流程圖課件(合肥五中余闖)

1、1無機化工生產(chǎn)流程圖無機化工生產(chǎn)流程圖 合肥五中合肥五中 余闖余闖2高考想考什么？高考想考什么？ 呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像 設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因 能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達(dá)能力表達(dá)能力 知識落點：基本理論、元素化合物、實驗知識落點：基本理論、元素化合物、實驗 綜上所述，無機工業(yè)流程圖題能夠以綜上所述，無機工業(yè)流程圖題能夠以真實真實的工業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意能力立意的命題指導(dǎo)思想，的命題指導(dǎo)思想，能夠能夠綜合綜合考查學(xué)生各方面

2、的基礎(chǔ)知識及將已有知考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識識靈活應(yīng)用靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。所以在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。所以近年來高考該類型題持續(xù)出現(xiàn)。近年來高考該類型題持續(xù)出現(xiàn)。解題方法分析解題方法分析 要解好這一類題，學(xué)生最重要要解好這一類題，學(xué)生最重要的是要克服畏懼心理，認(rèn)真審的是要克服畏懼心理，認(rèn)真審題，找到該實驗的目的。一般題，找到該實驗的目的。一般來說，流程題只有兩個目的：來說，流程題只有兩個目的：一是從混合物中分離、提純某一是從混合物中分離、提純某一物質(zhì)；另一目的就是利用某一物質(zhì)；另一目的就是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。3 一、對于實驗?zāi)康臑橐坏念}

3、目，其實一、對于實驗?zāi)康臑橐坏念}目，其實就是對混合物的除雜、分離、提純。就是對混合物的除雜、分離、提純。 當(dāng)遇到這一類題時，要求學(xué)生一定要認(rèn)真當(dāng)遇到這一類題時，要求學(xué)生一定要認(rèn)真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些，認(rèn)真分析當(dāng)加入某一混有的雜質(zhì)有哪些，認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。這里特別提一提蒸發(fā)結(jié)晶或操作的目的。這里特別提一

4、提蒸發(fā)結(jié)晶 與冷卻結(jié)晶與冷卻結(jié)晶。兩種兩種方法都可以將溶液中的方法都可以將溶液中的溶質(zhì)以固體形式析出溶質(zhì)以固體形式析出, ,具體采用何種方法具體采用何種方法, ,主要取決于溶質(zhì)的溶解度。主要取決于溶質(zhì)的溶解度。45 二、對于目的為制備某一物質(zhì)的流程二、對于目的為制備某一物質(zhì)的流程題，要求學(xué)生注意以下幾個方面：題，要求學(xué)生注意以下幾個方面： 1、明確題目目的是制什么物質(zhì)，從題干或、明確題目目的是制什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。 只有知道了實驗?zāi)康模拍芊浅Ｇ宄闹挥兄懒藢嶒災(zāi)康?，才能非常清楚的知道整個流程的意義所在，題目中的信息往道

5、整個流程的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)（由題目信息獲得或根具有某些特殊性質(zhì)（由題目信息獲得或根據(jù)所學(xué)知識判斷），則要采取必要的措施據(jù)所學(xué)知識判斷），則要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來說主要有如下幾種情況：來說主要有如下幾種情況：6 （1）如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分）如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制如：侯德榜制堿中的如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如；還有如H2O2、Ca（H

6、CO3）、）、KMnO4、AgNO3、HNO3（濃）等物質(zhì)。（濃）等物質(zhì)。 （2）如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽，且水解）如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應(yīng)的酸來防止水解。如：制備應(yīng)的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物質(zhì)等物質(zhì)。78（3）如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原）如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：含含F(xiàn)e2+、SO32-等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化性強的物質(zhì)接觸。性強的

7、物質(zhì)接觸。（4）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水或水（潮解或發(fā)生反應(yīng)）而變質(zhì)的物質(zhì)（如（潮解或發(fā)生反應(yīng)）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOH固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去，也要防止空氣中的或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水或水進(jìn)入裝置中。進(jìn)入裝置中。（5）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離

