化工流程題特點(diǎn)及常見考點(diǎn)

1、.化工流程題特點(diǎn)及常見考點(diǎn)(重點(diǎn)班)化學(xué)組 楊銳欽一、化工流程題特點(diǎn)1.工業(yè)生產(chǎn)流程題主要框架:原料I預(yù)處理II分離提純III核心反應(yīng)產(chǎn)品抓箭頭：主線主產(chǎn)品；支線副產(chǎn)品；回頭循環(huán)品。2.試題本質(zhì)：想辦法從混合物中制取純凈物。3.核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制、產(chǎn)品分離提純。(1）據(jù)流程圖或題目提供的反應(yīng)物和部分生成物書寫方程式；（2）濾液濾渣的成分；（3）調(diào)PH值的范圍及試劑的選擇；（4）核心反應(yīng)條件的控制和原因；（5）選擇化學(xué)除雜試劑及原因；（6）綠色化學(xué)評(píng)價(jià)；（7）實(shí)驗(yàn)操作和儀器；（8）相關(guān)計(jì)算4.讀題：（1）先粗讀：明確原料、明確雜質(zhì)、明確目標(biāo)產(chǎn)品。先不必把每個(gè)

2、環(huán)節(jié)的原理都搞清楚。（2）針對(duì)問(wèn)題再精讀：分析細(xì)節(jié)，根據(jù)問(wèn)題去研究某一步或某一種物質(zhì)。（3）第三，要看清所問(wèn)問(wèn)題，不能答非所問(wèn)，并注意語(yǔ)言表達(dá)的規(guī)范性。二、常見考點(diǎn)（一）、樣品的預(yù)處理1.礦樣的預(yù)處理方法：（1）原料預(yù)處理粉碎目的：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；或使反應(yīng)更完全。煅燒目的：(A)除去有機(jī)物雜質(zhì)或者碳的雜質(zhì);或(B)使一些具有還原性的物質(zhì)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(zhì)，且看在整個(gè)流程中是否需要被氧化）；或(C)改變礦樣的結(jié)構(gòu)，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(yīng)，使可溶性金屬離子進(jìn)

3、入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去。堿浸目的：與堿反應(yīng)，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去。水浸目的：使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去?！咀ⅰ拷觯汗腆w加水（酸）溶解得到離子。浸出率：轉(zhuǎn)入浸出液中的溶質(zhì)量與物料原含溶質(zhì)總量的比值。提高浸出率的措施通常有粉碎、攪拌、升溫、增大酸（或堿）濃度。2.植物樣品預(yù)處理：（1）灼燒：如海帶中碘的提取、茶葉中鐵含量的測(cè)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。（2）研磨成汁：提取植物樣品中的有機(jī)物所用方法（如波菜中草酸含量的測(cè)定），研磨成汁之后，如該有機(jī)物可溶于水，研磨之后，可用水浸取；如該有機(jī)物不溶于水，就用有機(jī)溶劑來(lái)

4、萃取。（二）、控制反應(yīng)條件1.調(diào)節(jié)pH值目的：控制溶液酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)PH值除雜：（?？汲鼺e2+、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(shuí)，要據(jù)具體的題景來(lái)選擇；（2）調(diào)PH值所加試劑：一般是含被提純物質(zhì)中的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)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(zhì)要能與H+反應(yīng)，又難溶于水，這樣可即使過(guò)量而又不會(huì)引入新的雜質(zhì)離子）。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(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值。有時(shí)候也可

5、能加NaOH或氨水來(lái)調(diào)PH值（要求Na+、NH4+不會(huì)在后續(xù)的程序中難以分離），要據(jù)題意具體分析（3）PH值的調(diào)節(jié)范圍：根據(jù)離子完全沉淀或開始沉淀的PH值數(shù)據(jù)來(lái)選擇，應(yīng)該是題目中原始數(shù)據(jù)的組合。 例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該先加雙氧水把Fe2氧化成Fe3，再調(diào)節(jié)3.7PH8.3?！咀ⅰ空{(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H反應(yīng)，使溶液pH值增大； 不引入新雜質(zhì)。2.保持酸過(guò)量目的：通常是抑制某金屬陽(yáng)離子的水解。3.溫度控制目的：(1)冰水浴目

