高三復(fù)習(xí)化學(xué)工藝設(shè)計(jì)流程學(xué)案

1、-. z4.2 化學(xué)工藝流程學(xué)案導(dǎo)學(xué) 班級(jí)一、化學(xué)工藝流程題解決的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：1將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理問(wèn)題；2除雜、別離和提純產(chǎn)品等問(wèn)題；3提高產(chǎn)量和效率問(wèn)題； 4節(jié)能減排，綠色化學(xué)，循環(huán)利用等生產(chǎn)問(wèn)題；5生產(chǎn)設(shè)備、流程和生產(chǎn)本錢等工藝問(wèn)題。二、整體的學(xué)習(xí)程序：具體抽象具體1、抽象出工藝流程模板 2、具體試題中的幾個(gè)過(guò)程的劃分明確實(shí)驗(yàn)的目的抓住幾條線索線索考察側(cè)重主要目的主要制備物質(zhì)核心化學(xué)反響產(chǎn)物又多又純雜質(zhì)別離提純雜質(zhì)別離徹底輔助試劑輔助主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化或別離雜質(zhì)循環(huán)利用三、核心知識(shí)點(diǎn)突破、鹽溶液的別離提純方法：結(jié)晶法結(jié)晶法有和兩種方法。純物質(zhì)溶液得到晶體：NaCl型：溶解度隨

2、溫度變化小的物質(zhì)：結(jié)晶KNO3型：溶解度隨溫度變化大的物質(zhì)和含有結(jié)晶水的晶體：至為止，?；旌先芤簞e離A和B：要得到溶解度受溫度變化小的溶質(zhì)：要得到溶解度受溫度變化大的物質(zhì)和含有結(jié)晶水的晶體：、預(yù)處理的各種方法工藝流程中的預(yù)處理分析進(jìn)展分類，并形成一定的答題模板。粉碎或研磨：。煅燒或灼燒：。酸浸：。堿溶：。、平衡原理的應(yīng)用在工藝流程中經(jīng)常會(huì)涉及化學(xué)反響平衡，沉淀溶解平衡，沉淀的轉(zhuǎn)化，離子的水解平衡練習(xí)1工業(yè)上以鋰輝石Li2OA12O34SiO2，含少量Ca、Mg元素為原料生產(chǎn)碳酸鋰。其局部工藝流程如下：2濾渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向?yàn)V液1中參加石灰乳的作用是運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)

3、述_。、原電池和電解工業(yè)中的電極反響方程式書寫練習(xí)2、一種新燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔Y2O3的氧化鋯ZrO2晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。試寫出該電池放電時(shí)的電極反響：正極：_；負(fù)極：_。、循環(huán)利用的物質(zhì)： 同學(xué)理解物質(zhì)循環(huán)利用的目的：節(jié)能減排，綠色化學(xué)，降低本錢等生產(chǎn)問(wèn)題，提煉出： 一定不會(huì)用于循環(huán)的物質(zhì)： 可以用于循環(huán)的物質(zhì)：練習(xí)3、*小組以難溶性鉀長(zhǎng)石K2OAl2O36SiO2為原料，提取Al2O3、K2CO3等物質(zhì)，工藝流程如下：(4) 上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是、和水。、控制溫度的目的1、加熱：；。 2、降溫：；。3、控溫：用水浴或油浴

4、控溫；。4、實(shí)驗(yàn)室用硫酸廠燒渣主要成分為Fe2O3及少量FeS、SiO2等制備聚鐵堿式硫酸鐵的聚合物和綠礬(FeSO47H2O)，過(guò)程如下：(5)在中，將溶液Z控制到7080 的目的是；、注重文字表達(dá)的規(guī)性1、洗滌沉淀：。2、從溶液中得到晶體：。3、在寫*一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明是為了除去*雜質(zhì)，只寫除雜等一類萬(wàn)金油式的答復(fù)是不給分的。4、檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈：5、檢驗(yàn)是否沉淀完全：表達(dá)一：或者表達(dá)二：、高頻問(wèn)題：注意答題技巧1、 浸出步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有：答：適當(dāng)提高反響溫度、增加浸出時(shí)間，參加過(guò)量硫酸，邊加硫酸邊攪拌2、如何提高吸收液和SO2反響速率：答：適當(dāng)提高溫

5、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、從溶液中得到晶體：答：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過(guò)濾-洗滌-枯燥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)濾器中參加蒸餾水至浸沒(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，參加BaCl2溶液，假設(shè)有白色沉淀則說(shuō)明未洗滌干凈，假設(shè)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M

