工業(yè)流程圖題分析

1、工業(yè)流程圖題分析工業(yè)流程圖題分析2012年年3月月7日日回憶高考回憶高考2008年第17題（10分）；2009年第15題（10分）、16題（8分）；2010年第16題（10分）、18題（12分）、 20題（10分）；2011年第16題（12分）2012年一、一、 工業(yè)流程題的結(jié)構(gòu)工業(yè)流程題的結(jié)構(gòu)工業(yè)流程題，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生工業(yè)流程題，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)流程用框圖等形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流產(chǎn)流程用框圖等形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問，形成與化工生程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化學(xué)試題。產(chǎn)緊密聯(lián)系的化學(xué)試題。 題頭題頭+題干題干

2、+題尾題尾方框流程圖方框流程圖生產(chǎn)目的（產(chǎn)品）生產(chǎn)目的（產(chǎn)品）框圖框圖生產(chǎn)原料生產(chǎn)原料原料的預(yù)處理原料的預(yù)處理化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的分離、精制產(chǎn)物的分離、精制設(shè)制問題設(shè)制問題（2011江蘇高考江蘇高考16、12分）以硫鐵礦（主要成分為分）以硫鐵礦（主要成分為FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl36H2O）的工）的工藝流程如下：藝流程如下：回答下列問題：（1）在一定條件下，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)為SO2O2=SO3，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K ；過量的SO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（2）酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是 、 。（3）通氯氣氧化時

3、，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 ；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為 （寫化學(xué)式）。題頭、題干、題尾是一個統(tǒng)一整體。題頭、題干、題尾是一個統(tǒng)一整體。從題從題頭、題頭、題干干、題尾、題尾中獲取有用信息，中獲取有用信息，明確明確生產(chǎn)生產(chǎn)目的是制什么物質(zhì)，了解產(chǎn)目的是制什么物質(zhì)，了解產(chǎn)品品及雜質(zhì)及雜質(zhì)的性質(zhì)的性質(zhì)，認清除雜凈化的步，認清除雜凈化的步驟及操作等，不可對有用信息視而不驟及操作等，不可對有用信息視而不見。見。忠告：完整地看完題目再下手忠告：完整地看完題目再下手考你什么？考你什么？化學(xué)反應(yīng)的基本知識（氧化還原、沉淀、水解、化學(xué)反應(yīng)的基本知識（氧化還原、沉淀、水解、 離子反

4、應(yīng)離子反應(yīng))化學(xué)實驗基本操作及原理（物質(zhì)的分離、提純化學(xué)實驗基本操作及原理（物質(zhì)的分離、提純）基本化學(xué)原理（化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電解質(zhì)基本化學(xué)原理（化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液、溶液、pH值值考查學(xué)生的閱讀能力、資料的處理、信息的收集、考查學(xué)生的閱讀能力、資料的處理、信息的收集、加工、分析、推理、判斷等能力加工、分析、推理、判斷等能力化學(xué)計算能力、環(huán)境化學(xué)知識、實驗方案設(shè)計、篩選等化學(xué)計算能力、環(huán)境化學(xué)知識、實驗方案設(shè)計、篩選等二、二、 工業(yè)流程題的簡單分類工業(yè)流程題的簡單分類（2011廣東高考廣東高考32，16分）分）（2011江蘇高考江蘇高考16、12分）分）2009年廣東年廣東

5、1、方框內(nèi)提示的是物質(zhì)、方框內(nèi)提示的是物質(zhì)必修164頁（2011上海上海27）CuSO45H2O的實驗室制備流程圖。的實驗室制備流程圖。2、方框內(nèi)提示的是操作、方框內(nèi)提示的是操作2008上海高考上海高考3、方框內(nèi)提示的是設(shè)備、方框內(nèi)提示的是設(shè)備（2011海南）海南）反應(yīng)分反應(yīng)分離室離室（2011四川，四川，14分）分）有機化學(xué)基礎(chǔ)有機化學(xué)基礎(chǔ)54頁頁4、方框內(nèi)提示的是反應(yīng)、方框內(nèi)提示的是反應(yīng)（09江蘇卷江蘇卷16）5、方框內(nèi)提示的是、方框內(nèi)提示的是“雜燴雜燴”2009年北京卷年北京卷6、直接顯示簡圖、直接顯示簡圖（2011海南海南14分）分）甲：石灰窯甲：石灰窯乙：碳酸化塔乙：碳酸化塔丙：熟化

