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(化工流程图题专题训练)无机板块

化工流程图题专题训练一、分析近两年的广东高考题,本类题的特征1、特征:表观形式通常包括文字说明、工艺(实验)流程图以及供参考的数据(表格、图像等)要求学生的能力技能:心理素质强,阅读能力强,新旧知识的整合,具有一定的解题方法知识技能:学生需要元素化合物基本知识;氧化还原反应方程式的配平;电极方程式书写;应用化学反应原理分析具体问题;实验室的基本操作等。

学生的应试心理特征:综合性强,难度较大,同时本类题在理综中的特殊位置,常常在32题,接近物理大题,急于完成转到物理题;时间不够,完全放弃;非常紧张,不能静心阅读,不能处理新情景新信息。

基于以上特征,目前学生对待本题的心理状况:信心不足;完全放弃本题。

因此在备考过程中,着重帮助学生建构一种解题过程,如何处理新旧信息新旧情景,在考场上让他们有所依托。

另外一定要让学生明确,再难的题目,都有他们的得分点,而且是轻而易举的,完全放弃吃大亏!2. 本类题的一般解题过程(通过一些题组训练,让学生掌握这种过程。

同时以后的讲评同类题目均重复这些过程,紧扣突出围绕一切活动均为生产目的服务等等。

)一般解题过程:(1)粗读懂题目:在大题干中:找出原料成分,生产的目的,产品成分,产品的实际应用价值等要点,养成把重要信息圈上的习惯。

在流程图中:解读工业生产流程主线与核心,明确工艺(实验)的目的在流程图的那一步或那一阶段达成。

提纯、分离一般找出主线:原料→核心化学反应所需产品支线:原料的预处理、产物等的循环利用;排放物的环保处理规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环。

”(2)精处理1)整合大提干、流程图、小题干的新旧信息,先回答能回答的(即简单的,不需完全看懂题目的)小题干的设问;2)突破难点:反复阅读,关键点(尽量把化学式、新信息、处理后的信息呈现在流程图中);分析各个阶段的生产目的,但是一定是为总的生产目的(得到纯的产品或废物利用或)服务(3)规范书写化学用语,用化学语言陈述目的、原因等(组织语言回答设问)二、从五个方面训练学生目标;专题题组训练,以训练一般的解题过程,提升审题能力和优化思维为主要目标(五个方面的训练,有五个题组的题目,同时后附答案与题析,每一题组希望达到它们代表的训练的五个方面目标,其中有个别题目的计算,可以根据本校学生的学习能力取舍。

)1、读懂化工流程,掌握看化工流程图的方法;找出流程图中:工业生产流程主线与支线。

2、关注核心反应(得到产物或得到其他的生产目的)的特征:先从化合价判断是否属于氧化还原反应,如果不是,一般考虑复分解反应或水解反应。

(氧化还原反应、复分解反应、水解反应等)氧化还原反应(见后附题)复分解反应典型的复分解反应(见后附题,产物溶解度小,符合复分解反应的条件)利用产物物质溶解度随温度变化相对大小(07-10年广东题,见后附题)利用水解反应(见后附题)3、产品处理分离提纯循环利用再生产1)明确产品的杂质来源(1)原料本身含有的、过量加入的试剂;(2)反应中的共沉淀产物、结晶中析出的溶质、过滤后滤渣表面附着的溶质。

2)提纯方法及操作(1)结晶方法的选择与操作:蒸发结晶、冷却结晶、趁热过滤等;(2)沉淀的洗涤、干燥、恒重(3)重结晶3)副产品及流程中的循环比较原料与目标产物,分析留在流程主线中的元素,关注生产中加入试剂引入的离子,明确离开主流程的物质,与加入试剂比较,找出可循环利用的物质及副产物。

4、原料预处理(原料成分:矿石、工业废渣、工业废水等)(1)灼烧、煅烧或焙烧——高温:a. 可使原料发生结构或组成上的改变(Al2O3)b. 可使原料中的某些杂质转化为气体除去:有机杂质(海带提碘前期处理)、使稳定性较差的物质分解至恒重等等c. 高温下与O2等空气中的组分或外加的物质反应(一般涉及氧化还原反应)(2)将原料中的某些组分转化为溶液中离子的常见方法及表述:浸出或“洗”:固体加入水或某种溶液溶解得到离子。

水浸、水洗:可溶于水的物质转化为离子。

酸浸(加酸浸出)、酸洗:能溶于酸的物质(活泼金属、碱性氧化物和氧化铝、氢氧化物等等)碱浸、碱洗:除去油污(油脂)、能溶于碱的物质(酸性氧化物和铝及其化合物)(3)除杂,利于制造产品,利于产品的分离提纯5、反应条件的控制反应速率、化学平衡等的应用能源的综合利用反应条件的控制(1)影响反应速率的因素加快或减慢反应速率(温度、浓度或催化剂)、反应温度(低于、高于或介于某些温度之间)(2)影响物质分离提纯的因素①控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物或硫化物沉淀:明确将pH往什么方向调,选择调节pH值的试剂②蒸发、结晶等情况下氛围的控制:还原性物质的氧化(Fe2+、SO32-等)、易水解物质的水解等,主要包括“温度控制”和“pH控制”。

