化工流程圖解題技巧(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 思路+套路出路例談初中化學(xué)工藝流程解題策略與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)一、化工流程題特點初中化學(xué)流程圖考查主要有溶液的流程和氣體的流程兩大類：溶液溶質(zhì)流程的特點：工業(yè)生產(chǎn)流程的主要框架:原料預(yù)處理分離提純核心反應(yīng)產(chǎn)品試題本質(zhì)：想辦法從原料混合物中獲得純凈的產(chǎn)品。 考查主要內(nèi)容：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。氣體流程主要考查常見氣體的分離提純或質(zhì)量測定，這類題考查問題主要設(shè)問出發(fā)點有：據(jù)流程圖或題目提供的反應(yīng)物和部分生成物書寫情景方程式；濾渣的成分；濾液的成分；核心反應(yīng)條件的控制和原因；選擇化學(xué)除雜試劑及原因；調(diào)pH值的范圍及試

2、劑的選擇；相關(guān)實驗操作及儀器；相關(guān)計算等等。工藝流程題的結(jié)構(gòu)分題頭、流程圖和問題三部分。題頭一般是簡單介紹該工藝生產(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的(包括副產(chǎn)品)；流程圖部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；問題部分主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及到的化學(xué)知識設(shè)制成系列問題，構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。 二、做解題過程審題的思路明確目標(biāo)讀流程圖的方法抓箭頭：主線主產(chǎn)品；支線副產(chǎn)品；回頭循環(huán)品。原料與產(chǎn)品：明確原料，從原料出發(fā)，要得到最終產(chǎn)品，必須除去什么元素、引進什么元素？初中一般是關(guān)于Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ca這幾種常見金屬的流程。步驟與目的：加入某種試劑，采取這樣的方法，

3、其目的是什么？一般只考慮后面提問有關(guān)的步驟，其他不一定要清楚。信息與遷移：所給信息一定有用，而且一定用到，有時還需分解、重組、遷移到本題中來?！咀ⅰ浚涸诖痤}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。答題的套路原料的預(yù)處理方法：粉碎目的：增大接觸面積，使原料充分快速反應(yīng)。煅燒目的：使原料中某些成分氧化，如碳氧化氣化除去；如金屬氧化為金屬氧化物而易被酸溶解，在后續(xù)步驟中容易被提取。溶解：有酸溶、水溶，又叫酸浸、水浸。 酸浸目的：與酸反應(yīng)，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。 水浸目的：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。 三、核心素養(yǎng)化學(xué)符號書

4、寫控制反應(yīng)條件答題的套路之一 1、調(diào)節(jié)pH值的目的：控制溶液的酸堿度使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀，從而分離除去。調(diào)節(jié)pH值除雜：（一般是除Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+等金屬離子）除Fe2+要將其氧化成Fe3+，氧化劑可選擇H2O2，原因是不引入新的雜質(zhì)。調(diào)pH值所加試劑：一般是含被提純物質(zhì)中的金屬陽離子對應(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，這樣可即使過量而又不會引入新的雜質(zhì)離子），有時候也可能加NaOH或氨水來調(diào)pH值，要據(jù)題意具體分析（一般是加的Na+、NH4+不會在后續(xù)的程序中難以分離）pH值的調(diào)節(jié)

5、范圍：據(jù)題意告知的某離子完全沉淀或開始沉淀的pH值數(shù)據(jù)來選擇，不能隨意更改，應(yīng)該是題目中原始數(shù)據(jù)的組合。例題：氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3，其他雜質(zhì)不溶于酸)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下：（1）酸溶之前要將礦石粉碎的目的是 。稀硫酸需要過量的目的是 。酸溶步驟中碳酸鎂溶解的反應(yīng)方程式為 ，屬于 反應(yīng)。（2）已知Mg2+、Fe2+和Fe3+在溶液中遇到氨水均可以轉(zhuǎn)化成難溶性堿沉淀，開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀9.47.92.7沉淀完全12.49.63.7流程“氧化”一步中H2O2的作用是將溶液中的Fe

6、2+轉(zhuǎn)化成Fe3+，不能直接沉淀Fe2+的原因是 ，此步驟中要控制溫度不能太高，原因是 。反應(yīng)要控制溶液pH值的范圍是 ,濾渣2的化學(xué)式是 。2、溫度的控制的目的（可用水浴或冰水浴來控制） a、冰水浴目的：通常防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)或溶解； b、水浴目的：通常防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)也可能是為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來，具體問題要具體分析。如侯德榜制堿中，將CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的溫度為（30+2），可得NaHCO3晶體，溫度控制在這個范圍，目的就是有利于NaHCO3結(jié)晶析出并防止NaHCO3分解。c、對于一些工藝來說，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設(shè)

7、備的要求，達到綠色化學(xué)的要求。 四、核心素養(yǎng)科學(xué)探究物質(zhì)的分離和提純的方法及目的答題套路之二 結(jié)晶：溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出的過程，主要有蒸發(fā)結(jié)晶、降溫結(jié)晶兩種形式，后者具體形式又分為冷卻結(jié)晶；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。 過濾：固、液分離（主要儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒） 趁熱過濾：防止某物質(zhì)降溫時會析出。 洗滌：通常有水洗、冰水洗滌、酒精（乙醇）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)），如果雜質(zhì)離子有毒，還需說是防止雜質(zhì)離子污染環(huán)境，或回收再利用提高原料利用率。 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程中的溶解損耗。酒精洗目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在

