無(wú)機(jī)化工流程題解題方法指導(dǎo)(共9頁(yè))

1、無(wú)機(jī)化工流程題解題(ji t)方法指導(dǎo)一、工藝流程題的結(jié)構(gòu)(jigu)、特點(diǎn)和作用化學(xué)工藝流程題，就是將化工生產(chǎn)過(guò)程中的主要生產(chǎn)階段即生產(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)，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題。工藝流程題的結(jié)構(gòu)分題頭、題干和題尾三部分(b fen)。題頭一般是簡(jiǎn)單介紹該工藝生產(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的（包括附產(chǎn)品）；題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來(lái)；題尾主要是根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中涉及到的化學(xué)知識(shí)設(shè)制成系列問(wèn)題，構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。二、問(wèn)題設(shè)置與考慮知識(shí)點(diǎn)化學(xué)工藝生產(chǎn)主要解決的矛盾，歸納起來(lái)主要有六方面問(wèn)題：一是解決將原料轉(zhuǎn)

2、化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；考慮“復(fù)分解、氧化還原、水解等原理”二是除去所有雜質(zhì)并分離提純產(chǎn)品；考慮“分離提純的實(shí)驗(yàn)操作”三是提高產(chǎn)量與產(chǎn)率（轉(zhuǎn)化率）；考慮“化學(xué)速率和平衡的移動(dòng)”四是減少污染，考慮 “綠色化學(xué)”生產(chǎn)；五是原料的來(lái)源和生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單；考慮來(lái)源豐富，還要考慮成本問(wèn)題；六是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便可行等工藝生產(chǎn)問(wèn)題。化學(xué)工藝流程題，一般也就圍繞這六個(gè)方面設(shè)問(wèn)求解。要準(zhǔn)確、順利解答化學(xué)工藝流程題，學(xué)生除了必須要掌握物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)之間相互作用的基本知識(shí)以及除雜分離提純物質(zhì)的基本技能外，最關(guān)鍵的問(wèn)題要具備分析工藝生產(chǎn)流程的方法和能力。三、解題方法解此類型題目的基本步驟是：從題干中獲取有用信息，

3、了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)方面了解流程：A、反應(yīng)物是什么 B、發(fā)生了什么反應(yīng) C、該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。從問(wèn)題中獲取信息，幫助解題。了解流程后著手答題。對(duì)反應(yīng)條件的分析可從以下幾個(gè)方面著手：1、對(duì)反應(yīng)速率有何影響？ 2、對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響？3、對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本，原料來(lái)源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)（從綠色化學(xué)方面作答）。常見(jiàn)文字?jǐn)⑹鎏茁罚?、洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2-3次。2、從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過(guò)

4、濾-（洗滌）。注意：在寫(xiě)某一步驟是為了除雜是，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)(zzh)”，只寫(xiě)“除雜”等一類萬(wàn)金油式的回答是不給分的?？辞宄菍?xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子(lz)方程式，注意配平。四、?？伎键c(diǎn)(ko din)：1、原料處理：研磨（粉碎）、煅燒（焙燒）過(guò)程的信息利用（加氧化劑、還原劑、改變結(jié)構(gòu)等）、樣品溶解液的選擇及含義（酸浸、堿浸或水溶）、浸出率問(wèn)題等；2、反應(yīng)條件的控制與選擇：加快或減慢反應(yīng)速率（溫度、濃度或催化劑）、反應(yīng)溫度（低于、高于或介于某些溫度之間）、反應(yīng)時(shí)間的選擇（保溫一段時(shí)間）、調(diào)解溶液PH的目的（促進(jìn)水解、抑制水解、除過(guò)量試劑）、催化劑的選擇及探究等；3、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的原