(3)影响转化率的因素:化学平衡移动规律的应用,反应时间的选择(保温一段时间)。

例题题组:1、(2011广东32)(16分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。

工艺流程如下:(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①和②(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。

气泡的主要成分除Cl2外还含有;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为(4)镀铝电解池中,金属铝为极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在,铝电极的主要电极反应式为(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是32.(16分)(各2分)解析:(1)①2Al +Fe 2O 3Al 2O 3+2Fe ②4Al+3SiO 23Si+ 2Al 2O 3补充:书写了 Fe 2O 3+ 6HCl== 2FeCl 3+ 3H 2O SiO 2 + 2NaOH ==Na 2SiO 3+ H 2O 等除坩埚表面的氧化铁和石英砂的方程式的均给分。

(2)(各1分)HCl 、AlCl 3;NaCl 。

(3)Cl 2+2OH —=Cl —+ClO —+H 2O H ++OH —== H 2O(4) (1分)阳极;阳极:Al-3e -+ 7AlCl 4―=4Al 2Cl 7―、(阴极:4Al 2Cl 7―+3e -= 7AlCl 4―+Al ) (5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜,它能阻止氧化深入内部,起到防腐保护作用.原版答案:致密的氧化铝能隔绝钢材与空气中的O 2、CO 2和H 2O 等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生本题的讲评过程,着重帮助学生建构一种解题过程,先粗处理,“抢分”;后精处理“处理新旧信息新旧情景”突破难点,“得高分”2、(10广东32 )碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。

用β-锂辉石(主要成分为Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2)为原材料制备Li 2CO 3的工艺流程如下:已知:Fe 3+、Al 3+、Fe 2+和Mg 2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH 分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li 2SO 4、LiOH 和Li 2CO 3在303K 下的溶解度分别为34.2g 、12.7g 和1.3g 。

(1)步骤Ⅰ前,β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 . (2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li +、SO 42-,另含有Al 3+、Fe 3+、Fe 2+、Mg 2+、Ca 2+、Na +等杂质,需在搅拌下加入 (填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH 到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。

(3)步骤Ⅱ中,将适量的H 2O 2溶液、石灰乳和Na 2CO 3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有 。

(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为 。

(5)从母液中可回收的主要物质是 。

形成做题的方法:解读工业生产流程主线与核心,明确工艺(实验)的目的在流程图的那一步或那一阶段达成。

让学生养成习惯,把文字、化学用语等信息集中在流程图中,分析各步的变化,同时在流程图中标注,可以解决问题(2)、(3)、(5)紧扣生产目的:在步骤Ⅲ中,要得到产品(制备Li 2CO 3),外加碳酸钠,引入了目标产品中的碳酸根,那么原料的一系列前处理就必须得到Li +盐的浓溶液,才可以形成Li 2CO 3沉淀(复分解反应)。

那么可以解决问题(4)学会应用化学反应原理,两个方面,提高化学反应速率,提高原料的利用率(即化学平衡的移动),可以解决问题(1) 答案与评分(1)增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率,3分,分别对应三个得分点 “增大固液接触面积”若表述为:增大接触体积不得分;“加快浸出反应速率”若表述为:加快溶解,或节省时间均得到得分点;“提高浸出率”若表述为:得到更多离子,或提高溶解度,或比较容易浸出,或使溶解更充分,或提高浸出速度,均得到得分点。

(2)石灰石,2分(3)Fe 2+,Mg 2+,Ca 2+,5分写对一个离子得2分,写对两个离子得4分,全部写对得5分,错一个倒扣2分。

(4)2Li ++CO 32- = Li 2CO 3↓,3分离子符号写错0分;没有沉淀符号扣1分;离子方程式未配平扣2分; 写成化学方程式扣2分;写成→不扣分,写成可逆符号扣1分,写加热条件不扣分。

(5)Na 2SO 4,3分Na 2SO 4,Na 2CO 3,3分;Na 2SO 4,+ 其他,1分;Na +,SO 42- ,1分;Na 2SO 4溶液,1分。

题组一:读懂化工流程,掌握看化工流程图的方法;找出流程图中的:工业生产流程主线与支线(07广东)(10分)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。

回答下列问题:(1)欲制备10.7gNH 4Cl ,理论上需NaCl g 。

(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

(3)“冷却结晶”过程中,析出NH 4Cl 晶体的合适温度为 。

(4)不用其它试剂,检查NH 4Cl 产品是否纯净的方法及操作是 。

(5)若NH 4Cl 产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是 。

(1)11.7 (2)蒸发皿(3)35℃(33~40℃均可得分)(4)加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净。

(5)重结晶题组二:关注核心反应(得到产物)的特征: 先从化合价判断是否属于氧化还原反2SO 4NH 44Cl 产品2030 40 50 60 708020 30 40 50 60 70 80 90 100溶解度/g温度/℃应,如果不是,一般考虑复分解反应或水解反应。

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