高考化學工藝與流程

2022-08-17 02:15:05 字數 4962 閱讀 1923

命題者以化工生產為背景,經過確立考查點、遴選素材庫、打磨問題鏈和推敲分布點編制化工題。具備一定的前瞻性,可以讓學生熟悉最新的化學工藝和化學發展方向;其次也具有一定的獨創性,具備了特有的化學素養考查視角,培養學生的化學素養。根據高考《考綱》及《考試說明》要求,重點考查了學生對「化學基本概念」、「化學基本理論」、「元素化合物」、「化學實驗」、「化學計算」等知識的理解和應用程度。

考查學生對圖形、圖表的觀察和進行初步加工、吸收、有序儲存的能力。考查學生對試題中提供的新資訊準確提取並與已有知識塊整合、重組及表達能力。充分體現能力立意的命題指導思想。

也成為近年高考理綜化學題的熱點。

講解1:**解題思路

呈現形式:流程圖、**、影象

設問方式:措施、成分、物質、原因

能力考查:獲取資訊的能力、分解問題的能力、表達能力

知識落點:基本理論、元素化合物、實驗

【例題】某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料,主要含有mgco3、mgsio3、camg(co3)2、al2o3和fe2o3等,**其中鎂的工藝流程如下:

原料:礦石(固體)

預處理:酸溶解(表述:「浸出」)

除雜:控制溶液酸鹼性使金屬離子形成沉澱

核心化學反應是:控制條件,調節ph,使mg2+全部沉澱

講解2:解題思路

一、分析方法:(首尾分析法)

流程圖的呈現特點:主要有以物質名稱、操作名稱和裝置名稱三種形式。對工藝流程試題,首先對比分析生產流程示意圖中的原材料與產品,從對比分析中找出原料與產品之間的關係,弄清生產流程過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜分離提純產品的化工工藝,然後再結合題設的問題,逐一推敲解答.

二、化工生產的主要操作:

過濾、結晶、重結晶、洗滌、乾燥、灼燒、分液、重複操作2-3次等。

其中結晶應注意:

(1)當溶液是單一溶質時

①所得晶體不帶結晶水(如nacl、k no3): 蒸發、結晶

②所得晶體帶結晶水(如cuso4.5h2o、摩爾鹽即硫酸亞鐵銨[(nh4)2so4·feso4·6h2o]): 蒸發濃縮(至有晶膜出現),冷卻結晶,過濾

(2)當溶液中有兩種或以上溶質時

要得到溶解度受溫度影響小的溶質:濃縮(結晶),趁熱過濾

要得到溶解度受溫度影響大的: 蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾

綠色化學理念:

(1)環境汙染問題;(2)原子的經濟性;(3)節約能源(包括使用催化劑);(4)原料應是可再生的(或者可迴圈使用);(5)工藝的安全性

明確整個流程及每一部分的目的 → 仔細分析每步發生的反應及得到的產物 → 結合基礎理論與實際問題思考 → 注意答題的模式與要點

在解這類題目時:

首先,要粗讀試題,盡量弄懂流程圖,但不必將每一種物質都推出。

其次,再精讀試題,根據問題去精心研究某一步或某一種物質。

第三,要看清所問題,不能答非所問,並注意語言表達的科學性

在答題時應注意:前一問回答不了,並不一定會影響回答後面的問題。

分析流程圖需要掌握的技巧是:

瀏覽全題,確定該流程的目的——由何原料獲得何產物(副產物),對比原料和產物;

了解流程圖以外的文字描述、**資訊、後續設問中的提示性資訊,並在下一步分析和解題中進行聯絡和呼叫;

解析流程圖並思考:

從原料到產品依次進行了什麼反應?利用了什麼原理(氧化還原?溶解度?

溶液中的平衡?)。每一步操作進行到什麼程度最佳?

每一步除目標物質外還產生了什麼雜質或副產物?雜質或副產物是怎樣除去的?

無機化工題:要學會看生產流程圖,對於比較陌生且複雜的流程圖,巨集觀把握整個流程,不必要把每個環節的原理都搞清楚,針對問題分析細節。

考察內容主要有:

1)、原料預處理

2)、反應條件的控制(溫度、壓強、催化劑、原料配比、ph調節、溶劑選擇)

3)、反應原理(離子反應、氧化還原反應、化學平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、物質的分離與提純)

4)、綠色化學(物質的迴圈利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用)

5)、化工安全(防爆、防汙染、防中毒)等。

講解3:規律

主線主產品分支副產品回頭為迴圈

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

一、工業生產流程主線與核心

二、熟悉工業流程常見的操作與名詞

原料的預處理

①溶解通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等

②灼燒如從海帶中提取碘

③煅燒如煅燒高嶺土改變結構,使一些物質能溶解。並使一些雜質高溫下氧化、分解

④研磨適用於有機物的提取如蘋果中維生素c的測定等。

控制反應條件的方法

①控制溶液的酸鹼性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉澱 ---- ph值的控制。

例如:已知下列物質開始沉澱和沉澱完全時的ph 如下表所示

問題:若要除去mn2+溶液中含有的fe2+,應該怎樣做?

