化学流程题解析学案

化学流程题解析学案

一、熟悉工业流程常见的操作与名词

(1)原料的预处理

①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。

②灼烧：如从海带中提取碘。

③煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。如煅烧高岭土。

(2)控制反应条件的方法

①pH的控制：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 ②蒸发、反应时的气体氛围。

③加热的目的：加快反应速率或促使平衡向某个方向移动。

④降温反应的目的：防止某物质在高温时分解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动。

⑤趁热过滤：防止某物质降温时析出。

⑥冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ⑦有机物(乙醇、乙醚等)洗涤：洗去表面的杂质离子，降低晶体的溶解度。

(3)常见名词

浸出：固体加水(酸)溶解得到离子；

浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少；

酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程；

水洗：通常为除去水溶性杂质；

水浸：与水接触反应或溶解。

3．规律

(1) 主线主产品；(2) 分支副产品；(3) 回头为循环。

核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。

二、题型特点

1．呈现形式：流程图、表格、图像。

2．设问方式：措施、成分、物质、原因。

3．能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。

4．知识落点：基本理论、元素化合物、实验。

无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。

题型一 化学工艺流程与物质的制备

1.明确题目目的是制取什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素及化合物知识，善于从质量守恒原理的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。箭头进入的是投料(反应物)，箭尾是生成物。

2．注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择。读懂流程图，写出主要的化学反应方程式或制备原理。

3．要解决一个物质的制备、合成等实际的化学问题往往从成本角度、环保角度、现实角度等多角度考虑。

【例1】(循环型工艺流程) 利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下

依据上述流程，完成下列填空：

(1)图中CH4的第一次转化过程中的化学方程式是_________。

(2)脱硫过程中，若有n mol Fe2O3·H2O转化，则生成S的物质的量为________mol(用含n的代数式表示)。

(3)整个流程有三个循环：一是K2CO3(aq)循环，二是N2和H2循环，第三个循环中被循环物质是__________________。

(4)改用过量NaOH溶液吸收天然气中的硫化氢，以石墨作电极电解吸收后所得溶液可回收硫，其电解总反应方程式(忽略氧气的氧化还原)为____________________，该方法的优点是_______________________________。 题型二 化学工艺流程与反应原理

化学工艺流程常涉及的化学反应原理有：

1．沉淀溶解平衡的相关应用

(1)沉淀的最小浓度控制。(2)沉淀转化的条件。

2．反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用

(1)反应速率控制。(2)化学平衡移动。(3)化学平衡常数的应用。(4)反应条件的控制。

3．氧化还原反应的具体应用

(1)强弱规律。(2)守恒规律。(3)选择规律。

4．盐类水解的具体应用

(1) 水解规律。(2) 水解反应的控制(抑制或促进)

【例2】 (2010·福建理综，24) 硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意图如下：

(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是________________________。

(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式： Fe(OH)2＋ __________＋ __________= Fe(OH)3＋ Cl－

(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_______。

(4)根据下表数据，调节“滤液 2”的pH时，理论上可选用的最大区间为________________。

5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是________(选填序号)。

a．大理石粉 b．石灰乳

c．纯碱溶液 d．烧碱溶液

(6)“滤液4”之后的操作依次为__________、__________、过滤、洗涤、干燥。

(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于_______________。 题型三 化学工艺流程与实验技术

无机化工类实验题主要以无机化工流程图为载体，联系中学化学中基本实验方法，如装置气密性检查，混合物分离、提纯和检验以及产品收集与尾气处理等。无机化工实验题的命题热点主要有：

(1)金属冶炼类，如冶炼铁、铜、锰和钨等金属，联系产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物分离和提纯等。

(2)中学重要化工产品的制备，如胆矾、绿矾、明矾、氧化铜、硝酸铜和碳酸钙等物质的制备。

(3)模拟化工原理，设计实验。如探究接触法制硫酸、合成氨、氨催化氧化法制硝酸和硅的精炼等原理。

【例3】 亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O；②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气将其稀释到体积分数为10%以下较安全；③HClO2可看成是强酸。

(1)160 g·L－1 NaOH溶液的物质的量浓度为____________

，若要计算该溶液溶

质的质量分数，还需要的一个条件是______

(用文字说明)。

(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是______(填序号)。

A．将SO2氧化成SO3，增强酸性 B．稀释ClO2以防止爆炸

C．将NaClO3还原成ClO2

(3)吸收塔内发生反应的化学方程式为_________________，

吸收塔的温度不能超过20 ℃，其目的是防止H2O2分解，写出H2O2发生分解的化学方程式： ___________________。

(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，吸收塔中应使NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单的实验方法是__________。

(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是______(填序号)。

A．Na2O2 B．Na2S C．FeCl2 D．PbO悬浊液

(6)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是____(填序号)。

A．蒸馏 B．蒸发 C．灼烧 D．过滤 E．冷却结晶

要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是_______(填操作名称)。

练习 【1】铝用途广泛，用铝土矿(主要成分为Al2O3·nH2O、少量SiO2和Fe2O3)

制取Al有如下途径：

(1)滤液A可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为：_____________。

(2)灼烧时盛放药品的仪器名称是________。

(3)步骤Ⅴ中发生反应的化学方程式是____________________。

(4)步骤Ⅲ中生成固体C反应的离子方程式为________ …… 此处隐藏：2521字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……