工業(yè)流程知識(shí)+答題技巧

高考大題工業(yè)流程之常見題型[考綱要求]：1了解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系，知道在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學(xué)”思想重要性。2了解氯堿工業(yè)、硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、廢水處理等工業(yè)的原理。3了解化工流程題的試題特點(diǎn)和備考策略[呈現(xiàn)形式]：流程圖、表格、圖像[知識(shí)落點(diǎn)]：基本理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)[導(dǎo)入專題]：化學(xué)知識(shí)越來(lái)越多的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和生活實(shí)際中，而這也成為高考命題的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的實(shí)用性。試題有時(shí)會(huì)以流程圖的形式出現(xiàn)。這類題目能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題指導(dǎo)思想，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問題的能力。要求同學(xué)們既要熟知工業(yè)生產(chǎn)的基本原理，又要對(duì)流程圖中所給出的信息進(jìn)行提取、篩選，對(duì)同學(xué)的學(xué)科能力要求較高。[知識(shí)整合]：一、熟悉工業(yè)流程的幾個(gè)常用的關(guān)鍵詞1、浸出：固體加入水或酸溶解得到離子。2、酸浸：指在酸溶液中反應(yīng)使可溶金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去溶解的過(guò)程。3、水洗：有機(jī)物洗滌：減少晶體損失4、灼燒（煅燒）：原的預(yù)處理，不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)：如海帶中提取碘等5、酸作用：溶解、去氧化物（膜）、調(diào)節(jié)PH促進(jìn)水解（沉淀）6、堿作用：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)PH促進(jìn)水解（沉淀）7、氧化劑：氧化某物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為易于被除去（沉淀）的離子8、控制PH值：促進(jìn)某離子水解，使其沉淀，利于過(guò)濾分離9、煮沸：促進(jìn)水解，聚沉后利于過(guò)濾分離；除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣10、趁熱過(guò)濾：減少結(jié)晶損失；提高純度二、工業(yè)流程中主要操作：結(jié)晶、重結(jié)晶、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復(fù)操作2-3次等如結(jié)晶的幾種方法：（1）、當(dāng)溶液是單一溶質(zhì)時(shí)①所得晶體不帶結(jié)晶水（如NaCl、KNO3）：蒸發(fā)、結(jié)晶②（2）當(dāng)溶液中有兩種或以上溶質(zhì)時(shí)①要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)：濃縮（結(jié)晶），趁熱過(guò)濾；②要得到溶解度受溫度影響大的：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶三、解題方法1、首尾分析法：對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序)試題,首先對(duì)比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品,從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系,弄清生產(chǎn)流程過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜分離提純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結(jié)合題設(shè)的問題,逐一推敲解答.2、截段分析法：用截?cái)喾治龇ń夤に嚵鞒填}是一種主流解題方法.因?yàn)楫?dāng)前的化工生產(chǎn),為了降低成本,減少污染,增加效益,大都設(shè)計(jì)成綜合利用原材料,生產(chǎn)多種產(chǎn)品的工藝生產(chǎn)線.為此這種工藝流程題很多.用截?cái)喾治龇ń夤に嚵鞒填}關(guān)鍵在于選對(duì)屬型和如何截段,截幾段更合理.一般截段以生產(chǎn)的產(chǎn)品為準(zhǔn)點(diǎn).但也不一定,特殊情況也很多,必須具體情況作具體分析.[規(guī)律方法]：一、應(yīng)對(duì)策略：1、認(rèn)真讀題：首先將題目從頭到尾粗讀一遍，初步了解大意。2、仔細(xì)分析：理清下列關(guān)系：①原料與產(chǎn)品：從某原料出發(fā)，要得到最終產(chǎn)品，必須除去什么元素、引進(jìn)什么元素？。②步驟與目的：加入某種試劑，采取這樣的方法，其目的是什么？一般只考慮后面提問有關(guān)的步驟，其他不必清楚。③感覺與結(jié)果：有的步驟不能讀懂，這時(shí)主要看這一步的結(jié)果，“跟著感覺走”、“順藤摸瓜”，用已學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)“圓”這個(gè)結(jié)果，“難得糊涂”。④信息與遷移：所給信息一定有用，且一定用到，有時(shí)還需分解、重組、遷移到本題中來(lái)。3、大膽回答：大多數(shù)提問用所學(xué)知識(shí)便可直接回答，但個(gè)別地方往往有悖所學(xué)知識(shí)，這時(shí)就要考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)量、成本等等。二、注意外界條件對(duì)工藝流程的影響在很多流程圖的題目中，我們經(jīng)常會(huì)看到壓強(qiáng)、溫度等外界條件的出現(xiàn)，不同的工藝對(duì)物質(zhì)反應(yīng)的溫度或壓強(qiáng)有不同的要求，它所起的作用也不一樣，但卻都是能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡年P(guān)鍵所在，也是命題專家們經(jīng)常要考察學(xué)生的地方。這里主要說(shuō)一說(shuō)溫度的影響，歸納總結(jié)之后，主要有以下幾個(gè)方面的形式來(lái)考察學(xué)生：①趁熱過(guò)濾（或冰水洗滌）的目的：防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出（或升溫時(shí)會(huì)溶解）而帶入新的雜質(zhì)；②冰水中反應(yīng)或降溫反應(yīng)的目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭蛊胶庀蛑}目要求的方向移動(dòng)；③反應(yīng)中采取加熱措施的作用：一般是為了加快反應(yīng)速率或加速某固體的溶解；④如題目中要求溫度控制在某溫度范圍內(nèi)（可用水浴或油浴來(lái)控制）：一般有以下幾個(gè)目的：A、防止某種物質(zhì)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)，也可能是為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來(lái)，具體問題要具體分析。如侯德榜制堿中，將CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的溫度為（30+2）℃，可得NaHCO3晶體，溫度控制在這個(gè)范圍，目的就是防止NaHCO3分解。而在Br2的制取過(guò)程中，出溴口的溫度控制在80—90℃，目的就是要使Br2揮發(fā)出來(lái)而又減少水蒸氣混入Br2中。B、使催化劑的活性達(dá)到最好：如合成氨或工業(yè)SO2氧化為SO3時(shí)，選擇的溫度是500℃左右，原因之一就是使催化劑的活性達(dá)到最高。C、防止副反應(yīng)的發(fā)生：如乙醇消去反應(yīng)溫度要控制在170℃，原因是就是在140℃時(shí)會(huì)有乙醚產(chǎn)生。D、對(duì)于一些工藝來(lái)說(shuō)，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。以上有關(guān)溫度的總結(jié)只能說(shuō)是有這種可能來(lái)考，具體問題要具體分析。附錄資料：不需要的可以自行刪除摩擦力知識(shí)點(diǎn)基本要求:

