2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)工藝流程題的突破策略課件

小專題九化學(xué)工藝流程題的突破策略小專題九化學(xué)工藝流程題的突破策略一、題型結(jié)構(gòu)化工流程線路示意圖如下：(1)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)。一、題型結(jié)構(gòu)化工流程線路示意圖如下：(1)箭頭：箭頭進(jìn)入的是(2)三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示該物質(zhì)循環(huán)使用。(3)規(guī)律：主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)。二、解題方法

(1)首尾分析法：對(duì)線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序)試題，首先對(duì)比分析流程圖中的第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，從此分析中找出它們的關(guān)系，弄清原料轉(zhuǎn)化的基本原理和除雜、分離、提純的化工工藝，再結(jié)合題設(shè)問題，逐一解答。(2)三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示該

(2)分段分析法：對(duì)于用同樣的原料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(含副產(chǎn)品)的工藝流程題，用此法更容易找到解題的切入點(diǎn)。

(3)交叉分析法：有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用這一中間產(chǎn)品與部分其他原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品，這種題適合用交叉分析法。即將提供的流程示意圖結(jié)合常見化合物的制取原理劃分成幾條生產(chǎn)流水線，然后上下交叉分析。 (2)分段分析法：對(duì)于用同樣的原料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以 三、考查角度角度1考查原料預(yù)處理方式

1.研磨、粉碎、噴灑

(1)可增大反應(yīng)物的接觸面和接觸機(jī)會(huì)，加快反應(yīng)速率，以提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率等。

(2)增大接觸面積的具體措施有：固體采用粉碎、研磨的方法；液體采用噴灑的方法；氣體采用多孔分散器；等。三、考查角度角度1考查原料預(yù)處理方式 1.研磨、粉碎、噴灑2.浸出

浸出即浸取、溶解，向固體中加入適量溶劑，使其中可溶性的物質(zhì)溶解或通過反應(yīng)進(jìn)入溶液。浸出可分為水浸、酸浸、堿浸、醇浸等。(1)水浸：是為了分離水溶性和非水溶性的物質(zhì)；(2)酸浸：是為了溶解金屬、金屬氧化物、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)某離子的水解而轉(zhuǎn)化為沉淀等；(3)堿浸：是為了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解鋁及其化合物、調(diào)節(jié)pH等；(4)醇浸：為了提取有機(jī)物。2.浸出 浸出即浸取、溶解，向固體中加入適量溶劑，使其中可溶3.灼燒(煅燒、焙燒)是指在高溫下使固體原料分解、反應(yīng)或改變結(jié)構(gòu)。4.攪拌、加熱

加速溶解；增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；對(duì)于吸熱反應(yīng)，加熱可同時(shí)提高原料的轉(zhuǎn)化率，但要避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解。5.表面處理如除去表面油污；金屬晶體可用機(jī)械法打磨；化學(xué)法除去表面氧化物；等。3.灼燒(煅燒、焙燒)是指在高溫下使固體原料分解、反應(yīng)或改變角度2考查反應(yīng)條件控制反應(yīng)條件條件內(nèi)容調(diào)節(jié)溶液的pH(1)目的：使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而分離。(2)方法：加入能消耗H＋的物質(zhì)且不引入新的雜質(zhì)。如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等來調(diào)節(jié)溶液的pH角度2考查反應(yīng)條件控制反應(yīng)條件條件內(nèi)容調(diào)節(jié)溶液(1)目的：使(續(xù)表)反應(yīng)條件條件內(nèi)容控制溫度(1)加熱：加快反應(yīng)速率或溶解速率；促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物質(zhì)；使沸點(diǎn)相對(duì)較低或易升華的原料氣化。(2)降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)溶解(或分解)；使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)(放熱方向)；使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；降低晶體的溶解度，減少損失。(3)控溫(用水浴帶溫度計(jì)便于控溫且受熱均勻)：防止某種物質(zhì)溫度在過高時(shí)分解或揮發(fā)；為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來；使催化劑的活性達(dá)到最好；防止副反應(yīng)的發(fā)生。(4)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(續(xù)表)反應(yīng)條件條件內(nèi)容控制溫度(1)加熱：加快反應(yīng)速率或溶反應(yīng)條件條件內(nèi)容控制壓強(qiáng)改變速率，使平衡向需要的方向移動(dòng)使用催化劑大大提高反應(yīng)速率、降低能耗，但不影響化學(xué)平衡。使用時(shí)必須注意其活性溫度，且防止雜質(zhì)使催化劑“中毒”，延長(zhǎng)使用壽命(續(xù)表)反應(yīng)條件條件內(nèi)容控制壓強(qiáng)改變速率，使平衡向需要的方向移動(dòng)使用方法目的水溶法除去可溶性雜質(zhì)酸溶法除去堿性雜質(zhì)堿溶法除去酸性雜質(zhì)氧化劑或還原劑法除去還原性或氧化性雜質(zhì)加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)調(diào)節(jié)pH法