6、桶丙：熟化桶?。夯旌铣囟。夯旌铣匚欤何詹畚欤何詹垡眩赫婵者^濾器已：真空過濾器小結(jié)：從框圖內(nèi)容上來簡單劃分小結(jié)：從框圖內(nèi)容上來簡單劃分物質(zhì)、物質(zhì)、操作、操作、設(shè)備、設(shè)備、反應(yīng)、反應(yīng)、“雜燴雜燴”、簡圖簡圖框圖之間的連線可以看成是工廠的框圖之間的連線可以看成是工廠的管道管道，要細致看好連線上標的文字，它們可能是要細致看好連線上標的文字，它們可能是物質(zhì)物質(zhì)、操作操作、反應(yīng)條件反應(yīng)條件、反應(yīng)名稱反應(yīng)名稱等等，要看等等，要看好連線上箭頭的方向好連線上箭頭的方向講工業(yè)流程圖題的簡單分類，并不是要你們死記這些類型，而是讓你們學(xué)會如何讀題、審題，如何迅速準確地、熟練地、最大程度地掌握題目里所所隱藏的信息三

7、、常見的解題分析方法三、常見的解題分析方法1 、首尾分析法、首尾分析法最適用于線型工業(yè)流程，最適用于線型工業(yè)流程，簡單、直觀。簡單、直觀。例例1首首BaCO3BaSiO3BaSO3Ba(FeO2)2尾尾Ba(NO3)2Ba(FeO2)28HNO3 Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O 防止反應(yīng)速度過快防止反應(yīng)速度過快 濃濃HNO3易揮發(fā)、易分解易揮發(fā)、易分解BaCO3 Fe3 H 減少廢渣中可溶鋇鹽對環(huán)境的污染減少廢渣中可溶鋇鹽對環(huán)境的污染 如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物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。質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。HNO3

8、 NaHCO3、Ca（HCO3）、）、H2O2、KMnO4等等工業(yè)三廢：廢氣、廢水、廢渣工業(yè)三廢：廢氣、廢水、廢渣“毒氣毒氣”、“毒水毒水”、“毒渣毒渣”化工反應(yīng)化工反應(yīng)條件的選控：條件的選控：反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力原料純度原料純度原料配比原料配比反應(yīng)速率反應(yīng)速率接觸時間接觸時間在某特定反應(yīng)器內(nèi)，在催化劑確定在某特定反應(yīng)器內(nèi)，在催化劑確定的情況下，反應(yīng)溫度指標是確定的的情況下，反應(yīng)溫度指標是確定的最好是能處理成再生資源最好是能處理成再生資源例例2 2 （廣東（廣東20072007年高考第年高考第2121題）以氯化鈉和硫酸銨題）以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如

9、下：為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如下：2 、截段分析法、截段分析法對于用同樣的原材料連續(xù)生產(chǎn)多種產(chǎn)品（包括副產(chǎn)品）的工對于用同樣的原材料連續(xù)生產(chǎn)多種產(chǎn)品（包括副產(chǎn)品）的工藝流程題。藝流程題。一般截段以生產(chǎn)的產(chǎn)品為準點。一般截段以生產(chǎn)的產(chǎn)品為準點。2NaCl+(NH4)2SO4=2NH4Cl+Na2SO4氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如下圖所示?；芈然@和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：答下列問題：（3）“冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶”過程中，析出過程中，析出NH4Cl晶體的合晶體的合 適溫度為適溫度為_Na2SO4熱結(jié)晶法熱結(jié)晶法NH4Cl冷結(jié)晶法冷結(jié)晶法40氣氣分離氣氣分

10、離氣液分離氣液分離液液分離：根據(jù)液體混合物各物質(zhì)的沸液液分離：根據(jù)液體混合物各物質(zhì)的沸點、互溶性等選擇正確分離方案點、互溶性等選擇正確分離方案分分餾、蒸餾、分液等餾、蒸餾、分液等液固分離：根據(jù)固體混合物各成分溶解液固分離：根據(jù)固體混合物各成分溶解度，選擇適當?shù)姆蛛x方法度，選擇適當?shù)姆蛛x方法過濾、蒸過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、降溫結(jié)晶、升溫結(jié)晶等發(fā)結(jié)晶、降溫結(jié)晶、升溫結(jié)晶等 有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，事先合有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，事先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用某一中間成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用某一中間產(chǎn)品與其它原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品。產(chǎn)品與其它原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品。一般可將提供的工藝流程示意圖

