说明:1. 本专题为原创专题对工艺流程相关知识进行了系统的归纳2.本专题包括:(1)常见的工艺手段、操作名称和目的知识归纳(2)化工生产工艺流程解题策略3. 本专题配有答案4. 本专题共有13页高中化学工艺流程专题复习第一部分:常见的工艺手段、操作名称和目的知识归纳一、设备:注意设备的 .如:二、工艺流程(一)、原料处理阶段:处理类型有:1.粉碎固体:目的是增大,使固体充分或加快反应注:常考提高浸出率的方法:2.溶解原料:溶、溶、溶或有机溶剂等进行溶解、富集;如:3.灼烧、焙烧:仪器选择:酒精灯、三脚架、、坩埚钳,如从海带中提碘;4.煅烧原料:可以改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
如碳酸钙分解,煅烧高岭土等;5.其他:(1)研磨或剪碎、榨汁、(2)表面处理:如金属表面的氧化物用浸洗(3)除去金属表面的油污等:用浸洗(二)、分离提纯阶段:理清原料和产品的关系→“多的要除、少的要加”→不清楚的跳过I. 提纯的方法有:1.氧化除杂:如除去Cu2+中的Fe2+(1)氧化:用氧化剂将Fe2+氧化成+以便后期处理。
(2)调节pH除杂:控制溶液的酸碱性使Fe3+离子形成氢氧化物沉淀,。
加入的物质常为:,但尽量不引入杂质。
2.试剂除杂:加试剂直接反应除去杂质如:粗盐的提纯3.萃取、分液除杂:如从海水中提取溴和碘单质,利用溴和碘单质易溶于有机溶剂(1)溴和碘单质的颜色:(2)使用到的仪器:4.过滤除杂:使用到的仪器:5.蒸馏除杂:(1)使用范围:(2)使用到的仪器:(3)常见类型:II. 常见题型或知识点考查:1.加热的目的:加快化学或促进等。
2.降温反应的目的:防止某物质在高温时会如有 H2O2参与的反应;或;或为使化学平衡向着,如有 H2O2参与的反应。
3.电解:注意:有新信息按新信息写,无新信息按教材知识写4.氧化还原反应的考查:书写氧化还原反应时,找准,注意环境的、反应的条件、符号,然后配平方程式。
(三)、获得产品阶段流程:结晶→过滤→洗涤→干燥(1)结晶方法①蒸发结晶:一般适用于溶质且该物质热稳定性(不会热分解)的结晶析出,如从食盐水中得到氯化钠晶体。
要注意有金属离子易水解,控制条件或气体氛围,目的是:抑制其。
如 MgCl2溶液制无水MgCl2②蒸发浓缩、冷却结晶:目的主要是让溶解度随温度变化的溶质析出,多用于、的盐类(如铵盐、硝酸盐)的结晶析出。
这种题往往是用图像表示溶解度与温度关系。
.........③蒸发结晶、趁热过滤:目的是让溶解度随温度变化的溶质析出,防止某物质降温时会,如除去氯化钠溶液中。
趁热过滤需用到漏斗或用热毛巾捂住普通漏斗外壁,以防因温度下降而析出杂质。
(2)洗涤:洗涤剂选择(如冰水洗、乙醇洗等);①目的:洗去晶体表面的;②洗涤沉淀的操作:往漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2-3次。
③洗涤类型:a.水洗b.冷水洗或乙醇洗:c.水洗后乙醇洗的目的:④检验晶体表面洗净检验方法(实质上检验晶体表面一些可溶性杂质离子):a.取最后一次洗涤液少许于试管中,加入XXX试剂,观察到XXX现象,则沉淀已洗涤干净b.类型:(4)干燥:干燥的方法有第一部分:常见的工艺手段、操作名称和目的答案:一、腐蚀、有酸性物质生成会腐蚀设备二、(一)1.增大接触面积、反应、速率增大接触面积、升温、增大溶液的浓度、搅拌等2.酸、碱溶、水SiO2(Fe2O3): 加稀硫酸可溶解除去Fe2O3 Fe2O3 (SiO2): 加强碱可溶解除去SiO2 SiO2(NaCl): 加水可溶解除去NaCl3. 泥三角、坩埚5.(2)酸(3)纯碱溶液(二)、I. 1.(1)Fe3+(2)难溶的碱、难溶的碳酸盐、难溶的氧化物、难溶的弱碱2.(1)(2)铁架台、小烧杯、分液漏斗、玻璃棒4.铁架台、小烧杯、漏斗、玻璃棒5.蒸馏除杂:(1)混溶的两种或多种液体(2)铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶(3)苯与碘单质、石油的分馏II. 1.化学反应速率、平衡向某方向移动2.防止物质分解、减少物质挥发;某方向移动4. 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,酸碱性(三)、(1)①蒸发结晶:单一、好、酸性、酸性、水解②大、多溶质、不稳定③小、析出、KNO3、热滤(2)①杂质③ b 降低溶解度,减少产品的损失c除水便于干燥④b. Cl- :( HNO3、AgNO3) SO42-(HCl、BaCl2) Fe3+(硫氰化钾)(4) 自然干燥、热干燥第二部分化工生产工艺流程解题策略【考纲要求】能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息,并与已有知识整合,在分析评价的基础上应用新信息的能力。
能将与化学相关的实际问题分解,综合运用相关知识和科学思维方法,解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。
【复习目标】1、了解化工工艺流程题的构成特点2、掌握化工工艺流程题的解题策略3、会用此策略解决化工工艺流程题的大多数问题【复习重点】化工工艺流程题的解题策略【复习难点】化工工艺流程题的解题策略——读题干【典型例题】例.锌钡白是BaSO4和ZnS的混合物,ZnS难溶于水。
四川某化工厂用重晶石为原料制备锌钡白,生产过程中会产生大量的废气(主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸气等)。
为防止污染空气并提高原料利用率,生产中采用下述工艺流程:请根据上述流程回答下列问题:(1)重晶石的化学式为____ __,锌钡白可用于调制___ __色和浅色油漆。
(2)处理过程(a)的步骤为①___ ___;②洗涤;③____ __。
(3)设备1是冷却分离塔,若设备1前面的导气管过长、过窄,可能使导气管堵塞,其原因是____________________________________________。