1.知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件，會(huì)判斷靜摩擦力的方向.

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究靜摩擦力的大小，掌握靜摩擦力的最大值及變化范圍.

3.知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向.

4.會(huì)運(yùn)用公式F=μFN計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小.

5.知道動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)單位，了解動(dòng)摩擦因數(shù)與哪些因素有關(guān).

6.能用二力平衡條件判斷靜摩擦力的大小和方向.

知識(shí)梳理:

1.摩擦力兩個(gè)相互____________的物體，當(dāng)它們發(fā)生____________或具有____________時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙____________的力，這種力叫做摩擦力.

2.靜摩擦力

（1）一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上有____________，而又保持相對(duì)靜止時(shí)，所受的另一個(gè)物體對(duì)它的摩擦力叫做靜摩擦力.

（2）靜摩擦力的方向總是沿著____________且跟物體____________的方向相反.

（3）靜摩擦力的大小由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況決定，大小范圍是____________，F(xiàn)max是最大靜摩擦力，在數(shù)值上等于____________時(shí)的拉力.

3.滑動(dòng)摩擦力

（1）一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上____________時(shí)，受到另一個(gè)物體阻礙它____________的力叫做滑動(dòng)摩擦力.

（2）滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著__________，并且跟物體_________的方向相反.

（3）實(shí)驗(yàn)表明：滑動(dòng)摩擦力的大小跟____________成正比，也就是跟兩個(gè)物體表面間的__________成正比，表達(dá)式：__________，其中μ叫做__________，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個(gè)物體的__________和接觸面的情況（如____________）有關(guān).

