化學(xué)工藝流程題的解題思路及技巧解讀課件

1、2014高考專題復(fù)習(xí)課件-化學(xué)工藝流程題型特點(diǎn) 化學(xué)工藝流程題是最近幾年出現(xiàn)的并逐步取代無(wú)機(jī)框圖推斷題的一種新題型，它以工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際和化學(xué)實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)的物質(zhì)制備、分離和提純?yōu)橹行?，以流程圖為信息背景，以物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化為考查點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)、元素及其化合物和化學(xué)理論等內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，具有直觀、形象、一目了然的特點(diǎn)。此類試題一般難度較大，是卷化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重頭戲。 (1)濾渣主要成分有_和_以及未溶雜鹵石。(2)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K的原因：_。 (3)“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入_溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過(guò)濾，再加入_溶液調(diào)濾液pH至中性。 (4)不同溫度下，K的浸出濃度與溶浸

2、時(shí)間的關(guān)系如右圖。由圖可得，隨著溫度升高，_。技法指導(dǎo) 解答工藝流程類試題要從以下五個(gè)方面入手 (1)瀏覽題中的工藝流程圖，提取有用的信息，分析流程中將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的主要生產(chǎn)原理，推斷并寫出相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。 (2)解決分離提純產(chǎn)品的步驟。選擇分離提純的實(shí)驗(yàn)方法(如過(guò)濾、蒸發(fā)、分液、蒸餾等)，掌握主要儀器和主要操作。 (3)根據(jù)數(shù)據(jù)，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理，從溫度、壓強(qiáng)和濃度等方面分析，找到能使反應(yīng)正向移動(dòng)的條件，計(jì)算出產(chǎn)品的產(chǎn)率和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。 (4)注意環(huán)保，減少污染，發(fā)展“綠色化學(xué)”。以原料循環(huán)使用或廢物利用為主線，評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣。 (5)考慮原料的來(lái)源和經(jīng)濟(jì)成本。通過(guò)對(duì)原料價(jià)位的思

3、考優(yōu)化方案。落實(shí)體驗(yàn)1(2012廣州模擬)明礬石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al2O36H2O，此外還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如圖所示。(2)“溶解”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)“調(diào)節(jié)pH”后過(guò)濾、洗滌Al(OH)3沉淀，證明已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是_。(4)“母液”中可回收的物質(zhì)是_。解析：(1)根據(jù)“焙燒”過(guò)程中的反應(yīng)，遵循質(zhì)量守恒定律，可知另一產(chǎn)物為SO2，由化合價(jià)變化關(guān)系可知，Al2(SO4)3為氧化劑。(2)Al2O3是兩性氧化物，加入氫氧化鈉能夠使其溶解。(3)“調(diào)節(jié)pH”后過(guò)濾、洗滌Al(OH)3沉淀，證明已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和

4、現(xiàn)象是取最后一次洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成則說(shuō)明已洗滌干凈。(4)母液中有K2SO4和Na2SO4，都可以回收。題型特點(diǎn) 化學(xué)工藝流程類試題是高考中將化學(xué)原理、實(shí)驗(yàn)操作和化學(xué)技術(shù)融合在一起的一種創(chuàng)新題型。它將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程過(guò)程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)及混合物分離的方法步步設(shè)問(wèn)；解題時(shí)要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出的方向，其次緊扣信息、依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，搞清流程中每一步發(fā)生的反應(yīng)，最后結(jié)合溶液的配制、混合物的分離及定量測(cè)定等化學(xué)實(shí)際的基本操作，準(zhǔn)確答題。 示例(2012濟(jì)南模擬)一水硫酸亞鐵(FeSO4H2O)是一種重要的食

