-化工流程圖解題技巧

1、化工流程圖解題技巧及練習(xí)一、無(wú)機(jī)化工流程題的特點(diǎn)1、工業(yè)生產(chǎn)流程的主要框架 ：原料f I預(yù)處理f II分離提純fIII核心反應(yīng)-產(chǎn)品2、試題本質(zhì)：想辦法從混合物中提取純凈物。3、考察內(nèi)容：核心考點(diǎn)：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。（1）據(jù)流程圖或題目提供的反應(yīng)物和部分生成物書(shū)寫(xiě)情景方程式；（2）濾渣的成分；（3）濾液的成分；（4）核心反應(yīng)條件的控制和原因；（5）選擇化學(xué)除雜試劑及原因；（6）調(diào)PH值的范圍及試劑的選擇；（7）相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器；（8）相關(guān)計(jì)算。等等。二、解題技巧（一）讀題1、先粗讀：明確原料、明確雜質(zhì)、明確目標(biāo)產(chǎn)品。先不必把每個(gè)環(huán)節(jié)的原理都搞清楚。針對(duì)問(wèn)

2、題再精讀：分析細(xì)節(jié)，根據(jù)問(wèn)題去研究某一步或某一種物質(zhì)。第三，要看清所問(wèn)問(wèn)題，不能答非所問(wèn)，并注意語(yǔ)言表達(dá)的規(guī)范性。【注】：在答題時(shí)應(yīng)注意：前一問(wèn)回答不了，并不一定會(huì)影響回答后面的問(wèn)題。2、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。3-思考要有方向一一在基礎(chǔ)理論框架下結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行思考。常用思考方法：反應(yīng)原理：復(fù)分解、氧還反應(yīng)發(fā)生的條件，書(shū)寫(xiě)原則等提高原料利用率：利用好副產(chǎn)品、循環(huán)使用原料、能量盡可能利用。快速反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)速率（措施有粉碎、加熱、增大濃度、攪拌等）提高產(chǎn)率：化學(xué)平衡向右移動(dòng)。提高產(chǎn)品純度：產(chǎn)品的分離、提純等實(shí)驗(yàn)基本操作問(wèn)題。綠色環(huán)保：反應(yīng)物盡可能無(wú)毒無(wú)害無(wú)副

3、作用，“三廢”的處理，涉及綠色化學(xué)問(wèn)題。工業(yè)成本低：原料廉價(jià)、資源豐富。（二）、樣品的預(yù)處理1、礦樣的預(yù)處理方法：（1）原料的預(yù)處理粉碎的目的：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率（反應(yīng)快）；或使反應(yīng)更完全。煨燒的目的：（A）除去有機(jī)物雜質(zhì)或者碳的雜質(zhì)（如題意告知該礦樣中含C或有機(jī)物雜質(zhì)）；或（B）使一些具有還原性的物質(zhì)被空氣中氧氣氧化、分解（思考樣品成分中是否有具有還原性的物質(zhì),且看在整個(gè)流程中是否需要被氧化）；或（C）改變礦樣的結(jié)構(gòu)，使其在后面的酸溶（或堿溶或水溶）中更易溶解。溶解：有酸溶、堿溶、水溶；又叫酸浸、堿浸、水浸）酸浸目的：與酸反應(yīng)，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。

4、堿浸目的：與堿反應(yīng)，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。水浸目的：使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。（2）【有關(guān)名詞】：浸出：固體加水（酸）溶解得到離子。浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少。【思考】提高浸出率的措施通常有哪些？一粉碎、攪拌、升溫、增大酸（或堿）濃度。2、植物樣品的預(yù)處理方法：灼燒：（如海帶中碘的提取、茶葉中鐵含量的測(cè)定），灼燒成灰之后，再用水浸，為了加快其溶解速率可以加熱、不斷攪拌；然后再過(guò)濾，過(guò)濾之后如果得到的濾液中還有灰燼，可以再過(guò)濾一次。研磨成汁：提取植物樣品中的有機(jī)物所用方法；（如波菜中草酸含量的測(cè)定），研磨成汁之后，