6、的：通常防止某種物質(zhì)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)或溶解。水浴目的：通常防止某種物質(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(wèn)題要具體分析。(2)使催化劑的活性達(dá)到最好：如工業(yè)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。(3)防止副反應(yīng)的發(fā)生：如乙醇的消去反應(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。(4)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。4.加熱目的：加快反應(yīng)速率，或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)?；蚣铀倌彻腆w的溶解。5.降溫目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)分解或溶解，或?yàn)槭够瘜W(xué)平

7、衡向著題目要求的方向移動(dòng)。（三）、物質(zhì)的分離和提純的方法及目的1.結(jié)晶（重結(jié)晶）:固體物質(zhì)從溶液中析出的過(guò)程。（1）當(dāng)溶液是單一溶質(zhì)時(shí)：當(dāng)溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化不大（如NaCl）：蒸發(fā)結(jié)晶。溶質(zhì)的溶解度隨溫度降低而變化較大（如KNO3）：冷卻結(jié)晶（高溫下先配成飽和溶液）。從稀溶液得到帶結(jié)晶水的晶體（如CuSO45H2O）或受熱易分解的晶體(如NH4Cl)：蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)），冷卻結(jié)晶（過(guò)濾）。（2）當(dāng)溶液中有兩種或以上溶質(zhì)時(shí)：要使受溫度影響最大、溶解度最大的溶質(zhì)最先結(jié)晶析出（如除去KNO3中的少量NaCl）：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（過(guò)濾、洗滌、干燥）。要使受溫度影響最小、溶解度最小的溶質(zhì)最先

8、結(jié)晶析出（如除去NaCl中的少量KNO3）：蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾（洗滌、干燥）。2.過(guò)濾：固、液分離（主要儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒）。3.趁熱過(guò)濾：防止產(chǎn)品（或雜質(zhì)）降溫時(shí)析出導(dǎo)致產(chǎn)率降低（或產(chǎn)品不純）。4.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(zhì)離子（適用于溶解度小的溶質(zhì)）。冰水洗滌目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)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(zhì)）。醇洗目的：（常用于溶解度較大的溶質(zhì)）洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗并使盡快干燥。5.蒸餾：液、液分離（主要儀器：蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、牛角管）。6.蒸發(fā)：利用

9、加熱的方法，使溶液中溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)（晶體）的過(guò)程（實(shí)驗(yàn)儀器：蒸發(fā)皿、鐵架臺(tái)、玻璃棒、坩堝鉗、酒精燈）?！咀ⅰ空舭l(fā)反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍：例如MgCl26H2OMgCl2，應(yīng)在HCl氣體氛圍下蒸發(fā)溶劑，以防其水解。7.萃取：用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來(lái)。8.分液：互不相溶的液體間的分離（主要儀器：分液漏斗）。9.升華：將可直接氣化的固體分離出來(lái)。10.鹽析：加無(wú)機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出。11.灼燒：高溫條件下固體物質(zhì)的燃燒（主要儀器：坩堝）。12.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(jìn)水解，聚沉后便于過(guò)濾分離。（四）、核心反應(yīng)方程式書寫1.據(jù)箭頭找出反

10、應(yīng)物、生成物或據(jù)題目提供的信息找出反應(yīng)物或部分生成物。2.分析其化合價(jià)的變化，確定發(fā)生的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)還是氧化還原反應(yīng)。3.據(jù)配平的需要確定在反應(yīng)物或生成物中加水、加H+或OH-。(1)水可在反應(yīng)物中或生成物中根據(jù)需要添加；(2)可根據(jù)電荷守恒確定在反應(yīng)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(yīng)在酸性環(huán)境下進(jìn)行，可在反應(yīng)物或生成物據(jù)需要加H+或H2O，但絕對(duì)不能加OH- ；如在堿性環(huán)境下反應(yīng)，在反應(yīng)物或生成物中據(jù)需要加OH-或H2O，但絕對(duì)不能加H+。【注】看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平。（五）、常見文字?jǐn)⑹鲆?guī)范套路1.滴定終點(diǎn)的判斷:

11、 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液顏色由顏色變?yōu)?顏色， 且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色。2.洗滌沉淀的方法：往過(guò)濾器中加入蒸餾水至沒(méi)過(guò)沉淀物,待水自然流干后，重復(fù)以上操作23次。3.檢驗(yàn)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(zhì)的某些離子發(fā)生沉淀反應(yīng)），如果沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明沉淀洗滌干凈；否則說(shuō)明沉淀未洗滌干凈。 【注】這種情況因?yàn)殡x子濃度較低，應(yīng)該選用反應(yīng)靈敏的特征反應(yīng),一般不用焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)（因離子濃度低、效果不好）。4.檢驗(yàn)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(méi)有沉淀生成，說(shuō)明沉淀完全；若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明沉淀未完全。5.如何進(jìn)行萃取操作: 在分液漏斗中加溶液和萃