如除去酸性銅溶液中的Fe3+等角度3考查混合物的提純方法方法目的水溶法除去可溶性雜質(zhì)酸溶法除去堿性雜質(zhì)堿溶法除去酸性角度4考查混合物的分離方法

(1)過濾(趁熱過濾或抽濾)：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。

(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4萃取溴水中的溴。

(3)結(jié)晶：蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻熱飽和溶液。

(4)蒸餾或分餾：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。

(5)冷卻法：利用氣體易液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣與氮?dú)?、氫氣。角?考查混合物的分離方法 (1)過濾(趁熱過濾或抽濾)：分角度5考查綠色化學(xué)

物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用等。角度6考查化工安全防爆、防污染、防中毒等。角度7考查反應(yīng)原理

離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理等。角度5考查綠色化學(xué) 物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能角度8考查循環(huán)操作與副產(chǎn)物利用

(1)對(duì)可逆反應(yīng)：可將未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物分離出來后送入反應(yīng)器重新反應(yīng)。如合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，分離氨后的尾氣中還含有大量原料氣(N2和H2)可送入合成塔，實(shí)施循環(huán)生成。

(2)若某種物質(zhì)在流程中既是輔助原料又是副產(chǎn)品(既流進(jìn)又流出)，則可考慮循環(huán)利用。

(3)注意某些隱形存在物質(zhì)，在循環(huán)操作中因累積導(dǎo)致濃度過高，可能影響產(chǎn)品的純度。角度8考查循環(huán)操作與副產(chǎn)物利用 (1)對(duì)可逆反應(yīng)：可將未轉(zhuǎn)化[典例](2018年北京卷)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：已知：磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH)，還含有Ca5(PO4)3F和有機(jī)碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O(1)上述流程中能加快反應(yīng)速率的措施有__________。(2)磷精礦粉酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：[典例](2018年北京卷)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流2Ca5(PO4)3(OH)＋3H2O＋10H2SO410CaSO4·0.5H2O＋6H3PO4

①該反應(yīng)體現(xiàn)出酸性關(guān)系：H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。 ②結(jié)合元素周期律解釋①中結(jié)論：P和S電子層數(shù)相同，

_________________________________________________。

(3)酸浸時(shí)，磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為SiF4

除去。寫出生成HF的化學(xué)方程式：

_________________________________________________。2Ca5(PO4)3(OH)＋3H2O＋10H2SO41

(4)H2O2

將粗磷酸中的有機(jī)碳氧化為CO2

脫除，同時(shí)自身也會(huì)發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間，不同溫度下的有機(jī)碳脫除率如圖所示。80℃后脫除率變化的原因：_______________________________________________________________。 (4)H2O2將粗磷酸中的有機(jī)碳氧化為CO2脫除，同

(5)脫硫時(shí)，CaCO3

稍過量，充分反應(yīng)后仍有SO2－殘留，原因是________________；加入BaCO3可進(jìn)一步提高硫的脫除率，其離子方程式是_________________________________________________________________________________________。

(6)取ag所得精制磷酸，加適量水稀釋，以百里香酚酞作指示劑，用bmol·L－1NaOH溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL，精制磷酸中H3PO4