5、如該有機(jī)物可溶于水，研磨之后，可用水浸取；如該有機(jī)物不溶于水，就用有機(jī)溶劑（乙醇或苯、 四氯化碳）來(lái)萃取。三、控制反應(yīng)條件（重要）1、調(diào)節(jié)pH值的目的：控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)PH值除雜：（一般是除 Fe2+、Fe3+）（1）、除Fe2+要將其氧化成Fe3+,氧化劑可選擇 H2O2、CI2、HNO3、NaClO或氯水，到底選擇誰(shuí)，要據(jù)具體的題 景來(lái)選擇；（2）調(diào)PH值所加試劑：一般是含被提純物質(zhì)中的金屬陽(yáng)離子對(duì)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(guò)量而又不會(huì)引入新的雜質(zhì)離子），有時(shí)候也可

6、能加NaOH或氨水來(lái)調(diào)PH值，要據(jù)題意具體分析（一般是加的Na+、NH 4+不會(huì)在后續(xù)的程序中難以分離）（3） PH值的調(diào)節(jié)范圍：據(jù)題意告知的某離子完全沉淀或開(kāi)始沉淀的PH值數(shù)據(jù)來(lái)選擇，不能隨意更改，應(yīng)該是題目中原始數(shù)據(jù)的組合。例如：已知下列物質(zhì)開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH （如下表所示）物質(zhì)開(kāi)始沉淀沉淀完全Fe（OH）3 2.7 3.7Fe（OH）2 7.6 9.6Mn（OH） 2 8.3 9.8問(wèn)題：若要除去 Mn”溶液中含有的Fe2卡,應(yīng)該怎樣做？【答】先加雙氧水把Fe"氧化成Fe3+,再調(diào)節(jié)3,7WPH&3.【注】調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：i、能與H*反應(yīng)，使溶

7、液pH值增大；ii、不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去 Cu”溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的 pH值。2、保持酸過(guò)量（酸化）的目的：通常是抑制某金屬陽(yáng)離子的水解。3、溫度的控制的目的（可用水浴或冰水浴或油浴來(lái)控制）a、冰水浴目的：通常防止某種物質(zhì)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)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(guò)高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)也可能是為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來(lái)，具體問(wèn)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） C, 可彳導(dǎo)NaHCO3晶體，溫度控制在這個(gè)范圍，目的就是防止NaHCO3分解。

8、而在B、的制取過(guò)程中，出澳口的溫度控制在8090C,目的就是要使 Br2揮發(fā)出來(lái)而又減少水蒸氣混入B2中。c、使催化劑的活性達(dá)到最好：如工業(yè)合成氨或工業(yè)SO2氧化為SO3時(shí)，選擇的溫度是 500c左右，原因之一就是使催化劑的活性達(dá)到最高。d、防止副反應(yīng)的發(fā)生：如乙醇的消去反應(yīng)溫度要控制在170C,原因是就是在 140c時(shí)會(huì)有乙醛產(chǎn)生。e、對(duì)于一些工藝來(lái)說(shuō)，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。4、加熱的目的： 加快反應(yīng)速率，或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)?；蚣铀倌彻腆w的溶解。5、降溫反應(yīng)的目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)分解或溶解，或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。四、物質(zhì)的

9、分離和提純的方法及目的結(jié)晶（重結(jié)晶）：固體物質(zhì)從溶液中析出的過(guò)程。過(guò)濾：固、液分離（主要儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒）趁熱過(guò)濾：防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出。洗滌：通常有水洗、冰水洗滌、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)）。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(guò)程中的溶解損耗。（適用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的溶質(zhì)）。醇洗目的：（常用于溶解度較大的溶質(zhì)）洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。（若對(duì)溶解度小的溶質(zhì)進(jìn)行醇洗，則是為了洗去雜質(zhì)離子，并使盡快干燥。蒸儲(chǔ)：液、液分離（主要儀器：蒸儲(chǔ)燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、尾接管）蒸發(fā)：利用加熱的方法，

