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學習資料收集于網(wǎng)絡，僅供參考化工流程圖解題技巧及練習一、無機化工流程題的特點1、工業(yè)生產流程的主要框架:原料I預處理II分離提純III核心反應產品2、試題本質：想辦法從混合物中提取純凈物。3、 考察內容：核心考點：物質的分離操作、除雜試劑的選擇、生產條件的控制、產品分離提純。(1）據(jù)流程圖或題目提供的反應物和部分生成物書寫情景方程式； （2）濾渣的成分； （3）濾液的成分；（4） 核心反應條件的控制和原因； （5）選擇化學除雜試劑及原因； （6）調PH值的范圍及試劑的選擇；（7）相關實驗儀器；（8）相關計算。等等。二、解題技巧（一）讀題1、先粗讀：明確原料、明確雜質、明確目標產品。先不必把每個環(huán)節(jié)的原理都搞清楚。 針對問題再精讀：分析細節(jié)，根據(jù)問題去研究某一步或某一種物質。 第三，要看清所問問題，不能答非所問，并注意語言表達的規(guī)范性?！咀ⅰ浚涸诖痤}時應注意：前一問回答不了，并不一定會影響回答后面的問題。2、讀流程圖的方法：抓箭頭：主線主產品；支線副產品；回頭循環(huán)品。3、思考要有方向在基礎理論框架下結合實際問題進行思考。常用思考方法： 反應原理：復分解、氧還反應發(fā)生的條件，書寫原則等 提高原料利用率：利用好副產品、循環(huán)使用原料、能量盡可能利用。 快速反應：化學反應速率（措施有粉碎、加熱、增大濃度、攪拌等） 提高產率：化學平衡向右移動。 提高產品純度：產品的分離、提純等實驗基本操作問題。 綠色環(huán)保：反應物盡可能無毒無害無副作用，“三廢”的處理，涉及綠色化學問題。 工業(yè)成本低：原料廉價、資源豐富。（二）、樣品的預處理 1、礦樣的預處理方法： （1）原料的預處理 粉碎的目的：增大接觸面積，加快反應速率（反應快）；或使反應更完全。 煅燒的目的：(A)除去有機物雜質或者碳的雜質（如題意告知該礦樣中含C或有機物雜質）； 或(B)使一些具有還原性的物質被空氣中氧氣氧化、分解（思考樣品成分中是否有具有還原性的物質， 且看在整個流程中是否需要被氧化）； 或(C)改變礦樣的結構，使其在后面的酸溶（或堿溶或水溶）中更易溶解。 溶解：有酸溶、堿溶、水溶；又叫酸浸、堿浸、水浸） 酸浸目的：與酸反應，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。 堿浸目的：與堿反應，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。 水浸目的：使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。 （2）【有關名詞】： 浸出：固體加水（酸）溶解得到離子。 浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少。 【思考】提高浸出率的措施通常有哪些？-粉碎、攪拌、升溫、增大酸（或堿）濃度。 2、植物樣品的預處理方法： 灼燒：（如海帶中碘的提取、茶葉中鐵含量的測定），灼燒成灰之后，再用水浸，為了加快其溶解速率可以加熱、不斷攪拌；然后再過濾，過濾之后如果得到的濾液中還有灰燼，可以再過濾一次。 研磨成汁：提取植物樣品中的有機物所用方法；（如波菜中草酸含量的測定），研磨成汁之后，如該有機物可溶于水，研磨之后，可用水浸??；如該有機物不溶于水，就用有機溶劑（乙醇或苯、四氯化碳）來萃取。三、控制反應條件（重要） 1、調節(jié)pH值的目的：控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調節(jié)PH值除雜：（一般是除Fe2+、Fe3+）（1） 、除Fe2+要將其氧化成Fe3+，氧化劑可選擇H2O2、Cl2、HNO3、NaClO或氯水，到底選擇誰，要據(jù)具體的題景來選擇；（2） 調PH值所加試劑：一般是含被提純物質中的金屬陽離子對應的a、金屬；b、金屬氧化物；c、金屬氫氧化物；d、金屬碳酸鹽（總之，這些物質要能與H+反應，又難溶于水，這樣可即使過量而又不會引入新的雜質離子），有時候也可能加NaOH或氨水來調PH值，要據(jù)題意具體分析（一般是加的Na+、NH4+不會在后續(xù)的程序中難以分離）（3）PH值的調節(jié)范圍：據(jù)題意告知的某離子完全沉淀或開始沉淀的PH值數(shù)據(jù)來選擇，不能隨意更改，應該是題目中原始數(shù)據(jù)的組合。例如：已知下列物質開始沉淀和沉淀完全時的pH（如下表所示）物質開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 問題：若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應該怎樣做？ 【答】先加雙氧水把Fe2氧化成Fe3，再調節(jié)3.7PH8.3 【注】調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點：i、能與H反應，使溶液pH值增大； ii、不引入新雜質。 例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH值 。 2、保持酸過量（酸化）的目的：通常是抑制某金屬陽離子的水解。 