(4)设备2中所用的洗涤剂是NaOH溶液,则Y的化学式为________。
写出设备2中发生反应的离子方程式:_______ ______________________,_______________答案:(1)BaSO4 白色(2)过滤、干燥(3)硫单质冷凝为固体阻塞导气管(4)CO 提示:NaOH分别与CO2反应SO2一、题目构成特点:1、内容来源:真实的工业生产过程,内容丰富,提问灵活。
2、题目结构:分题头、题干和题尾三部分。
3、呈现形式:流程图、表格、图像。
4、能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力。
5、知识落点:基本理论、元素化合物、实验、绿色化学二、解题策略1.读题头:明确目的,勾画有用信息2.读题干:分析过程,标注有用信息(1)找出主线→理清原料和产品的关系→“多的要除、少的要加”→不清楚的跳过(2)了解分支→可能考察副产品的相关知识(3)关注循环→原料的充分利用和减小对环境的污染小结:主线主产品,分支副产品,回头为循环关键点Ⅰ:流程中一切反应或操作都是为获得产品而服务关键点Ⅱ:我们提取、分析的信息都是为后面的问题服务3.读题尾:整合信息,规范答题(1)先完成题干无关的简单问题(2)再结合相关问题进一步理解题干知识,以便准确回答问题(3)仔细审题,根据题目要求规范答题,提高准确率巩固练习:1、自2010年8月7日,甘肃省舟曲县发生特大泥石流后,各地的救援物资远远不断运往灾区。
地方捐助的一种国家准字号补铁补血用药——复方硫酸亚铁叶酸片,其主要成分是绿矾——硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。
Ⅰ、某校课外活动小组为测定该补血剂中铁元素的含量设计实验步骤如下:请回答下列问题:(1)步骤②中加入过量H2O2的目的是。
(2)步骤③中反应的离子方程式为。
(3)步骤④中一系列处理的操作步骤是:过滤、、灼烧、、称量。
(4)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为 g(用含a的代数式表示)。
(5)该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定(5Fe2++MnO-4+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O)。
某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是(夹持部分略去)(填字母序号)。
Ⅱ、灾难过后,灾区的饮用水变得非常的浑浊,不能饮用。
其中处理的方法有很多:(1)可以用适量绿矾和氯气一起作用于污染的自来水,而起到较好的净水效果;理由是(用离子方程式表示),,。
(2)在使用过程中发现绿矾和氯气的混合使酸性废水中的悬浮物处理效果较差,其原因是。
答案:Ⅰ、(1)将溶液中Fe2+完全转化为Fe3+(2分)(2)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓或Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4(2分)(3)洗涤冷却(4分)(4)0.07a(2分)(5)b (2分)Ⅱ、(1)Cl2+H2O H++Cl―+HClO (2分)Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-(2分)Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+(2分)(2)因酸性废液中,将会Fe3+抑制的水解,无法得到Fe(OH)3胶体,故不能够吸附悬物(2分)2. (2016·西安模拟)辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分为MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。
工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下:已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算):开始沉淀的pH 沉淀完全的pHFe3+ 1.1 3.2Mn2+8.3 9.8Cu2+ 4.4 6.4(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有____________________________________________________________________________________________________(任写一点)。
(2)调节浸出液pH的范围为___________________________________________________,其目的是_______________________________________________________________。
(3)本工艺中可循环使用的物质是________________________________________(写化学式)。
(4)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度过低或过高,都将造成的结果是________________________________________________________________________。
(5)碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液,试根据如下曲线图示,现由硫酸锰溶液制备MnSO4·H2O的实验方案为_____________________________________________________。