10、使溶液中溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)（晶體）的過(guò)程。（實(shí)驗(yàn)儀器：蒸發(fā)皿、鐵架臺(tái)、玻璃棒、塔蝸鉗、酒精燈）?！咀ⅰ空舭l(fā)反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍：例如MgCl2?6H2。-MgCl2,應(yīng)在HCl氣體氛圍下蒸發(fā)溶劑，以防其水解。萃?。河靡环N溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來(lái)。分液：互不相溶的液體間的分離（主要儀器：分液漏斗）升華：將可直接氣化的固體分離出來(lái)。鹽析：加無(wú)機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出。（11）灼燒：高溫條件下固體物質(zhì)的燃燒。主要儀器：增期。煮沸：目的通常是是除去溶解在水中的氣體（通常為。2）；或是為了促進(jìn)水解，聚沉后便于過(guò)濾分離?！咀ⅰ拷Y(jié)晶方法一般為 2種：一種是蒸發(fā)結(jié)晶（適用于溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化而

11、變化不大的）。一種是降溫結(jié)晶（適用于溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化而變化較大的）。（后者具體形式又分為冷卻結(jié)晶。蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶。）（1）當(dāng)溶液是單一溶質(zhì)時(shí)當(dāng)溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化不大：（如 NaCl）:蒸發(fā)結(jié)晶。溶質(zhì)的溶解度隨溫度降低而變化較大：（如KNO3）:冷卻結(jié)晶（高溫下先配成飽和溶液）。溶質(zhì)的溶解度隨溫度降低而變化較大，要從稀溶液得到帶結(jié)晶水的晶體（如CuSO4 5H2O）:蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)），冷卻結(jié)晶（過(guò)濾）。（2）當(dāng)溶液中有兩種或以上溶質(zhì)時(shí)：A、要使受溫度影響最大、溶解度最大的溶質(zhì)最先結(jié)晶析出（如除去KNO3中的少量NaCl）:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（過(guò)

12、濾、洗滌、干燥）。B、要使受溫度影響最小、溶解度最小的溶質(zhì)最先結(jié)晶析出：（如除去NaCl中的少量KNO3）:蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、（洗滌、干燥）。C、要使受溫度影響大、溶解度大的溶質(zhì)留在濾液中：必須趁熱過(guò)濾。五、核心反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)方法1、據(jù)箭頭找出反應(yīng)物、生成物或據(jù)題目提供的信息找出反應(yīng)物或部分生成物；2、分析其化合價(jià)的變化，確定發(fā)生的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)還是氧化還原反應(yīng)。3、據(jù)配平的需要確定在反應(yīng)物或生成物中加水、加H+或OH-。a、水可在反應(yīng)物中或生成物中據(jù)需要隨意添加；b、可據(jù)電荷守恒確定在反應(yīng)物或生成物中加H+或OH-或H2O, H+、OH-不能隨意添加，必須據(jù)題意。如反應(yīng)在酸性環(huán)境下進(jìn)行

13、，可在反應(yīng)物或生成物據(jù)需要加H+或H2O,但絕對(duì)不能加 OH- ；如在堿性環(huán)境下反應(yīng)，在反應(yīng)物或生成物中據(jù)需要加OH-或 出0,但絕對(duì)不能加 H+。六、常見(jiàn)文字?jǐn)⑹鲆?guī)范套路（重要）如何進(jìn)行滴定終點(diǎn)的判斷？答：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液顏色由XX顏色變?yōu)?顏色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色。（注：只寫(xiě)“變色”或“褪色”不得分）洗滌沉淀的方法：往漏斗中加入蒸儲(chǔ)水至沒(méi)過(guò)沉淀物，待水自然流下后，重復(fù)以上操作 23次。檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取最后一次的洗滌液，滴加X(jué)X試劑（可與雜質(zhì)的某些離子發(fā)生沉淀反應(yīng)），如果沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明沉淀洗滌干凈；否則說(shuō)明沉淀未洗滌干凈?！咀ⅰ窟@種情況因?yàn)殡x子濃度較低，應(yīng)該選

