化工流程問(wèn)題精品公開(kāi)課資源課件

1、 化工流程問(wèn)題 一輪復(fù)習(xí)難點(diǎn)分解問(wèn)題一 什么是工藝流程問(wèn)題一是從混合物中分離、提純或除去某一種物質(zhì)；二是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)?；瘜W(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，是無(wú)機(jī)框圖的創(chuàng)新。目的三年全國(guó)2卷高考化工流程問(wèn)題時(shí)間分類20132017年2018年全國(guó)1卷全國(guó)2卷題號(hào)、分值27、七空（14分）26、八空（14分）27題（1）、（2）3空（6分）26. 七空（15分）重點(diǎn)元素、物質(zhì)鋅（Fe(), Mn(), Ni() ）、工業(yè)氧化鋅SiCaAlMgFe、水泥硫、焦亞硫酸鈉鋅（Fe、Cd、Pb）、閃鋅礦問(wèn)題二 規(guī)律例1(2017全國(guó)

2、卷，27)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：27 陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng) Fe Al(OH)3 小 (4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到_(填標(biāo)號(hào))得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a80b60c40d10步驟的反應(yīng)類型是_。d 復(fù)分解反應(yīng) 1.工業(yè)流程的主要框架是：原料無(wú)機(jī)礦物核心化學(xué)反應(yīng)所需產(chǎn)品原料預(yù)處理除雜、凈化反應(yīng)條件的控制產(chǎn)品的分離提純?cè)系难h(huán)利用排放物的無(wú)害化處理原料預(yù)處理分離提純核心反應(yīng)產(chǎn)物（1）規(guī)律：

3、“主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)?！?2)讀流程圖箭頭:箭頭進(jìn)入的是投料(反應(yīng)物) 、出去的是主產(chǎn)物或副產(chǎn)物(生成物)。三線:出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程,可逆線表示物質(zhì)循環(huán)。2.問(wèn)題設(shè)置的特點(diǎn)：（1）問(wèn)題各自相對(duì)獨(dú)立，無(wú)連帶效應(yīng)，一個(gè)問(wèn)題解決不了不會(huì)影響下一個(gè)問(wèn)題的解決。（2）超綱知識(shí)題目中要么有信息提示，要么與解答題目無(wú)關(guān)。（3）每題中基本上都有與流程圖無(wú)關(guān)的問(wèn)題，可以直接根據(jù)已有的知識(shí)去完成。 大可不必被復(fù)雜的工藝流程題嚇倒！【2007 廣東21】（2）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、燒杯、玻璃棒、酒精燈等?！?011 廣東32】(5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能

4、防止鋼材腐蝕，其原因是_。蒸發(fā)皿(5)致密的氧化鋁膜能隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生看方法想目的減小固體的顆粒度,增大固體與液體或氣體間的接觸面積,加快反應(yīng)速率與水接觸反應(yīng)或溶解與酸接觸反應(yīng)或溶解,使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液,不溶物通過(guò)過(guò)濾除去除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化,如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)改變結(jié)構(gòu),使一些物質(zhì)能溶解,并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解,如煅燒高嶺土1）制備過(guò)程中原料預(yù)處理的5種常用方法3.方法歸納研磨水浸酸浸灼燒煅燒看方法想目的常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀根據(jù)需要升溫或降溫,改變反應(yīng)速率或使平衡向需

5、要的方向移動(dòng)改變速率,影響平衡改變反應(yīng)速率,控制達(dá)到平衡所需要的時(shí)間防止某物質(zhì)降溫時(shí)析出洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗2）制備過(guò)程中控制反應(yīng)條件的6種方法調(diào)節(jié)溶液的pH控制溫度控制壓強(qiáng)使用合適的催化劑趁熱過(guò)濾冰水洗滌回答下列問(wèn)題:(1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為 ,同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)化成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是。(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)閂O2+,則需要氧化劑KClO3至少為mol。(3)“中和”作用之一是使釩以V4O124-形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有。(4)“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為4ROH+ V4O1