8、方法變化，找出合適的分離方法。92、尋找在制備過程中所需的原料，寫出主要的化學(xué)反應(yīng)方程式或制備原理，從中了解流程圖。10例：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主例：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：等，回收其中鎂的工藝流程如下： 分離提純分離提純預(yù)處理預(yù)處理分離提純分離提純還原還原11原料：原料：預(yù)處理：預(yù)處理：除雜：除雜：核心化學(xué)核心化學(xué)反應(yīng)是反應(yīng)是 礦石（固體）礦石（固體）酸溶解（表述：酸溶解（表述：“浸出浸出”）控制溶液酸堿性使金屬離子形控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀

9、成沉淀控制條件，調(diào)節(jié)控制條件，調(diào)節(jié)PH，使，使Mg2+全部全部沉淀沉淀12固體廢料固體廢料MgCO3、M g S i O3、C a M g ( C O3)2、Al2O3、Fe2O3等等H2SO4過濾過濾濾液：濾液：濾渣：濾渣：氣體：氣體：NaOH pH5.5 過過 濾濾濾渣濾渣：濾液：濾液：N a O H pH12.5 過濾過濾濾液濾液： MgCl2 CO2CaSO4、H2SiO3未反應(yīng)完未反應(yīng)完固體雜質(zhì)固體雜質(zhì)Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過量、過量H+Fe(OH)3、Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+13三、

10、流程題的解題技巧三、流程題的解題技巧1.工業(yè)流程圖題試題特點歸納工業(yè)流程圖題試題特點歸納(4點點):(1)背景背景:以貼近生產(chǎn)工藝實際的背景知識為以貼近生產(chǎn)工藝實際的背景知識為載體結(jié)合中學(xué)化學(xué)學(xué)科知識實際載體結(jié)合中學(xué)化學(xué)學(xué)科知識實際,展開探討。展開探討。(2)流程流程:原料到操作到產(chǎn)品。原料到操作到產(chǎn)品。(3)原理原理:化學(xué)原理化學(xué)原理離子反應(yīng)、氧化還原反離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、反應(yīng)條件的控制、綠色化學(xué)等原理、反應(yīng)條件的控制、綠色化學(xué)等。物理原理物理原理分離、提純分離、提純?nèi)缛?過濾、蒸餾、分餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、過

11、濾、蒸餾、分餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、升華、滲析、鹽析等。分液、升華、滲析、鹽析等。(4)設(shè)問方式圍繞裝置、原理、操作等展開。設(shè)問方式圍繞裝置、原理、操作等展開。14明確整個流程及每一部分的目的明確整個流程及每一部分的目的 仔細(xì)分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得仔細(xì)分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物到的產(chǎn)物 結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考 注意答題模式與要點注意答題模式與要點 2. 解題思路解題思路15解題步驟：解題步驟：（1）首先快速審題，明確實驗?zāi)康?，解決）首先快速審題，明確實驗?zāi)康?，解決“干什么干什么”（2）“怎么做怎么做”-迅速把握文字材料和方框中有效信息，迅速把握文字材料和方

12、框中有效信息，明確各步的反應(yīng)原理和操作目的，在相應(yīng)方框旁寫出所含物明確各步的反應(yīng)原理和操作目的，在相應(yīng)方框旁寫出所含物質(zhì)的化學(xué)式質(zhì)的化學(xué)式“明確各步的反應(yīng)原理明確各步的反應(yīng)原理”-是指是指弄清弄清每個方框內(nèi)的物質(zhì)成分是每個方框內(nèi)的物質(zhì)成分是什么？向方框內(nèi)加入某種什么？向方框內(nèi)加入某種試劑試劑后會與其中的哪些成分發(fā)生反后會與其中的哪些成分發(fā)生反應(yīng)？生成物是什么？因此要求同學(xué)們對物質(zhì)的性質(zhì)非常熟悉，應(yīng)？生成物是什么？因此要求同學(xué)們對物質(zhì)的性質(zhì)非常熟悉，我們要判斷哪些物質(zhì)之間能發(fā)生反應(yīng)，生成物是什么，應(yīng)首我們要判斷哪些物質(zhì)之間能發(fā)生反應(yīng)，生成物是什么，應(yīng)首先從物質(zhì)先從物質(zhì)類別的通性類別的通性和具體物