14、用反應(yīng)靈敏的特征反應(yīng)。此時(shí)一般不用焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)（離子濃度低、效果不好）。檢驗(yàn)沉淀是否完全的方法：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加X(jué)X試劑，若沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明沉淀完全；若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明沉淀未完全。如何進(jìn)行萃取操作？答：在分液漏斗中加溶液和萃取劑，右手堵住漏斗上口塞，左手握活塞，倒轉(zhuǎn)用力振蕩， 放氣，正立放鐵圈上靜置。如何進(jìn)行分液操作？答：讓分液漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁，打開(kāi)分液漏斗上口玻璃塞，打開(kāi)活塞，讓下層液體從下面流出到分界面，再 關(guān)閉活塞，上層液體由上口倒入另一燒杯。如何進(jìn)行焰色反應(yīng)的操作？答：先將鉗絲沾鹽酸在酒精燈火焰上灼燒，反復(fù)幾次，直到與酒精燈火焰顏色接近為止，然后用鉗絲沾取少量待測(cè)液，

15、到酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰顏色，如為黃色，則說(shuō)明溶液中含Na元素；若透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃呈紫色，則說(shuō)明溶液中含 K元素。過(guò)濾的方式有幾種？降溫結(jié)晶主要包括哪些步驟？答：過(guò)濾、趁熱過(guò)濾；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。如何進(jìn)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(shí)停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分。【注意】：在寫(xiě)某一步驟是為了除雜是，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”，只寫(xiě)“除雜”等一類萬(wàn)金油式的回答是不給分的。看清楚是寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平?！咀呓骖}】27.鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某離子電池正極材料有鉆酸鋰（LiCoO2

16、）,導(dǎo)電劑乙快黑和鋁箔等。充點(diǎn)時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xe-=LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件正岐啾浸，為給出）加日宣子電池比sth、H.Oj解液融液回答下列問(wèn)題:11） LiCoO 2中，Co元素的化合價(jià)為 。（2）寫(xiě)出芷極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。（3）酸浸”一般在80c下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;可用鹽酸代 替$04和h2o2的混合液，但缺點(diǎn)是 。（4）寫(xiě)出沉鉆”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。（5）充放電過(guò)程中，發(fā)生 LiCoO2與Li1-x CoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式 。（6）

17、上述工藝中，放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是 。在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有（填化學(xué)式）?！痉治觥康冢?）問(wèn)“正極堿浸”的離子方程式，只要提取到信息“鋁箔”，就能得出2Al+2OH-+2H2O=2AlO2+3H2 T（以人教版為例）;“酸浸”過(guò)程中的氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)需要提取到信息“LiCoO2-CoSO4"，Co的化合價(jià)從+3價(jià)變化到+2價(jià)，被還原，結(jié)合中學(xué)化學(xué)中H25的特殊性（既可做氧化劑又可作還原劑），說(shuō)明H2O2做還原劑，從而得到LiCoO 2+ H2O2 -CoSO4+O2 T的反應(yīng)框架， 有金屬離子存在，就可以催化 H2O2的分解（選修四實(shí)驗(yàn)探究

18、），從而有了2H2O2=2H2O+ O2 T,若用鹽酸代替，要求考生大膽猜測(cè)推理，能將有一定強(qiáng)氧化性的 H2O2氧化，可見(jiàn)+3價(jià)Co的氧化性足夠強(qiáng)，結(jié)合元素化合物的知識(shí)即可得出加入鹽酸會(huì)產(chǎn)生氯氣的結(jié)果；第（4）問(wèn)“沉鉆”過(guò)程的化學(xué)方程式，同樣需提取到信息“CoS。4-CoCO3”化合價(jià)沒(méi)有變化，而 CO32-的提供者為NH4HCO3,說(shuō)明CoCO3的溶解度很小（因HCO 3-電離程度低），自然可以得到：NH4HCO3+COSO4- CoCO3+（ NH4）2SO4+CO2+H2O;D第（5）問(wèn)放電時(shí)LiCoO 2和Li i-xCoO2之間（放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)）的車t化方程式書(shū)寫(xiě)，方程式為：