自主學(xué)習(xí)

1.接觸相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

2.相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)接觸面的切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)0＜F≤Fmax物體剛剛開始運(yùn)動(dòng)

3.相對(duì)滑動(dòng)相對(duì)滑動(dòng)接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)壓力垂直作用力F=μFN動(dòng)摩擦因數(shù)材料粗糙程度

重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)解析

1.摩擦力方向的判斷

（1）滑動(dòng)摩擦力方向的判斷方法

滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反.不難看出，判斷滑動(dòng)摩擦力方向的關(guān)鍵是判斷“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向”.要做到這一點(diǎn)不是很難，因?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)是比較直觀的，但千萬(wàn)不要認(rèn)為“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向”是物體相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)方向，這是初學(xué)者容易犯的一個(gè)錯(cuò)誤.所謂的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向”是指“受力物體”相對(duì)于“施力物體”的運(yùn)動(dòng)方向.例如，你在運(yùn)動(dòng)的汽車上推動(dòng)箱子時(shí)，箱子受到的滑動(dòng)摩擦力的方向與箱子相對(duì)于汽車的運(yùn)動(dòng)方向相反.

（2）靜摩擦力方向的判斷方法

靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.當(dāng)然這里的關(guān)鍵也是判斷“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向”，而相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向又難以判斷，這就使靜摩擦力方向的判定成為一個(gè)難點(diǎn).同學(xué)們可以采用下列方法判斷靜摩擦力的方向：

①用假設(shè)法判斷靜摩擦力的方向，我們可以假設(shè)接觸面是光滑的，判斷物體將向哪滑動(dòng)，從而確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，進(jìn)而判斷出靜摩擦力的方向.

例如，如圖3－3－1所示，物體A靜止在斜面B上，要判斷物體所受靜摩擦力的方向，可以假設(shè)斜面光滑，則物體將沿斜面下滑.說(shuō)明物體靜止在斜面B上時(shí)有相對(duì)斜面向下滑的趨勢(shì)，從而判定A所受的靜摩擦力方向沿斜面向上.

②根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷靜摩擦力的方向

圖3－3－1

2.摩擦力大小的確定

（1）滑動(dòng)摩擦力的大小

滑動(dòng)摩擦力的大小遵循關(guān)系式F=μFN，式中的FN是兩個(gè)物體表面間的壓力，稱為正壓力（垂直于接觸面的力），性質(zhì)上屬于彈力，它不是物體的重力，許多情況下需結(jié)合物體的平衡條件加以確定；

式中的μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與兩物體間的正壓力及是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)無(wú)關(guān)，μ沒有單位.

滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間接觸面積的大小無(wú)關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無(wú)關(guān)，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)，只要出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力恒為F=μFN.

（2）靜摩擦力的大小

如圖3－3－2所示，水平面上放一靜止的物體，當(dāng)人用水平力F推時(shí)，此物體靜止不動(dòng)，這說(shuō)明靜摩擦力的大小等于F；當(dāng)人用2F的水平力去推時(shí)，物體仍靜止不動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力的大小為2F.可見，靜摩擦力的大小隨推力的增大而增大，所以靜摩擦力的大小由外部因素決定，一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)確定其大小.目前可根據(jù)初中二力平衡知識(shí)求解靜摩擦力.當(dāng)人的水平推力增大到某一值時(shí)，物體就要滑動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，我們把它叫做最大靜摩擦力（Fm）.故靜摩擦力的取值范圍是0＜F≤Fm.所以靜摩擦力的大小與正壓力無(wú)關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比.最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力大些，但在粗略的計(jì)算中有時(shí)認(rèn)為兩者相等.

3.正確理解摩擦力產(chǎn)生的條件及效果

（1）兩物體間產(chǎn)生摩擦力必須同時(shí)滿足以下三個(gè)條件：

①兩個(gè)物體的接觸面粗糙；

②兩物體間存在彈力；

③兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).

因此，若兩物體間有彈力產(chǎn)生，不一定產(chǎn)生摩擦力，但若兩個(gè)物體間有摩擦力產(chǎn)生必有彈力產(chǎn)生.

（2）靜摩擦力中的“靜”指的是相對(duì)靜止，滑動(dòng)摩擦力中的“滑動(dòng)”指的也是相對(duì)滑動(dòng)，其中應(yīng)以摩擦力的施力物體為參考系.靜摩擦力產(chǎn)生在相對(duì)靜止（有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的兩物體間，但這兩個(gè)物體不一定靜止，它們可能一起運(yùn)動(dòng)，所以，受靜摩擦力作用的物體不一定靜