13、質(zhì)的和具體物質(zhì)的特性特性進(jìn)行判斷，其次從物進(jìn)行判斷，其次從物質(zhì)所含元素化合價的可變性（即質(zhì)所含元素化合價的可變性（即物質(zhì)的氧化性和還原性物質(zhì)的氧化性和還原性）入）入手手（3）遇到不懂的信息或問題可以跳過去，到時再說，有些提）遇到不懂的信息或問題可以跳過去，到時再說，有些提供的信息可能在問題中根本沒涉及，有些信息則可以結(jié)合問供的信息可能在問題中根本沒涉及，有些信息則可以結(jié)合問題幫助理解題幫助理解（4）可以在問題中尋找一些相對獨立的問題作答，節(jié)約審題）可以在問題中尋找一些相對獨立的問題作答，節(jié)約審題時間時間163.工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心 原料預(yù)處理原料預(yù)處理除雜、凈化除雜、凈

14、化產(chǎn)品分離提純產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件反應(yīng)條件控制控制原料循環(huán)利用原料循環(huán)利用排放物的無排放物的無害化處理害化處理17規(guī)律規(guī)律主線主產(chǎn)品主線主產(chǎn)品分支副產(chǎn)品分支副產(chǎn)品回頭為循環(huán)回頭為循環(huán)核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、 生產(chǎn)條件的控制生產(chǎn)條件的控制184. 熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞（1）原料的預(yù)處理）原料的預(yù)處理溶解溶解灼燒灼燒煅燒煅燒 通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等濃硫酸等如從海帶中提取碘如從海帶中提取碘如煅燒高嶺土如煅燒高嶺土改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。

15、并使一些雜質(zhì)高溫下氧解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解化、分解19（2）控制反應(yīng)條件的方法）控制反應(yīng)條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀氫氧化物沉淀pH值的控制值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示如下表所示若要除去若要除去Mn2溶液中含有的溶液中含有的Fe2，應(yīng)該怎樣做？，應(yīng)該怎樣做？物質(zhì)物質(zhì)開始沉淀開始沉淀沉淀完全沉淀完全Fe(OH)3 2.73.7Fe(OH)2 7.69.6Mn(OH)2 8.39.820調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)所需的物質(zhì)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿

16、足兩點：能所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與與H反應(yīng)，使溶液反應(yīng)，使溶液pH值增大；不引入值增大；不引入新雜質(zhì)。新雜質(zhì)。例如：若要除去例如：若要除去Cu2溶液中混有的溶液中混有的Fe3，可加入可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值值 21蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍加熱的目的加熱的目的降溫反應(yīng)的目的降溫反應(yīng)的目的趁熱過濾趁熱過濾冰水洗滌冰水洗滌 加快反應(yīng)速率或促進(jìn)加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動平衡向某個方向移動 防止某物質(zhì)在高溫防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學(xué)平衡向著題目要時會溶解或為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動求

17、的方向移動防止某物質(zhì)降溫時會析出防止某物質(zhì)降溫時會析出洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗的溶解損耗22(3)常見名詞常見名詞浸出：浸出：浸出率：浸出率：酸浸：酸浸：水洗：水洗：水浸：水浸： 固體加水（酸）溶解得到離子固體加水（酸）溶解得到離子固體溶解后，離子在溶液中的含量固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少的多少在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程溶解過程通常為除去水溶性雜質(zhì)通常為除去水溶性雜質(zhì)與水接觸反應(yīng)或溶解與水接觸反應(yīng)或溶解23例例1：有關(guān)鋁的化合物的制備：有關(guān)鋁的化合物的制備高嶺土化學(xué)組成為：高嶺土化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、）、SiO2（40%34%）、）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分）以及少量雜質(zhì)和水分 預(yù)處理預(yù)處理分離提純分離提純還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物改變高嶺土中氧化鋁的改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸 Al2O3+6H+ = 2Al3+ + 3H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3+ H2O 除去溶液中的鐵離子除去溶液中的鐵離子 24例例2：有關(guān)：有關(guān)Mn的化合物的制備的化合物的制備某軟錳礦的主要成分為某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有，還含有Si(