19、Li i-xCoO2+Li xC6= LiCoO 2+6C;第（6）問(wèn)中對(duì)“放電處理”工藝對(duì)鋰在正極回收利用的優(yōu)勢(shì)分析，結(jié)合放電負(fù)極反應(yīng)：LixC6-xe-=6C+xLi+和正極反應(yīng)和工藝流程的目的是回收得到更多的金屬（Li）;而最后回收金屬化合物在工藝流程圖中非常清楚，為L(zhǎng)i2s。4、A l（ OH ）3, CoCO3。嚴(yán)歌苓說(shuō)，人之間的關(guān)系不一定從陌生進(jìn)展為熟識(shí)，從熟識(shí)走向陌生，同樣是正常進(jìn)展。人與人之間的緣分，遠(yuǎn)沒(méi)有想像中的那么牢固，也許前一秒鐘還牽手一起經(jīng)歷風(fēng)雨，后一秒就說(shuō)散就散，所以，你要懂得善待和珍惜。人與人相處，講究個(gè)真心，你對(duì)我好，我就對(duì)你好，你給予真情，我還你真意，人心是相互

20、的。兩個(gè)人在一起，總會(huì)有人主動(dòng)，但主動(dòng)久了，就會(huì)累，會(huì)傷心，心傷了就暖不回來(lái)了，凡事多站在對(duì)方的角度想一想，多一份忍耐和謙就，就不會(huì)有那么多的怨氣和誤解，也少了一些擦肩而過(guò)。做人不要太苛刻，太苛無(wú)友，人無(wú)完人，每個(gè)人都有這樣或那樣的缺點(diǎn)，重在包容。包容是一種大度，整天笑呵呵的人并不是他沒(méi)有脾氣和煩惱，而是心胸開(kāi)闊，兩個(gè)懂得相互包容的人，才能走得越久。人與人相處，要多一份真誠(chéng)，俗語(yǔ)說(shuō)，你真我便真。常算計(jì)別人的人，總以為自己有多聰明，孰不知被欺騙過(guò)的人，就會(huì)選擇不再相信，千萬(wàn)別拿人性來(lái)試人心，否則你會(huì)輸?shù)皿w無(wú)完膚。人與人相處不要太較真，生活中我們常常因?yàn)橐痪湓挾鵂?zhēng)辯的面紅耳赤，你聲音大，我比你嗓門還大，古人說(shuō)，有理不在聲高，很多時(shí)候，讓人臣服的不是靠嘴，而是靠真誠(chéng)，無(wú)論是朋友親人愛(ài)人都不要太較真了，好好說(shuō)話，也是一種 修養(yǎng)。俗語(yǔ)說(shuō)，良言一句三冬暖，你對(duì)我好，我又豈能不知，你謙讓與我，我又怎能再得寸進(jìn)尺，你欣賞我，我就有可能越變?cè)胶茫阕鹬匚?，我也?huì)用尊重來(lái)回報(bào)你，你付出愛(ài)，必會(huì)得到更多的愛(ài)。與人相處，要多一份和善，切忌惡語(yǔ)相向，互相傷害就有可能永遠(yuǎn)失去彼此，每個(gè)人心中都有一座天平，每個(gè)人心中都藏一份柔軟，表面再?gòu)?qiáng)勢(shì)的人，內(nèi)心也是渴求溫暖的。做人要學(xué)會(huì)謙虛，虛懷若谷。人人都喜歡和謙虛的人交往，司馬懿說(shuō):臣一路走來(lái)，