5、理：（1）熟悉常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)；要能從物質(zhì)的分類的角度掌握常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)，如常見(jiàn)金屬單質(zhì)（活潑、不活潑）、氧化物（酸性、堿性、兩性）、酸（強(qiáng)、弱）、堿（強(qiáng)、弱）、鹽（強(qiáng)、弱、氧化性、還原性、溶解性、穩(wěn)定性）、物質(zhì)特性等；（2）復(fù)分解反應(yīng)：利用物質(zhì)的溶解性差異、水解原理、沉淀溶解平衡原理。此類題型考查較多，要讓學(xué)生真正理解原理，靈活應(yīng)用，既要熟悉常用答題思路，又不能死背答案。（3）氧化還原反應(yīng)：利用氧化還原原理，要熟悉常見(jiàn)的氧化劑和還原劑，了解物質(zhì)的氧化性、還原性與價(jià)態(tài)、生產(chǎn)目的的關(guān)系，要能從電子得失相等的角度選擇反應(yīng)物間的量的關(guān)系，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的定量計(jì)算。3、化學(xué)原理應(yīng)用：水解原理、沉淀溶解平衡、

6、飽和溶液與晶體析出方式、氧化還原原理等；4、產(chǎn)品處理：（1）結(jié)晶方法的選擇與操作； 蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻結(jié)晶、趁熱過(guò)濾等；（2）提純方法及操作； 溶解性特點(diǎn)不同的物質(zhì)重結(jié)晶的原理及操作不同，如NaCl型和KNO3型的。（3）副產(chǎn)品及循環(huán)利用的物質(zhì)及區(qū)別；首先要能利用物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系和整體思維思想判斷副產(chǎn)品的成分，然后再結(jié)合流程判斷哪些物質(zhì)能夠循環(huán)利用；（4）濾渣、母液的成分及母液循環(huán)的利與弊；（5）定量計(jì)算及誤差分析；五、解題思路1、高考想考什么？（1）呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像（2）設(shè)問(wèn)方式：措施、成分、物質(zhì)、原因（3）能力考查：獲取信息的能力、分解問(wèn)題的能力、表達(dá)能力（4）知識(shí)落點(diǎn)：基本理論、

7、元素化合物、實(shí)驗(yàn)核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、 生產(chǎn)條件的控制。2、無(wú)機(jī)化工流程試題(sht)常常在哪些地方設(shè)問(wèn)？反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用；氧化(ynghu)還原反應(yīng)的判斷、方程式書(shū)寫(xiě)；利用控制pH分離除雜；利用溶解度分離；常用的分離方法、實(shí)驗(yàn)操作；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；綠色化學(xué)評(píng)價(jià)。陌生氧化還原反應(yīng)(fnyng)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟結(jié)合物質(zhì)的類別、化合價(jià)情況確認(rèn)反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)；確定最關(guān)鍵的反應(yīng)物和生成物；配平關(guān)鍵反應(yīng)物和生成物；再根據(jù)守恒配平或補(bǔ)充其他輔助反應(yīng)物和產(chǎn)物；依據(jù)題目信息寫(xiě)好反應(yīng)條件；結(jié)合反應(yīng)條件和反應(yīng)體系所處的環(huán)境對(duì)各物質(zhì)的存在形式、狀態(tài)進(jìn)行修正。工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心

8、 原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制原料循環(huán)利用排放物的無(wú)害化處理. 規(guī)律主線主產(chǎn)品 分支副產(chǎn)品 回頭為循環(huán)核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、 生產(chǎn)條件的控制3.熟悉工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞：（1）原料的預(yù)處理：溶解：通常用酸溶。如用濃硫酸、稀硫酸、鹽酸、硝酸等灼燒：如從海帶中提取碘 煅燒：如煅燒高嶺土（2）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氫氧化物沉淀、pH值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示物質(zhì)開(kāi)始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去(ch q)Mn2溶液(rng