6、24- R4V4O12+4OH-(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂)。為了提高洗脫效率,淋洗液應(yīng)該呈(填“酸”“堿”或“中”)性。V2O5+2H+ 2VO2+ +H2OSiO20.5Fe(OH)3和Al(OH)3堿(5)“流出液”中陽(yáng)離子最多的是 。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫(xiě)出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。K+2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O問(wèn)題三 化工流程題的設(shè)問(wèn)角度化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)原理在實(shí)際工業(yè)上是否可行（ “強(qiáng)”制“弱”還是“高”制“低”），涉及元素化合物、氧化還原、反應(yīng)方程式等。如何控制成本低原料的選取使用、設(shè)備的損耗等，這是整個(gè)過(guò)程都需考慮的問(wèn)題如

7、何提高原料的利用率利用好副產(chǎn)品、循環(huán)使用原料、能量盡可能利用。如何使生產(chǎn)過(guò)程要快化學(xué)反應(yīng)速率（從影響反應(yīng)速率的因素入手分析、解答）如何提高產(chǎn)率化學(xué)平衡（從影響平衡的因素入手分析、解答）如何得到純的產(chǎn)品產(chǎn)品的分離、提純等實(shí)驗(yàn)基本操作問(wèn)題環(huán)保問(wèn)題反應(yīng)物盡可能無(wú)毒無(wú)害無(wú)副作用，“三廢”的處理，涉及綠色化學(xué)問(wèn)題。角度即思路！練習(xí)：2016全國(guó)卷 高錳酸鉀(KMnO4)是一種常用氧化劑,主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料生產(chǎn)高錳酸鉀的工藝路線如下:回答下列問(wèn)題: (1)原料軟錳礦與氫氧化鉀按11的比例在“烘炒鍋”中混配,混配前應(yīng)將軟錳礦粉碎,其作用是。(2)“平爐”中發(fā)

8、生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)“平爐”中需要加壓,其目的是。增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料利用率提高氧氣的壓強(qiáng),加快反應(yīng)速率,增加軟錳礦轉(zhuǎn)化率2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O(4)將K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的生產(chǎn)有兩種工藝?！癈O2歧化法”是傳統(tǒng)工藝,即在K2MnO4溶液中通入CO2氣體,使體系呈中性或弱酸性,K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)。反應(yīng)中生成KMnO4、MnO2和(寫(xiě)化學(xué)式)?！半娊夥ā睘楝F(xiàn)代工藝,即電解K2MnO4水溶液,電解槽中陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為,陰極逸出的氣體是。“電解法”和“CO2歧化法”中,K2MnO4的理論利用率之比為。KHCO3MnO4 2

9、- e- = MnO4 - H232問(wèn)題四 規(guī)范答題 追求完美 1審題步驟2.規(guī)范答題，追求完美答題模板1）除雜：除去中的2）干燥：除去氣體中的水蒸氣，防止3）增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施： 攪拌、升高溫度、延長(zhǎng)浸出時(shí)間、增大氣體的流速(濃度、壓強(qiáng))，增大氣液或固液接觸面積。4）加熱的目的： 加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動(dòng)。5）溫度不高于的原因： 適當(dāng)加快反應(yīng)速率，但溫度過(guò)高會(huì)造成揮發(fā)(如濃硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促進(jìn)水解(如AlCl3)等，影響產(chǎn)品的生成。6）從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度

10、升高而增大)的方法：蒸發(fā)濃縮(至少有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、干燥。7）從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法：蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾，如果溫度下降，雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來(lái)、洗滌、干燥。8）控制某反應(yīng)的pH使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀，調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要元素對(duì)應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質(zhì)；pH分離時(shí)的范圍確定：范圍過(guò)小導(dǎo)致某離子沉淀不完全，范圍過(guò)大導(dǎo)致主要離子開(kāi)始沉淀。9）減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因： 減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解、揮發(fā)。小結(jié)細(xì)節(jié)決定高分！謝謝大家！10）檢驗(yàn)溶液中離子是否沉淀完全的方法： 將溶液靜置一段時(shí)間后，向上層清液中滴入沉淀劑，若無(wú)沉淀生成，則離子沉淀完全。11）洗滌沉淀： 沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作23次。12）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法： 取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈。13）洗滌沉淀的目的： 除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)。14）冰水洗滌的目的： 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并