流程圖課件(合肥五中余闖)

12015屆高三化學(xué)講座無機化工生產(chǎn)流程圖

合肥五中余闖2高考想考什么？呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因能力考查：獲取信息的能力、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

綜上所述，無機工業(yè)流程圖題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題指導(dǎo)思想，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。所以近年來高考該類型題持續(xù)出現(xiàn)。解題方法分析要解好這一類題，學(xué)生最重要的是要克服畏懼心理，認真審題，找到該實驗的目的。一般來說，流程題只有兩個目的：一是從混合物中分離、提純某一物質(zhì)；另一目的就是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。3一、對于實驗?zāi)康臑橐坏念}目，其實就是對混合物的除雜、分離、提純。當遇到這一類題時，要求學(xué)生一定要認真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些，認真分析當加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。這里特別提一提蒸發(fā)結(jié)晶與冷卻結(jié)晶。兩種方法都可以將溶液中的溶質(zhì)以固體形式析出,具體采用何種方法,主要取決于溶質(zhì)的溶解度。45二、對于目的為制備某一物質(zhì)的流程題，要求學(xué)生注意以下幾個方面：1、明確題目目的是制什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。只有知道了實驗?zāi)康模拍芊浅Ｇ宄闹勒麄€流程的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)（由題目信息獲得或根據(jù)所學(xué)知識判斷），則要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來說主要有如下幾種情況：6（1）如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、AgNO3、HNO3（濃）等物質(zhì)。（2）如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應(yīng)的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物質(zhì)。78（3）如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：含F(xiàn)e2+、SO32-等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化性強的物質(zhì)接觸。（4）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水（潮解或發(fā)生反應(yīng)）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOH固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。（5）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法。92、尋找在制備過程中所需的原料，寫出主要的化學(xué)反應(yīng)方程式或制備原理，從中了解流程圖。10例：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：Ⅱ分離提純Ⅰ預(yù)處理Ⅱ分離提純Ⅲ還原11原料：預(yù)處理：除雜：核心化學(xué)反應(yīng)是礦石（固體）酸溶解（表述：“浸出”）控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制條件，調(diào)節(jié)PH，使Mg2+全部沉淀12固體廢料[MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3、Fe2O3等]H2SO4過濾濾液：濾渣：氣體：NaOHpH5.5

過濾濾渣Ⅰ：濾液：NaOHpH12.5

過濾濾液Ⅱ：

MgCl2

CO2CaSO4、H2SiO3未反應(yīng)完固體雜質(zhì)Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過量H+Fe(OH)3、Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+13三、流程題的解題技巧1.工業(yè)流程圖題試題特點歸納(4點):(1)背景:以貼近生產(chǎn)工藝實際的背景知識為載體結(jié)合中學(xué)化學(xué)學(xué)科知識實際,展開探討。(2)流程:原料到操作到產(chǎn)品。(3)原理:化學(xué)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、反應(yīng)條件的控制、綠色化學(xué)等。物理原理——分離、提純?nèi)?過濾、蒸餾、分餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、升華、滲析、鹽析等。(4)設(shè)問方式圍繞裝置、原理、操作等展開。14明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物→結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考→注意答題模式與要點2.解題思路15解題步驟：（1）首先快速審題，明確實驗?zāi)康?，解決“干什么”（2）“怎么做”-------------迅速把握文字材料和方框中有效信息，明確各步的反應(yīng)原理和操作目的，在相應(yīng)方框旁寫出所含物質(zhì)的化學(xué)式[“明確各步的反應(yīng)原理”----是指弄清每個方框內(nèi)的物質(zhì)成分是什么？向方框內(nèi)加入某種試劑后會與其中的哪些成分發(fā)生反應(yīng)？生成物是什么？因此要求同學(xué)們對物質(zhì)的性質(zhì)非常熟悉，我們要判斷哪些物質(zhì)之間能發(fā)生反應(yīng)，生成物是什么，應(yīng)首先從物質(zhì)類別的通性和具體物質(zhì)的特性進行判斷，其次從物質(zhì)所含元素化合價的可變性（即物質(zhì)的氧化性和還原性）入手]（3）遇到不懂的信息或問題可以跳過去，到時再說，有些提供的信息可能在問題中根本沒涉及，有些信息則可以結(jié)合問題幫助理解（4）可以在問題中尋找一些相對獨立的問題作答，節(jié)約審題時間163.工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制原料循環(huán)利用排放物的無害化處理17規(guī)律主線主產(chǎn)品分支副產(chǎn)品回頭為循環(huán)核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制184.熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞（1）原料的預(yù)處理①溶解②灼燒③煅燒

通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等如從海帶中提取碘如煅燒高嶺土改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解19（2）控制反應(yīng)條件的方法①控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀pH值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.820調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：①能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大；②不引入新雜質(zhì)。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(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值

21②蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍③加熱的目的④降溫反應(yīng)的目的⑤趁熱過濾⑥冰水洗滌加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向移動防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動防止某物質(zhì)降溫時會析出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22(3)常見名詞浸出：浸出率：酸浸：水洗：水浸：固體加水（酸）溶解得到離子固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少在酸溶液中反應(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通常為除去水溶性雜質(zhì)與水接觸反應(yīng)或溶解23例1：有關(guān)鋁的化合物的制備高嶺土化學(xué)組成為：Al2O3（25%~34%）、SiO2（40%~34%）、Fe2O3（0.5%~3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分預(yù)處理分離提純還原產(chǎn)物改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸Al2O3+6H+==2Al3++3H2OFe2O3+6H+==2Fe3++H2O除去溶液中的鐵離子24例2：有關(guān)Mn的化合物的制備某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2OFe3+、Mn2+