8、洗滌過程中的溶解損耗并使晶體盡快干燥。 煮沸：目的通常是是除去溶解在水中的氣體（通常為CO2、O2），例如探究鐵生銹條件的實驗中需要用到迅速冷卻經(jīng)煮沸的蒸餾水，其中煮沸的目的就是除去溶解在水中的氧氣。五、核心素養(yǎng)語言表達，規(guī)范敘述套路之三 洗滌沉淀的方法：往漏斗中加入蒸餾水至沒過沉淀物,待水自然流下后，重復(fù)以上操作23次。 檢驗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)），如果沒有沉淀生成，說明沉淀洗滌干凈；否則說明沉淀未洗滌干凈。檢驗沉淀是否完全的方法：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加××試劑，若沒有沉淀生成，說

9、明沉淀完全；若出現(xiàn)沉淀則說明沉淀未完全。過濾的方式有幾種？降溫結(jié)晶主要包括哪些步驟？ 答：過濾、趁熱過濾；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥如何進行結(jié)晶蒸發(fā)操作？ 答：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)時停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分?！咀⒁狻浚涸趯懩骋徊襟E是為了除雜時，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不得分的。寫化學(xué)反應(yīng)方程式要注意配平。例1、（2016揚州）硫酸銅在紡織、印刷等行業(yè)有廣泛用途（2）以CuSO4為原料制備堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3的過程如圖3：檢驗沉淀是否洗滌干凈選用的試劑是 （填化學(xué)式），烘干時產(chǎn)品中出現(xiàn)少量

10、黑色物質(zhì)，可能的原因為 例2碳酸鎂晶須（MgCO3nH2O，n=15的整數(shù)）廣泛應(yīng)用于冶金、耐火材料及化工產(chǎn)品等領(lǐng)域為測定碳酸鎂晶須中n的值，學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖1裝置并進行了3次實驗：（不考慮稀鹽酸揮發(fā)）【查閱資料】：a、碳酸鎂晶須受熱分解，生成3種氧化物；b、相對分子質(zhì)量：Mr（MgCO3）：84、Mr（H2O）：18、Mr（MgO）：40、Mr（CO2）：44【實驗步驟】 ；準(zhǔn)確稱取3.45g MgCO3nH2O放在B裝置中，連接儀器；打開彈簧夾a，鼓入一段時間空氣，稱量C裝置的質(zhì)量；關(guān)閉彈簧夾a，打開分液漏斗活塞，緩緩滴入稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體為止；編號123實驗前228.00228.00

11、228.00實驗后229.10229.11229.09打開彈簧夾a， ；準(zhǔn)確稱量C裝置的質(zhì)量（如表）；重復(fù)上述步驟；根據(jù)數(shù)據(jù)進行計算【實驗分析及數(shù)據(jù)處理】（1）完善實驗步驟： ； ；（2）請計算碳酸鎂晶須中的n值（要求有計算過程）（3）A裝置中盛放的溶液是 ；其作用是 （4）D裝置的作用是 ；【實驗反思】（5）下列選項中，會造成實驗結(jié)果偏大的是 ；偏小的是 ；反應(yīng)結(jié)束后，沒有通空氣； 稱量C裝置前，沒有通空氣；沒有A裝置； 沒有D裝置；稀鹽酸滴加速率太快； C裝置中NaOH溶液濃度過大；（7）為精確測定n的值，在老師指導(dǎo)下，小組同學(xué)稱取13.8g MgCO3nH2O進行熱重分析，并繪制出如圖2

12、所示的熱重曲線示意圖則：t1t2段發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為： ；t2t3段發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為： t3t4段發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為： 3.（7分）下圖是氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe3O4粉的部分工藝流程簡圖。（1）試劑X是 _ （寫化學(xué)式）。Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3方程式：_（2）操作Y的名稱為 ，F(xiàn)e(OH)2與Fe(OH)3反應(yīng)生成Fe3O4方程式： _（3）硫酸與氧化鐵的反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）往鐵粉（含少量氧化鐵）中加入硫酸，除鐵、氧化鐵與硫酸發(fā)生反應(yīng)外，一定還發(fā)生其它反應(yīng)。作出這種判斷的依據(jù)是。4. 蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成，由蛇紋

13、石制取堿式碳酸鎂的實驗步驟如圖1：（1）操作I中發(fā)生的中和反應(yīng)是 （2）進行I操作時，控制溶液的pH=78，Ca（OH）2不能過量，若Ca（OH）2過量可能會導(dǎo)致 溶解，產(chǎn)生 沉淀（有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表）氫氧化物溶液pH開始沉淀沉淀完全時沉淀開始溶解沉淀完全溶解Fe（OH）32.33.4沉淀不溶沉淀不溶Al（OH）33.35.27.812.8Mg（OH）28.611.1沉淀不溶沉淀不溶（3）從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作為顏料，先向沉淀物A中加入 （填所加物質(zhì)的化學(xué)式），然后 、 、灼燒（填實驗操作名稱）。上述實驗中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是 （填化學(xué)式）（4）現(xiàn)設(shè)計實驗，確定產(chǎn)品aMg

14、CO3bMg（OH）2cH2O中a、b、c的值，請寫出下列實驗步驟中所需要測定的項目（可用試劑：濃硫酸、堿石灰、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水）：樣品稱量，高溫分解，測出水蒸氣的質(zhì)量， ，稱量MgO的質(zhì)量（5）從下列儀器圖2中（裝有必要的試劑）中選擇完成上述實驗所必需的儀器，連接一套裝置 （選擇儀器代號，可重復(fù)使用，用“AB”表示）（6）18.2g產(chǎn)品完全分解后產(chǎn)生6.6gCO2和8.0gMgO，由此可知，產(chǎn)品的化學(xué)式中a=，b=，c=5.已知過氧化鈉（化學(xué)式為Na2O2）是一種淺黃色固體粉末，可用作呼吸面具里的供氧劑，利用人呼出的二氧化碳與Na2O2反應(yīng)放出O2，供給人的正常生命活動，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O22CO22Na2CO3O2。