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是4________。(已知：H3PO4摩爾質(zhì)量為98g·mol－1) (5)脫硫時(shí)，CaCO3稍過量，充分反應(yīng)后仍有SO2－2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)工藝流程題的突破策略課件答案：(1)研磨、加熱(2)①＜②核電荷數(shù)P＜S，原子半徑P＞S，得電子能力P＜S，非金屬性P＜S (3)2Ca5(PO4)3F＋10H2SO4＋5H2O===10CaSO4·0.5H2O＋6H3PO4＋2HF↑ (4)80℃后，H2O2

分解速率大，濃度顯著降低

0.049bc(6)

a答案：(1)研磨、加熱(2)①＜②核電荷數(shù)P＜S，原子半徑小專題九化學(xué)工藝流程題的突破策略小專題九化學(xué)工藝流程題的突破策略一、題型結(jié)構(gòu)化工流程線路示意圖如下：(1)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)。一、題型結(jié)構(gòu)化工流程線路示意圖如下：(1)箭頭：箭頭進(jìn)入的是(2)三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示該物質(zhì)循環(huán)使用。(3)規(guī)律：主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)。二、解題方法

(1)首尾分析法：對(duì)線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序)試題，首先對(duì)比分析流程圖中的第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，從此分析中找出它們的關(guān)系，弄清原料轉(zhuǎn)化的基本原理和除雜、分離、提純的化工工藝，再結(jié)合題設(shè)問題，逐一解答。(2)三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示該

(2)分段分析法：對(duì)于用同樣的原料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(含副產(chǎn)品)的工藝流程題，用此法更容易找到解題的切入點(diǎn)。

(3)交叉分析法：有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用這一中間產(chǎn)品與部分其他原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品，這種題適合用交叉分析法。即將提供的流程示意圖結(jié)合常見化合物的制取原理劃分成幾條生產(chǎn)流水線，然后上下交叉分析。 (2)分段分析法：對(duì)于用同樣的原料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以 三、考查角度角度1考查原料預(yù)處理方式

1.研磨、粉碎、噴灑

(1)可增大反應(yīng)物的接觸面和接觸機(jī)會(huì)，加快反應(yīng)速率，以提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率等。

(2)增大接觸面積的具體措施有：固體采用粉碎、研磨的方法；液體采用噴灑的方法；氣體采用多孔分散器；等。三、考查角度角度1考查原料預(yù)處理方式 1.研磨、粉碎、噴灑2.浸出

浸出即浸取、溶解，向固體中加入適量溶劑，使其中可溶性的物質(zhì)溶解或通過反應(yīng)進(jìn)入溶液。浸出可分為水浸、酸浸、堿浸、醇浸等。(1)水浸：是為了分離水溶性和非水溶性的物質(zhì)；(2)酸浸：是為了溶解金屬、金屬氧化物、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)某離子的水解而轉(zhuǎn)化為沉淀等；(3)堿浸：是為了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解鋁及其化合物、調(diào)節(jié)pH等；(4)醇浸：為了提取有機(jī)物。2.浸出 浸出即浸取、溶解，向固體中加入適量溶劑，使其中可溶3.灼燒(煅燒、焙燒)是指在高溫下使固體原料分解、反應(yīng)或改變結(jié)構(gòu)。4.攪拌、加熱

