化學(xué)工藝流程專題復(fù)習(xí).ppt

1、一、考情分析 對近年的高考試題進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，無機(jī)化合物的制備試題很多都是將化學(xué)工藝或化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中，來考查考生的綜合能力。這類試題已成為高考中一個重要的熱點題型。,專題 工藝流程題的分析與解答,工藝流程題的特點 一是試題源于生產(chǎn)實際，以解決化學(xué)實際問題為線索進(jìn)行設(shè)問，使問題情境真實。二是試題內(nèi)容豐富，涉及化學(xué)基礎(chǔ)知識的方方面面，能考查考生對化學(xué)知識的掌握和應(yīng)用情況，同時考查考生解決化工生產(chǎn)中的相關(guān)問題的遷移推理能力。三是試題新穎，閱讀量、思維含量較大，考查考生的資料收集、處理能力。該類試題常涉及的知識點有： (1)氧化還原反應(yīng)的判斷。 (2)化學(xué)方程式或離子方程式的書

2、寫。,(3)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論的應(yīng)用。 (4)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 (5)與化學(xué)實驗相結(jié)合的實驗操作，如除雜、分離、提純、檢驗等。 (6)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)。,二、化工流程題型的結(jié)構(gòu)及解題順序 1化工流程線路示意圖,箭頭：箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物)、出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。,2涉及問題 原料的預(yù)處理。（酸溶解表述為“浸出”） 。 反應(yīng)條件的控制(溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、pH、溶劑等) 反應(yīng)原理(化學(xué)平衡、水解平衡、化學(xué)反應(yīng)速率、反應(yīng)熱、 電化學(xué)等)。 綠色化學(xué)問題(物質(zhì)循環(huán)利用、廢物的處理、原子利用率、 能量充分利用) 化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。,熟悉

3、工藝流程常見的操作與名詞 (1)原料處理階段的常見考點與常見名詞： 研磨：增大反應(yīng)時的接觸面積，加快反應(yīng)速率。 溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等。,酸浸：與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去。 水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。 浸出：固體加水(酸)溶解得到離子。 灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。 (2)分離提純階段的常見考點： 調(diào)pH除雜： a控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。,b調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點： 能與H反應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。 例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可

4、加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。 加試劑除雜。 加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動。如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)受熱易分解。,降溫：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)、使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動。 萃取。 (3)獲得產(chǎn)品階段的常見考點： 洗滌(冰水、熱水)：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。 蒸發(fā)加熱時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時，應(yīng)在H

5、Cl的氣氛中加熱，以防其水解。 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量NaCl。,3解題順序,(2011江蘇高考)以硫鐵礦(主要成分為 FeS2)為原料制備氯 化鐵晶體(FeCl36H2O)的工藝流程如下：,牛刀小試,(2)酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是_、_。 (3)通氯氣氧化時，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_ _； 該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為_(寫化學(xué)式)。,例：工業(yè)上由黃銅礦（主要成分CuFeS2）冶煉銅的主要流程如下：,悟一題,(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的_吸收。 a濃H2SO4b稀HNO3cNaOH溶液d氨水 (2)用稀H2

6、SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在_(填離子符號)，檢驗溶液中還存在Fe2的方法是_(注明試劑、現(xiàn)象)。,(3)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。 (4)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是_。 a電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng) c溶液中Cu2向陽極移動 d利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬 (5)利用反應(yīng)2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極電極反應(yīng)為_。,小結(jié)：解題思路 在解這類題目時： 首先，要粗讀試

7、題，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出。 其次，再精讀試題，根據(jù)問題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。 第三，要看清問題，不能答非所問，并注意語言表達(dá)的科學(xué)性 在答題時應(yīng)注意：前一問回答不了，并不一定會影響回答后面的問題。,總之，要學(xué)會看生產(chǎn)流程圖，對于比較陌生且復(fù)雜的流程圖，宏觀上把握整個流程，不必要把每個環(huán)節(jié)的原理都搞清楚，針對問題分析細(xì)節(jié)。,【即時鞏固】 1(2012福建高考節(jié)選)酸浸法制取硫酸銅的流程示意圖如下：,步驟()中Cu2(OH)2CO3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 步驟()所加試劑起調(diào)節(jié)pH作用的離子是_(填離子符號)。 在步驟()發(fā)生的反應(yīng)中，1 mol MnO2轉(zhuǎn)移2 m

8、ol電子，該反應(yīng)的離子方程式為_。,通一類,步驟()除去雜質(zhì)的化學(xué)方程式可表示為 3Fe3NH4+2SO42-6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)66H 過濾后母液的pH2.0，c(Fe3)a molL1， c(NH4+ ）b molL1，c(SO42-)d molL1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_(用含a、b、d的代數(shù)式表示)。,練習(xí)2 (2012山東省萊蕪市高三上學(xué)期期末檢測) 榴石礦石可以看作CaO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成，由榴石礦石制取氯化鈣和氧化鋁的實驗步驟如下：,(1)榴石礦加鹽酸溶解后，溶液里除了Ca2外，還含有的金屬離子是_。 (2)對溶液進(jìn)行操作時，控制溶液pH9

9、10(有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表)NaOH不能過量，若NaOH過量可能會導(dǎo)致_溶解，產(chǎn)生_沉淀。,(3)寫出向沉淀物A中加入過量氫氧化鈉溶液的離子方程式_。 (4)某同學(xué)在實驗室中用下圖裝置制取CO2氣體并通入溶液中，結(jié)果沒有沉淀產(chǎn)生，可能的原因是_； 為了能產(chǎn)生沉淀該同學(xué)對圖裝置進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)的方法為_。,若將二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，混合體系中除存在電離平衡、水解平衡外，還存在溶解平衡，用方程式表示該溶解平衡關(guān)系_ _。,【即時鞏固】 3(2012廣東省佛山市普通高中高三教學(xué)質(zhì)量檢測)硫鐵礦燒渣是一種重要的化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)中間產(chǎn)物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO

10、和二氧化硅等。下面是以硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵Fe2(OH)n(SO4)3n/2m的流程圖：,(1)實驗室實現(xiàn)“操作”所用的玻璃儀器有_、 玻璃棒和燒杯等?！安僮鳌毕盗胁僮髅Q依次為_、_ 、過濾和洗滌。 (2)“酸溶”過程中Fe3O4溶解的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。 (3)硫鐵礦燒渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是_。 (4)實驗室檢驗“反應(yīng)”已經(jīng)完全的試劑是_ ， 現(xiàn)象是_ 。 (5)加入適量H2O2的目的是氧化Fe2，寫出H2O2氧化Fe2 為Fe3的離子方程式_。,【答案】(1)漏斗蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶 (2)Fe3O44H2SO4=FeSO4Fe2(SO4)34H2O (3)增大燒渣與硫酸的接觸面積，加快燒渣的溶解 速率 (4)KSCN溶液溶液不呈血紅色 (5)2Fe2