3、溫度的控制的目的（可用水浴或冰水浴或油浴來控制） a、冰水浴目的：通常防止某種物質溫度過高時會分解或揮發(fā)或溶解； b、水浴目的：通常防止某種物質溫度過高時會分解或揮發(fā)也可能是為了使某物質達到沸點揮發(fā)出來，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，溫度控制在這個范圍，目的就是防止NaHCO3分解。而在Br2的制取過程中，出溴口的溫度控制在8090，目的就是要使Br2揮發(fā)出來而又減少水蒸氣混入Br2中。 c、使催化劑的活性達到最好：如工業(yè)合成氨或工業(yè)SO2氧化為SO3時，選擇的溫度是500左右，原因之一就是使催化劑的活性達到最高。 d、防止副反應的發(fā)生：如乙醇的消去反應溫度要控制在170，原因是就是在140時會有乙醚產生。 e、對于一些工藝來說，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求。 4、加熱的目的：加快反應速率，或促進平衡向某個方向移動?；蚣铀倌彻腆w的溶解。5、降溫反應的目的：防止某物質在高溫時分解或溶解，或為使化學平衡向著題目要求的方向移動。 四、物質的分離和提純的方法及目的 結晶（重結晶)：固體物質從溶液中析出的過程。 過濾：固、液分離（主要儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒） 趁熱過濾：防止某物質降溫時會析出。 洗滌：通常有水洗、冰水洗滌、醇洗。 水洗目的：洗去晶體表面的雜質離子（適用于溶解度小的溶質）。 冰水洗滌目的：洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。 （適用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的溶質）。 醇洗目的：（常用于溶解度較大的溶質）洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。（若對溶解度小的溶質進行醇洗，則是為了洗去雜質離子，并使盡快干燥。 蒸餾：液、液分離（主要儀器：蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、尾接管） 蒸發(fā)：利用加熱的方法，使溶液中溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質（晶體）的過程。（實驗儀器：蒸發(fā)皿、鐵架臺、玻璃棒、坩堝鉗、酒精燈）?！咀ⅰ空舭l(fā)反應時的氣體氛圍：例如MgCl26H2OMgCl2，應在HCl氣體氛圍下蒸發(fā)溶劑，以防其水解。 萃取：用一種溶劑將溶質從另一種溶劑中提取出來。 分液：互不相溶的液體間的分離（主要儀器：分液漏斗） 升華：將可直接氣化的固體分離出來。 鹽析：加無機鹽使溶質的溶解度降低而析出。 灼燒：高溫條件下固體物質的燃燒。主要儀器：坩堝。 煮沸：目的通常是是除去溶解在水中的氣體（通常為O2）；或是為了促進水解，聚沉后便于過濾分離。 【注】結晶方法一般為2種： 一種是蒸發(fā)結晶（適用于溶質的溶解度隨溫度變化而變化不大的）。 一種是降溫結晶（適用于溶質的溶解度隨溫度變化而變化較大的）。 （后者具體形式又分為冷卻結晶。蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶。蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結晶。） （1）當溶液是單一溶質時 當溶質的溶解度隨溫度變化不大：（如NaCl）：蒸發(fā)結晶。 溶質的溶解度隨溫度降低而變化較大：（如KNO3）：冷卻結晶（高溫下先配成飽和溶液）。 溶質的溶解度隨溫度降低而變化較大，要從稀溶液得到帶結晶水的晶體（如CuSO45H2O）：蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)），冷卻結晶（過濾）。 （2）當溶液中有兩種或以上溶質時： A、要使受溫度影響最大、溶解度最大的溶質最先結晶析出（如除去KNO3中的少量NaCl）：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶（過濾、洗滌、干燥）。 B、要使受溫度影響最小、溶解度最小的溶質最先結晶析出： （如除去NaCl中的少量KNO3）：蒸發(fā)結晶、趁熱過濾、（洗滌、干燥）。 C、要使受溫度影響大、溶解度大的溶質留在濾液中：必須趁熱過濾。 五、核心反應方程式的書寫方法 1、據(jù)箭頭找出反應物、生成物或據(jù)題目提供的信息找出反應物或部分生成物； 2、分析其化合價的變化，確定發(fā)生的反應是復分解反應還是氧化還原反應。 3、據(jù)配平的需要確定在反應物或生成物中加水、加H+或OH-。 a、水可在反應物中或生成物中據(jù)需要隨意添加； b、可據(jù)電荷守恒確定在反應物或生成物中加H+或OH-或H2O，H+、OH-不能隨意添加，必須據(jù)題意。如反應在酸性環(huán)境下進行，可在反應物或生成物據(jù)需要加H+或H2O，但絕對不能加OH- ；如在堿性環(huán)境下反應，在反應物或生成物中據(jù)需要加OH-或H2O，但絕對不能加H+。 六、常見文字敘述規(guī)范套路(重要) 如何進行滴定終點的判斷？ 