6、gCl2：答：在枯燥的HCl氣流中加熱，枯燥的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10、CuCl2中混有Fe3+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)濾的原因及操作：答：

7、減少過(guò)濾時(shí)間、保持過(guò)濾溫度，防止雜質(zhì)析出或防止降溫過(guò)程中析出而損耗；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)10015、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：參加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)品是否純潔的方法及操作是：答：加熱法；取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，假設(shè)試管底部無(wú)殘留物，說(shuō)明氯化銨產(chǎn)品

8、純潔19、檢驗(yàn)NH4的方法是：答：取少許，參加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)。20、過(guò)濾的沉淀欲稱重之前的操作：答：過(guò)濾，洗滌，枯燥，在枯燥器中冷卻，稱重21、趁熱過(guò)濾后，有時(shí)先往濾液中參加少量水，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，提高產(chǎn)品的純度22、苯甲酸的重結(jié)晶中粗苯甲酸全部溶解后，再參加少量蒸餾水的目的：答：為了減少趁熱過(guò)濾過(guò)程中損失苯甲酸，一般再參加少量蒸餾水23、加NaCl固體減低了過(guò)碳酸鈉的溶解度，原因：答：Na+濃度顯著增加抑止了過(guò)碳酸鈉的溶解24、檢驗(yàn)Fe(OH)3是否沉淀完全的試驗(yàn)操作是：答：取少量上層清液或過(guò)濾后的濾液，滴

9、加幾滴KSCN溶液，假設(shè)不出現(xiàn)血紅色，則說(shuō)明Fe(OH)3 沉淀完全。25、檢驗(yàn)濾液中是否含有Fe3+的方法是：答：滴入少量KSCN溶液，假設(shè)出現(xiàn)血紅色，則證明有Fe3+ 或加NaOH，根據(jù)情況而定26、檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+當(dāng)溶液同時(shí)存在Fe3+的方法是： 答：滴加幾滴高錳酸鉀溶液，假設(shè)高錳酸鉀溶液紫紅色褪去，則證明有Fe2+操作KMnO4 K2CO3操作母液KMnO4粗晶體枯燥KMnO4晶體石灰苛化KOH粉碎MnO2熔融KMnO4K2CO3MnO2KOHH2OK2MnO4CO2空氣課堂練習(xí)：1、工業(yè)制備高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流

10、程。1KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與以下物質(zhì)一樣的是_填代號(hào)。a、84消毒液NaClO溶液 b、雙氧水 c、二氧化硫 d、75%酒精2高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶，以下試劑保存不需要棕色試劑瓶的是_填代號(hào)。a、濃硝酸 b、硝酸銀 c、氯水 d、燒堿3上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有、寫化學(xué)式。4假設(shè)不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過(guò)程中的損失，則1 mol MnO2可制得mol KMnO4。5該生產(chǎn)中需要純潔的CO2氣體。假設(shè)實(shí)驗(yàn)室要制備純潔的CO2，所需試劑最好選擇選填代號(hào)。a、石灰石 b、稀HCl c、稀H2SO4 d、純堿6操作的名稱是；操作根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在填性質(zhì)上的差

11、異，采用填操作步驟、趁熱過(guò)濾得到KMnO4粗晶體。氯化鉀硝酸鈉混合溶解蒸發(fā)濃縮趁熱過(guò)濾濾渣冷卻結(jié)晶過(guò)濾濾液洗滌枯燥KNO3產(chǎn)品水濾液濾渣2、實(shí)驗(yàn)室以氯化鉀和硝酸鈉為原料制備硝酸鉀的實(shí)驗(yàn)流程如下：0 20 40 60 80 100 溫度/溶解度/g 200 100 KNO3 NaNO3 KCl NaCl 硝酸鉀等四種物質(zhì)的溶解度隨溫度變化如右圖所示。答復(fù)以下問(wèn)題：1為了加速固體溶解，可采取的措施是：。2實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展蒸發(fā)濃縮操作時(shí)，將蒸發(fā)皿置于鐵圈上，用酒精燈加熱。取用蒸發(fā)皿應(yīng)使用填儀器的名稱為了防止液滴飛濺，進(jìn)展的操作是。3趁熱過(guò)濾操作中，濾渣的主要成分是填化學(xué)式。4趁熱過(guò)濾后，有時(shí)先往濾液中參加