12、取劑， 右手堵住漏斗上口塞， 左手握活塞， 倒轉(zhuǎn)用力振蕩， 放氣， 正立放鐵圈上靜置。6.如何進(jìn)行分液操作:讓分液漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)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(guān)閉活塞，上層液體由上口倒入另一燒杯。 7.如何進(jìn)行焰色反應(yīng)的操作:答: 先將鉑絲沾鹽酸在酒精燈火焰上灼燒， 反復(fù)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(cè)液，到酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰顏色，如為黃色，則說(shuō)明 溶液中含 Na元素 ；若透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃呈紫色，則說(shuō)明溶液中含 K 元素。8.過(guò)濾的方式有幾種？降溫結(jié)晶主要包括哪些步驟？ 過(guò)濾、趁熱過(guò)濾； 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗

13、滌、干燥。9如何進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶操作:將溶液轉(zhuǎn)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(shí)停止加熱，利用 余熱蒸干剩余水分。（六）高頻問(wèn)題：1、（09廣東）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有：答：適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間，加入過(guò)量硫酸，邊加硫酸邊攪拌2、（11廣一模）如何提高吸收液和SO2反應(yīng)速率：答：適當(dāng)提高溫度、增大吸收液或NaClO3的濃度、增大SO2與吸收液的接觸面積或攪拌3、從溶液中得到含結(jié)晶水晶體：答：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過(guò)濾-洗滌-干燥4、過(guò)濾用到的三個(gè)玻璃儀器：答：普通漏斗、玻璃棒、燒杯5、過(guò)濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因：答：玻璃棒下端靠在濾紙的單層

14、處，導(dǎo)致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣6、沉淀洗滌操作：答：往漏斗中（工業(yè)上改為往過(guò)濾器中）加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2-3次7、檢驗(yàn)沉淀Fe(OH)3是否洗滌干凈(含SO42-)：答：取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀則說(shuō)明未洗滌干凈，若無(wú)白色沉淀則說(shuō)明洗滌干凈8、如何從MgCl26H2O中得到無(wú)水MgCl2：答：在干燥的HCl氣流中加熱，干燥的HCl氣流中抑制了MgCl2的水解，且?guī)ё進(jìn)gCl26H2O受熱產(chǎn)生的水汽9、直接加熱MgCl26H2O易得到Mg(OH)Cl的方程式；加熱LnCl36H2O生成LnOCl的方程式10、CuCl2中混有Fe3

15、+加何種試劑調(diào)pH值：答：CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。原因：加CuO消耗溶液中的H+的，促進(jìn)Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出11、調(diào)pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.13.2）沉淀，pH值范圍是：答：3.24.7。原因：調(diào)節(jié)溶液的pH值至3.24.7，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不會(huì)引入新雜質(zhì)12、產(chǎn)品進(jìn)一步提純的操作：答：重結(jié)晶13、趁熱過(guò)濾的原因即操作：答：減少過(guò)濾時(shí)間、保持過(guò)濾溫度，防止雜質(zhì)析出；操作：已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾14、水浴加熱的好處：答：受熱均勻，溫度可控，且溫度不超過(guò)1001

16、5、減壓蒸發(fā)（小心烘干）：答：常壓蒸發(fā)溫度過(guò)高，易分解；或者減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止分解16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去：答：加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢?，過(guò)濾，沉淀用蒸餾水水洗滌17、蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、 、燒杯、酒精燈等答：蒸發(fā)皿、玻璃棒。還有取蒸發(fā)皿用坩堝鉗18、不用其它試劑，檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是：答：加熱法；取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無(wú)殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈19、檢驗(yàn)NH4的方法是：答：取少許，加入NaOH溶液后加熱，生成的氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)。（注意方法與操作的差別）20、過(guò)濾的沉淀欲稱重之前的操作：答：過(guò)濾，洗滌，干燥，（在干燥器中）冷卻，稱重21、“趁熱過(guò)濾”后，有時(shí)先往濾液中加入少量水，加熱至沸，然后再“冷卻結(jié)晶”：答：稀釋溶液，防止降溫過(guò)程中析出，提