5、品和飼料添加劑。某學(xué)校興趣小組選用一包飼料級(jí)一水硫酸亞鐵測(cè)定其中鐵元素的含量，實(shí)驗(yàn)流程圖如下： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)步驟加入過(guò)量H2O2的目的是_。 (2)步驟中的“一系列操作”包括：_洗滌_冷卻稱量(兩個(gè)空格中選填下面操作的字母代號(hào))。 (3)步驟中的X溶液可以是_(填字母代號(hào))。該反應(yīng)的離子方程式為_。 A稀硫酸B稀氨水 CNaOH溶液 DBa(OH)2溶液技法指導(dǎo)化工流程類題目中“表述性詞匯”的作用 化工生產(chǎn)流程和綜合實(shí)驗(yàn)題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些表述性詞語(yǔ)，這些表述性詞語(yǔ)就是隱性信息，它可以暗示我們所應(yīng)考慮的答題角度。通常用到的表述性詞語(yǔ)為： (1)“控制較低溫度”?？紤]物質(zhì)的揮發(fā)、物質(zhì)不

6、穩(wěn)定易分解和物質(zhì)轉(zhuǎn)化等。 (2)“加過(guò)量試劑”?？紤]反應(yīng)完全或增大轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等。 (3)“能否加其他物質(zhì)”常考慮會(huì)不會(huì)引入雜質(zhì)或影響產(chǎn)物的純度。 (4)“分離”、“提純”?？紤]過(guò)濾、蒸發(fā)、萃取、分液和蒸餾等常規(guī)操作。 (5)“溶液呈酸性或堿性”考慮電離或水解產(chǎn)生的H或OH，是促進(jìn)還是抑制電離或水解。 (6)“利用率”?？紤]經(jīng)濟(jì)性或環(huán)保性。 (7)“在空氣中或在其他氣體中”主要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)或達(dá)到防氧化、防水解、防潮解等目的。 (8)“判斷沉淀是否洗凈”常取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加某試劑，以檢驗(yàn)其中的某種離子。 (9)“檢驗(yàn)?zāi)澄镔|(zhì)的設(shè)計(jì)方案”通常取

7、少量某液體于試管中，加入另一試劑產(chǎn)生某現(xiàn)象，然后得出結(jié)論。 (10)“控制pH”?？紤]防水解、促進(jìn)生成沉淀或除去雜質(zhì)等。 (11)“用某些有機(jī)試劑清洗”常考慮降低物質(zhì)溶解度有利于析出、減少損耗和提高利用率等。落實(shí)體驗(yàn)2(2012江蘇高考)廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是_(用化學(xué)方程式表示)。銅帽溶解完全后，需將溶液中過(guò)量的H2O2除去。除去H2O2的簡(jiǎn)便方法是_。(3)已知pH11時(shí)Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出

8、了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL1計(jì)算)。開始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：30%H2O2、1.0 molL1HNO3、1.0 molL1NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：_；_；過(guò)濾；_；過(guò)濾、洗滌、干燥；900煅燒。解析：(1)銅與稀硫酸不反應(yīng)，加入H2O2可以將銅氧化為CuO，CuO與稀H2SO4反應(yīng)。H2O2不穩(wěn)定，受熱分解生成水和氧氣，氧氣逸出。(2)根據(jù)碘遇淀粉變藍(lán)色的性質(zhì)，可用淀粉作指示劑。在錐形瓶中加入淀粉溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色，滴入Na2S2O3標(biāo)

9、準(zhǔn)溶液至溶液的藍(lán)色完全褪去，即證明I2全部反應(yīng)。若溶液中的H2O2沒(méi)有除盡，H2O2具有強(qiáng)氧化性，會(huì)氧化I生成I2，導(dǎo)致Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液使用量偏多，從而計(jì)算出的Cu2含量偏高。(3)Fe2與Zn2完全沉淀時(shí)的pH相差不大，直接沉淀會(huì)使生成的Zn(OH)2不純，故可先加入氧化劑H2O2(使用該氧化劑不引入雜質(zhì)離子)將Fe2氧化為Fe3，調(diào)節(jié)pH至3.25.9之間，目的是將Fe3全部沉淀，保證Zn2不沉淀。過(guò)濾后，再調(diào)節(jié)pH大于8.9，使Zn2全部沉淀，但是pH不能超過(guò)11，否則Zn(OH)2會(huì)被溶解。最后煅燒Zn(OH)2使其分解得ZnO。答案：(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H