9、y)中含有的Fe2，應(yīng)該(ynggi)怎樣做？調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：a 、能與H反應(yīng)，使溶液pH值增大； b、不引入新雜質(zhì)。例如： 若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值。蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。降溫反應(yīng)的目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解（或分解）、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)趁熱過(guò)濾：防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出冰水洗滌 ：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(3)常見(jiàn)名詞 浸出：固體加水（酸）溶解得到離子。浸出率：固體溶解后

10、，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)。酸浸：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(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。水洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)。 水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。1、氧化銅有多種用途，如作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質(zhì)，某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：工業(yè)CuSO4一 一CuSO4溶液一CuSO45H2O一一CuO （1）制備氧化銅:步驟的目的是除不溶性雜質(zhì)，操作是： 。步驟的目的是除鐵，操作是：滴加H2O2溶液，稍加熱；當(dāng)Fe2+完全轉(zhuǎn)化后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制pH =3.5；加熱煮沸一段時(shí)間，過(guò)濾，用稀硫酸

11、酸化濾液至pH =1。控制溶液pH =3.5的原因是： 。步驟的目的是得到CuSO45H2O固體，操作是： 、過(guò)濾、水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是： 。(2)探究氧化銅的性質(zhì):取A、B兩支試管，往A中加入適量的CuO粉末，再分別向A和B加入等體積3% H2O2溶液，只觀察到A中有大量氣泡，結(jié)論是： 。為探究試管A中的反應(yīng)速率，收集氣體并測(cè)定其體積必需的實(shí)驗(yàn)儀器有：。(1) 稱量、溶解、過(guò)濾 促進(jìn)Fe3+轉(zhuǎn)化Fe (OH)3沉淀，以防止Cu2+的水解。蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶， 可以控制加熱溫度(wnd)，且溫度不超過(guò)100，加熱(ji r)均勻。（2）CuO 對(duì)H2O2的分解(fnji)有催化作用。

12、 量筒、水槽、秒表、導(dǎo)管。2. 以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如下：氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如上圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)欲制備10.7g NH4Cl，理論上需NaCl g。(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。(3)“冷卻結(jié)晶”過(guò)程中，析出NH4Cl晶體的合適溫度為 。(4)不用其它試劑，檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是。(5)若NH4Cl產(chǎn)品中含有硫酸鈉雜質(zhì)，進(jìn)一步提純產(chǎn)品的方法是 。(1)11.7 (2)蒸發(fā)皿 (3)35 (33 -40 均可得分)。(4)加熱法； 取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無(wú)殘

13、留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈。 (5)重結(jié)晶。3、某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：沉淀物Fe（OH）3Al(OH)3Mg(OH)2PH3.25.212.4部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見(jiàn)上表(shn bio)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）“浸出”步驟中，為提高(t go)鎂的浸出率，可采取的措施有（要求(yoqi)寫(xiě)出兩條）。（2）濾渣I的主要成分有 。（3）從濾渣中可回收利用的主要物質(zhì)有 。（4）Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：MgCl

14、2+2NaClO3 = Mg(ClO3)2+2NaCl已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如下圖所示：將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg(ClO3)2。簡(jiǎn)述可制備Mg(ClO3)2的原因：。按中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過(guò)程中，常伴有NaCl析出，原因是： 。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是： 。15、（1）適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間（或其他合理答案）（2）Fe(OH)3 Al(OH)3 (3)Na2SO4（4）在某一溫度時(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出；Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度變化的最大；NaCl 的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別。 降溫前

15、，溶液中NaCl已達(dá)飽和；降低過(guò)程中，NaCl溶解度會(huì)降低 ，會(huì)少量析出。重結(jié)晶。有機(jī)物的推斷及合成【要點(diǎn)精講】要點(diǎn)1：有機(jī)推斷的常見(jiàn)題眼【有機(jī)物特征反應(yīng)】能使溴水褪色的有機(jī)物通常含有“CC”、“CC”或“CHO”。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有機(jī)物通常含有“CC”或“CC”、“CHO”或?yàn)椤氨降耐滴铩?。能發(fā)生加成反應(yīng)的有機(jī)物通常含有“CC”、“CC”、“CHO”或“苯環(huán)”，其中“CHO”和“苯環(huán)”只能與H2發(fā)生加成反應(yīng)。能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或能與新制(xn zh)的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的有機(jī)物必含有“CHO”。能與鈉反應(yīng)(fnyng)放出H2的有機(jī)物必含有“OH”、“COOH”。能與Na2CO