11、劃分成一般可將提供的工藝流程示意圖劃分成幾條生產(chǎn)流水線，上下交叉分析。幾條生產(chǎn)流水線，上下交叉分析。3、交叉分析法、交叉分析法例例3 某一化工廠的生產(chǎn)流程如下圖：某一化工廠的生產(chǎn)流程如下圖：（1）L、M的名稱分別是的名稱分別是 、 。NH4NO3Na2CO3有些化工生產(chǎn)，為了充分利用原料，變廢為寶，設(shè)有些化工生產(chǎn)，為了充分利用原料，變廢為寶，設(shè)計的生產(chǎn)流水線除了考慮將主要原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品外，計的生產(chǎn)流水線除了考慮將主要原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品外，還要考慮將生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為輔助原料。還要考慮將生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為輔助原料。解答這種類型題，用解答這種類型題，用 “瞻前顧后瞻前顧后”分析法。瞻前：分

12、析法。瞻前：考慮原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，顧后：考慮原料的充分利用考慮原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，顧后：考慮原料的充分利用和再生產(chǎn)問題。和再生產(chǎn)問題。4、 “瞻前顧后瞻前顧后”分析法分析法（4）分析流程示意圖回答，該合成氨工藝主要原料是）分析流程示意圖回答，該合成氨工藝主要原料是_輔助原料有輔助原料有_。（6）整個流程有三處循環(huán)，一是）整個流程有三處循環(huán)，一是Fe(OH)3循環(huán)，二是循環(huán)，二是K2CO3（aq）循環(huán)，請在上述）循環(huán)，請在上述流程圖上標出第三處循環(huán)（循環(huán)方向和循環(huán)物質(zhì)）。流程圖上標出第三處循環(huán)（循環(huán)方向和循環(huán)物質(zhì)）。主主要要原原料料輔輔助助原原料料例例4 4， 利用天然氣合成氨的工藝流程示意圖如下：利

13、用天然氣合成氨的工藝流程示意圖如下：判斷循環(huán)生產(chǎn)點的方法：判斷循環(huán)生產(chǎn)點的方法：一是看反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)。一是看反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)。二是看副產(chǎn)品的分子組成與某種原料的組成中二是看副產(chǎn)品的分子組成與某種原料的組成中有無相同的元素有無相同的元素5、 追蹤分析法追蹤分析法注視投入的原料，注視投入的原料，追蹤出來的產(chǎn)物追蹤出來的產(chǎn)物例例5：亞氯酸鈉（：亞氯酸鈉（NaClO2）是一種重要的含氯消毒劑，主要用）是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：已知：純

14、已知：純ClO2易分解爆炸，一般用稀易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到有氣體或空氣稀釋到10以下安全。以下安全。 2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO42ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O例例6（09江蘇卷江蘇卷16）以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞）以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2OH2SO4

15、+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+2CO2+2H2O2KCl+(NH4)2SO4=K2SO4+2NH4Cl4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO22(NH4)2SO4=(NH4)2S2O8+2NH3+H2電解電解1 、首尾分析法、首尾分析法5、 追蹤分析法追蹤分析法4、 “瞻前顧后瞻前顧后”分析法分析法2 、截段分析法、截段分析法3、交叉分析法、交叉分析法解題方法的歸納與總結(jié)解題方法的歸納與總結(jié) 讀正文讀正文 ，找信息，找信息 ， 靈活運用靈活運用 看框內(nèi)看框內(nèi) ，看框外，看框外 ， 里外結(jié)合里外結(jié)合 邊分析邊分析 ，邊思考，邊思考 ， 易處著手易處著手 先局部先局部 ，后全盤，后全盤

16、 ， 逐步深入逐步深入2012年年3月月7日日例例1.聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6-n。本實驗采用。本實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制堿式氯化鋁。其制備原料為分布鋁鹽溶液水解絮凝法制堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：廣、價格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3(25%34%)、SiO2(40%50%)、Fe2O3(0.5%3.0%)以及少量雜質(zhì)和以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且水分。已知氧化鋁有多種結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異

17、，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：根據(jù)流程圖回答下列問題：根據(jù)流程圖回答下列問題：（1） “煅燒煅燒”的目的是的目的是_。（2）配制質(zhì)量分數(shù)）配制質(zhì)量分數(shù)15的鹽酸需要的鹽酸需要200mL30%的濃鹽的濃鹽酸（密度約為酸（密度約為1.15g/cm3）和）和_g蒸餾水，配制用蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、到的儀器有燒杯、玻璃棒、_。（3） “溶解溶解”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（4）加少量鋁粉的主要作用是）加少量鋁粉的主要作用是_。（5） “調(diào)節(jié)溶液調(diào)節(jié)溶液pH在在4.24.5”的過程中，除添加必要的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的實驗用品是的試劑，還需借助的實驗用品是_； “蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在需保持溫度在90100 0C，控制溫度的實，控制溫度的實驗方法是驗方法是_。（1） “煅燒煅燒”的目的是的目的是_。（3） “溶解溶解”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為過程中發(fā)生反應(yīng)的