答：當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r，溶液顏色由顏色變?yōu)?顏色，且半分鐘內不恢復原色。 （注：只寫“變色”或“褪色”不得分） 洗滌沉淀的方法：往漏斗中加入蒸餾水至沒過沉淀物,待水自然流下后，重復以上操作23次。 檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取最后一次的洗滌液，滴加試劑（可與雜質的某些離子發(fā)生沉淀反應），如果沒有沉淀生成，說明沉淀洗滌干凈；否則說明沉淀未洗滌干凈。 【注】這種情況因為離子濃度較低，應該選用反應靈敏的特征反應。此時一般不用焰色反應實驗檢驗（離子濃度低、效果不好）。檢驗沉淀是否完全的方法：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加試劑，若沒有沉淀生成，說明沉淀完全；若出現(xiàn)沉淀則說明沉淀未完全。 如何進行萃取操作？ 答：在分液漏斗中加溶液和萃取劑，右手堵住漏斗上口塞，左手握活塞，倒轉用力振蕩，放氣，正立放鐵圈上靜置。 如何進行分液操作？ 答：讓分液漏斗下端緊靠燒杯內壁，打開分液漏斗上口玻璃塞，打開活塞，讓下層液體從下面流出到分界面，再關閉活塞，上層液體由上口倒入另一燒杯。 如何進行焰色反應的操作？ 答：先將鉑絲沾鹽酸在酒精燈火焰上灼燒， 反復幾次，直到與酒精燈火焰顏色接近為止，然后用鉑絲沾取少量待測液，到酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰顏色，如為黃色，則說明溶液中含Na元素；若透過藍色鈷玻璃呈紫色，則說明溶液中含 K元素。 過濾的方式有幾種？降溫結晶主要包括哪些步驟？ 答：過濾、趁熱過濾；蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。 如何進行結晶蒸發(fā)操作？ 答：將溶液轉移到蒸發(fā)皿中加熱，并用玻璃棒攪拌，待有大量晶體出現(xiàn)時停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分?！咀⒁狻浚?在寫某一步驟是為了除雜是，應該注明“是為了除去XX雜質”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的。 看清楚是寫化學反應方程式還是離子方程式，注意配平。6、認真檢查寫好的句子，發(fā)現(xiàn)錯別字及時改。一架飛機 一位老師 一群老師 一座房 一間房子【走近真題】27.鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某離子電池正極材料有鈷酸鋰 （LiCoO2），導電劑乙炔黑和鋁箔等。充點時，該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為6C+xLi+xe-=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件為給出）。天氣漸漸熱起來了。6、量詞填空。一條魚 一座橋 一頭牛 一片葉 一陣風心字底：總、忘、想、念、意、思、急、息回答下列問題：（1）LiCoO2中，Co元素的化合價為_。（2）寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應的離子方程式_。彳雙人旁 (徐 往） 目 目字旁（眼 睛 盯）（3）“酸浸”一般在80下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應的化學方程式_；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是 。（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應的化學方程式_ _。尖尖的鉛筆 閃閃的星星 藍藍的天空（5）充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉化，寫出放電時電池反應方程式_。興沖沖 紅潤潤 懶洋洋 慢吞吞 靜悄悄（6）上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是_。在整個回收工藝中，可回收到的金屬化合物有_(填化學式)。例：瓶子里的水漸漸升高了?！痉治觥康冢?）問“正極堿浸”的離子方程式，只要提取到信息“鋁箔”，就能得出2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 (以人教版為例)；“酸浸”過程中的氧化還原反應方程式的書寫需要提取到信息“LiCoO2CoSO4”，Co的化合價從+3價變化到+2價，被還原，結合中學化學中H2O2的特殊性（既可做氧化劑又可作還原劑），說明H2O2做還原劑，從而得到LiCoO2+ H2O2 CoSO4+O2 的反應框架，有金屬離子存在，就可以催化H2O2的分解（選修四實驗探究），從而有了2H2O2=2H2O+ O2 ，若用鹽酸代替，要求考生大膽猜測推理，能將有一定強氧化性的H2O2氧化，可見+3價Co的氧化性足夠強，結合元素化合物的知識即可得出加入鹽酸會產生氯氣的結果；第（4）問“沉鈷”過程的化學方程式，同樣需提取到信息“CoSO4CoCO3”化合價沒有變化，而CO32-的提供者為NH4HCO3，