過高，X易分解；或者減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止 X粉解16、Mg(CH)2沉淀中混有Ca(CH)2應怎樣除去：答：加入MgCl2溶液，充分攪拌，過濾，沉淀用蒸儲水水洗滌17、蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、燒杯、酒精燈等答：蒸發(fā)皿、玻璃棒。還有取蒸發(fā)皿用堪竭鉗18、不用其它試劑，檢查 NH4CI產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是：答：加熱法；取少量氯化錢產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無殘留物，表明氯化俊產(chǎn)品純凈19、檢驗NH4+的方法是：答：取X少許，加入NaCH溶液后加熱，生成的氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍。(注意方法與操作的差別)20、過濾的沉淀欲稱重之前的操作：答：過濾，洗滌，干燥，(在干燥器中)冷卻，稱重21、“趁熱過濾”后，有時先往濾液中加入少量水，加熱至沸，然后再“冷卻結(jié)晶”：答：稀釋溶液，防止降溫