加速溶解；增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；對(duì)于吸熱反應(yīng)，加熱可同時(shí)提高原料的轉(zhuǎn)化率，但要避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解。5.表面處理如除去表面油污；金屬晶體可用機(jī)械法打磨；化學(xué)法除去表面氧化物；等。3.灼燒(煅燒、焙燒)是指在高溫下使固體原料分解、反應(yīng)或改變角度2考查反應(yīng)條件控制反應(yīng)條件條件內(nèi)容調(diào)節(jié)溶液的pH(1)目的：使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而分離。(2)方法：加入能消耗H＋的物質(zhì)且不引入新的雜質(zhì)。如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等來調(diào)節(jié)溶液的pH角度2考查反應(yīng)條件控制反應(yīng)條件條件內(nèi)容調(diào)節(jié)溶液(1)目的：使(續(xù)表)反應(yīng)條件條件內(nèi)容控制溫度(1)加熱：加快反應(yīng)速率或溶解速率；促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物質(zhì)；使沸點(diǎn)相對(duì)較低或易升華的原料氣化。(2)降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)溶解(或分解)；使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)(放熱方向)；使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；降低晶體的溶解度，減少損失。(3)控溫(用水浴帶溫度計(jì)便于控溫且受熱均勻)：防止某種物質(zhì)溫度在過高時(shí)分解或揮發(fā)；為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來；使催化劑的活性達(dá)到最好；防止副反應(yīng)的發(fā)生。(4)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(續(xù)表)反應(yīng)條件條件內(nèi)容控制溫度(1)加熱：加快反應(yīng)速率或溶反應(yīng)條件條件內(nèi)容控制壓強(qiáng)改變速率，使平衡向需要的方向移動(dòng)使用催化劑大大提高反應(yīng)速率、降低能耗，但不影響化學(xué)平衡。使用時(shí)必須注意其活性溫度，且防止雜質(zhì)使催化劑“中毒”，延長(zhǎng)使用壽命(續(xù)表)反應(yīng)條件條件內(nèi)容控制壓強(qiáng)改變速率，使平衡向需要的方向移動(dòng)使用方法目的水溶法除去可溶性雜質(zhì)酸溶法除去堿性雜質(zhì)堿溶法除去酸性雜質(zhì)氧化劑或還原劑法除去還原性或氧化性雜質(zhì)加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)調(diào)節(jié)pH法

如除去酸性銅溶液中的Fe3+等角度3考查混合物的提純方法方法目的水溶法除去可溶性雜質(zhì)酸溶法除去堿性雜質(zhì)堿溶法除去酸性角度4考查混合物的分離方法

(1)過濾(趁熱過濾或抽濾)：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。

(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4萃取溴水中的溴。

(3)結(jié)晶：蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻熱飽和溶液。

(4)蒸餾或分餾：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。

(5)冷卻法：利用氣體易液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣與氮?dú)?、氫氣。角?考查混合物的分離方法 (1)過濾(趁熱過濾或抽濾)：分角度5考查綠色化學(xué)

物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用等。角度6考查化工安全防爆、防污染、防中毒等。角度7考查反應(yīng)原理

離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理等。角度5考查綠色化學(xué) 物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能角度8考查循環(huán)操作與副產(chǎn)物利用

(1)對(duì)可逆反應(yīng)：可將未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物分離出來后送入反應(yīng)器重新反應(yīng)。如合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，分離氨后的尾氣中還含有大量原料氣(N2和H2)可送入合成塔，實(shí)施循環(huán)生成。

(2)若某種物質(zhì)在流程中既是輔助原料又是副產(chǎn)品(既流進(jìn)又流出)，則可考慮循環(huán)利用。

(3)注意某些隱形存在物質(zhì)，在循環(huán)操作中因累積導(dǎo)致濃度過高，可能影響產(chǎn)品的純度。角度8考查循環(huán)操作與副產(chǎn)物利用 (1)對(duì)可逆反應(yīng)：可將未轉(zhuǎn)化[典例](2018年北京卷)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：已知：磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH)，還含有Ca5(PO4)3F和有機(jī)碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O(1)上述流程中能加快反應(yīng)速率的措施有__________。(2)磷精礦粉酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：[典例](2018年北京卷)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流2Ca5(PO4)3(OH)＋3H2O＋10H2SO410CaSO4·0.5H2O＋6H3PO4

①該反應(yīng)體現(xiàn)出酸性關(guān)系：H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。 ②結(jié)合元素周期律解釋①中結(jié)論：P和S電子層數(shù)相同，

_________________________________________________。

(3)酸浸時(shí)，磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為SiF4

除去。寫出生成HF的化學(xué)方程式：

_________________________________________________。2Ca5(PO4)3(OH)＋3H2O＋10H2SO41

(4)H2O2

將粗磷酸中的有機(jī)碳氧化為CO2

脫除，同