12、少量水，加熱至沸，然后再冷卻結(jié)晶，目的是。5制得的KNO3產(chǎn)品中常含NaCl，進(jìn)一步提純的方法是。316分鋁廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)和日常生活中。工業(yè)上由鋁土礦Al2O33H2O的含量約為85%，其余主要為SiO2、Fe2O3等冶煉金屬鋁的流程如下。溶出拜耳法生產(chǎn)Al2O33H2O的根本原理為： 結(jié)晶Al2O33H2O+2NaOHaq2NaAlO2 aq+4H2O，Al2O33H2O也可表示為2 Al(OH)31操作I的名稱為，赤泥中除含有鋁硅酸鹽外，還含有的主要物質(zhì)有2為了提高鋁土礦的溶出速率可采取的有效措施為任寫三點(diǎn)3用化學(xué)平衡理論解釋稀釋溶液I有利于Al2O33H2O結(jié)晶的原因_4為了析出Al

13、2O33H2O，也可向溶液I入過(guò)量CO2氣體，寫出生成Al2O33H2O的離子方程式：5為了回收赤泥附著液帶走的有用成分，工業(yè)上將用熱水洗滌后的洗液用作溶液I的稀釋劑，請(qǐng)指出流程圖中另一處類似的做法4工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下：試答復(fù)以下問(wèn)題：(1)濾液*中含有的金屬陽(yáng)離子是_(填離子符號(hào))。(2)步驟中可選用_調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母)。A稀硫酸 B氨水C氫氧化鈉溶液 D高錳酸鉀溶液(3)步驟中，F(xiàn)eCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2，檢驗(yàn)Fe2的方法是_。(4)步驟的反響溫度一般需控制在35以下，

14、其目的是_。(5)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為_。52015全國(guó)卷1硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如下圖：答復(fù)以下問(wèn)題：寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反響的化學(xué)方程式_。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有_寫出兩條。利用_的磁性，可將其從浸渣中別離。浸渣中還剩余的物質(zhì)是_化學(xué)式。凈化除雜需先加H2O2溶液，作用是_。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是_。粗硼酸中的主要雜質(zhì)是_填名稱。以硼酸為原料可制

15、得硼氫化鈉NaBH4，它是有機(jī)合成中的重要復(fù)原劑，其電子式為_。單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過(guò)程_?；瘜W(xué)工藝流程題的突破答案、答案：正極：O2+4e-=2O2-負(fù)極：C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O、答案：Na2CO3 、CO21、答案解析：MnO2與KOH混合并在空氣中共熔，便可制得墨綠色的錳酸鉀熔體： 2MnO2+4KOH +O2= 2K2MnO4+2H2O 錳酸鉀在酸性或中性的環(huán)境下，MnO42-會(huì)發(fā)生反響，生成MnO4-和MnO2 ：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3；過(guò)濾

16、除去不溶于水的MnO2，利用溶解度的不同，采取濃縮結(jié)晶的方法使KMnO4從溶液中析出而別離出來(lái)。答案：1ab2d3MnO2； KOH423 5cd 6過(guò)濾；溶解度，濃縮結(jié)晶。2、答案：解析：1攪拌、加熱；2用玻璃棒不斷攪拌濾液 坩堝鉗；3NaCl；4稀釋溶液，防止降溫過(guò)程中NaCl析出，提高產(chǎn)品的純度；5重結(jié)晶3、1過(guò)濾 Fe2O3 共4分，各2分2將鋁土礦粉碎、加熱、攪拌、增大NaOH的濃度任答三點(diǎn)即得總分值3分3稀釋降低了NaOH的濃度，有利于NaAlO2或NaAl(OH)4的水解，使平衡向結(jié)晶方向移動(dòng)或向左移動(dòng)3分4CO2過(guò)量+ AlO2-+2H2O = AlOH3+HCO3- 或2CO2過(guò)量+2AlO2-+4H2O = Al2O33H2O+2HCO3-3分 5將溶液III循環(huán)使用溶解鋁土礦 3分4、解析：(1)硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后過(guò)濾，SiO2為濾渣，濾液中含有的金屬陽(yáng)離子是Fe2、Fe3。(2)步驟要把pH調(diào)高，步驟還要加NH4HCO3，故使用氨水。假設(shè)使用氫氧化鈉溶液，產(chǎn)品中容易混入Na，所以選B。(4)NH4HCO3受熱易分解，高溫會(huì)促進(jìn)Fe2水解。答案