16、3或NaHCO3溶液反應(yīng)(fnyng)放出CO2或使石蕊試液變紅的有機(jī)物中必含有-COOH。能發(fā)生消去反應(yīng)的有機(jī)物為醇或鹵代烴。能發(fā)生水解反應(yīng)的有機(jī)物為鹵代烴、酯、糖或蛋白質(zhì)。遇FeCl3溶液顯紫色的有機(jī)物必含有酚羥基。能發(fā)生連續(xù)氧化的有機(jī)物是伯醇，即具有“CH2OH”的醇。比如有機(jī)物A能發(fā)生如下反應(yīng)：ABC，則A應(yīng)是具有“CH2OH”的醇，B就是醛，C應(yīng)是酸?！居袡C(jī)反應(yīng)的條件】當(dāng)反應(yīng)條件為NaOH醇溶液并加熱時(shí)，必定為鹵代烴的消去反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)條件為NaOH水溶液并加熱時(shí)，通常為鹵代烴或酯的水解反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)條件為濃H2SO4并加熱時(shí)，通常為醇脫水生成醚或不飽化合物，或者是醇與酸的酯化反應(yīng)。當(dāng)反

17、應(yīng)條件為稀酸并加熱時(shí)，通常為酯或淀粉的水解反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑并有氧氣時(shí)，通常是醇氧化為醛或醛氧化為酸。當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑存在下的加氫反應(yīng)時(shí)，通常為碳碳雙鍵 、碳碳叁鍵、苯環(huán)或醛基的加成反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)條件為光照且與X2反應(yīng)時(shí)，通常是X2與烷或苯環(huán)側(cè)鏈烴基上的H原子發(fā)生的取代反應(yīng)，而當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑存在且與X2的反應(yīng)時(shí)，通常為苯環(huán)上的H原子直接被取代?！居袡C(jī)反應(yīng)數(shù)據(jù)】根據(jù)與H2加成時(shí)所消耗H2的物質(zhì)的量進(jìn)行突破：1molCC加成時(shí)需1molH2，1molCC完全加成時(shí)需2molH2，1molCHO加成時(shí)需1molH2，而1mol苯環(huán)加成時(shí)需3molH2。1molCHO完全反應(yīng)時(shí)生成2molA

18、g或1molCu2O2molOH或2molCOOH與活潑金屬(jnsh)反應(yīng)放出1molH2。1molCOOH與碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液反應(yīng)(fnyng)放出1molCO21mol一元醇與足量乙酸反應(yīng)(fnyng)生成1mol酯時(shí)，其相對(duì)分子質(zhì)量將增加42，1mol二元醇與足量乙酸反應(yīng)生成酯時(shí)，其相對(duì)分子質(zhì)量將增加84。1mol某酯A發(fā)生水解反應(yīng)生成B和乙酸時(shí)，若A與B的相對(duì)分子質(zhì)量相差42，則生成1mol乙酸，若A與B的相對(duì)分子質(zhì)量相差84時(shí)，則生成2mol乙酸?！疚镔|(zhì)的空間結(jié)構(gòu)】具有4原子共線的可能含碳碳叁鍵。具有4原子共面的可能含醛基。具有6原子共面的可能含碳碳雙鍵。具有12原子共面的應(yīng)含有苯環(huán)?！疚镔|(zhì)的通式】符合CnH2n+2為烷烴，符合CnH2n為烯烴，符合CnH2n-2為炔烴，符合CnH2n-6為苯的同系物，符合CnH2n+2O為醇或醚，符合CnH2nO為