調節ph所需的物質一般應滿足兩點:

①、能與h+反應,使溶液ph值增大;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等物質來調節溶液的ph值

②蒸發、反應時的氣體氛圍

③加熱的目的加快反應速率或促進平衡向某個方向移動

④降溫反應的目的防止某物質在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求的方向移動

⑤趁熱過濾防止某物質降溫時會析出

⑥冰水洗滌洗去晶體表面的雜質離子,並減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗

三、物質的分離和提純的方法

①結晶——固體物質從溶液中析出的過程(蒸發溶劑、冷卻熱飽和溶液、濃縮蒸發)

②過濾——固、液分離

③蒸餾——液、液分離

④分液——互不相溶的液體間的分離

⑤萃取——用一種溶劑將溶質從另一種溶劑中提取出來。

⑥昇華——將可直接氣化的固體分離出來。

⑦鹽析——加無機鹽使溶質的溶解度降低而析出

常見名詞

浸出:固體加水(酸)溶解得到離子

浸出率:固體溶解後,離子在溶液中的含量的多少

酸浸:在酸溶液中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

水洗:通常為除去水溶性雜質

水浸:與水接觸反應或溶解

四、高頻問題:

1、(「浸出」步驟中,為提高鎂的浸出率,可採取的措施有:

答:適當提高反應溫度、增加浸出時間,加入過量硫酸,邊加硫酸邊攪拌

2、如何提高吸收液和so2反應速率:

答:適當提高溫度、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、從溶液中得到晶體:

答:蒸發濃縮-冷卻結晶-過濾-洗滌-乾燥

4、過濾用到的三個玻璃儀器:

答:普通漏斗、玻璃棒、燒杯

5、過濾後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,導致濾紙破損;漏斗中液面高於濾紙邊緣

6、沉澱洗滌操作:

答:往漏斗中(工業上改為往過濾器中)加入蒸餾水至浸沒沉澱,待水自然流下後,重複以上操作2-3次

7、檢驗沉澱fe(oh)3是否洗滌乾淨(含so42-):

答:取最後一次洗滌液,加入bacl2溶液,若有白色沉澱則說明未洗滌乾淨,若無白色沉澱則說明洗滌乾淨

8、如何從mgcl2·6h2o中得到無水mgcl2:

答:在乾燥的hcl氣流中加熱,乾燥的hcl氣流中抑制了mgcl2的水解,且帶走mgcl2·6h2o受熱產生的水汽

9、直接加熱mgcl2·6h2o易得到mg(oh)cl的方程式;加熱lncl3·6h2o生成lnocl的方程式

10、cucl2中混有fe3+加何種試劑調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fe3+的水解,生成fe(oh)3沉澱析出

11、調ph值使得cu2+(4.7-6.2)中的fe3+(2.1~3.2)沉澱,ph值範圍是:

答:3.2~4.7。原因:調節溶液的ph值至3.2~4.7,使fe3+全部以fe(oh)3沉澱的形式析出而cu2+不沉澱,且不會引入新雜質

12、產品進一步提純的操作: 答:重結晶

13、趁熱過濾的原因即操作:

答:減少過濾時間、保持過濾溫度,防止××雜質析出;操作:已預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100℃

15、減壓蒸發(小心烘乾):

答:常壓蒸發溫度過高,××易分解;或者減壓蒸發降低了蒸發溫度,可以防止××分解

16、mg(oh)2沉澱中混有ca(oh)2應怎樣除去:

答:加入mgcl2溶液,充分攪拌,過濾,沉澱用蒸餾水水洗滌

17、蒸發濃縮用到的主要儀器有燒杯、酒精燈等

答:蒸發皿、玻璃棒。還有取蒸發皿用坩堝鉗

18、不用其它試劑,檢查nh4cl產品是否純淨的方法及操作是:

答:加熱法;取少量氯化銨產品於試管底部,加熱,若試管底部無殘留物,表明氯化銨產品純淨

19、檢驗nh4+的方法是:

答:取××少許,加入naoh溶液後加熱,生成的氣體能使潤濕的紅色石蕊試紙變藍。(注意方法與操作的差別)

20、過濾的沉澱欲稱重之前的操作:

答:過濾,洗滌,乾燥,(在乾燥器中)冷卻,稱重

21、「趁熱過濾」後,有時先往濾液中加入少量水,加熱至沸,然後再「冷卻結晶」:

答:稀釋溶液,防止降溫過程中××析出,提高產品的純度

22、苯甲酸的重結晶中粗苯甲酸全部溶解後,再加入少量蒸餾水的目的:

答:為了減少趁熱過濾過程中損失苯甲酸,一般再加入少量蒸餾水

23、加nacl固體減低了過碳酸鈉的溶解度,原因:

答:na+濃度顯著增加抑止了過碳酸鈉的溶解

24、檢驗fe(oh)3是否沉澱完全的試驗操作是:

答:取少量上層清液或過濾後的濾液,滴加幾滴kscn溶液,若不出現血紅色,則表明fe(oh)3 沉澱完全。/

25、檢驗濾液中是否含有fe3+的操作是:

滴入少量kscn溶液,若出現血紅色,則證明有fe3+)

(或加naoh,根據情況而定)

總結1:化工生產主要解決六方面問題:

解決將原料轉化為產品的生產原理;

高考化學工藝流程題

將菱鋅礦研磨成粉的目的是 2 針鐵礦 goethite 是以德國詩人歌德 goethe 名字命名的,組成元素是fe o和h,化學式量為89,化學式是 3 工業上從 濾液3 製取mgo過程中,合適的反應物是 選填序號 a 大理石粉 b 石灰乳 c 純鹼溶液 d 燒鹼溶液 4 濾液4 之後的操作依次為過...

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