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文檔簡(jiǎn)介
高考化學(xué)工藝流程答題規(guī)律總結(jié)
安丘一中高三化學(xué)組
一、考點(diǎn)分析
無(wú)機(jī)化工題實(shí)際上是考查考生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識(shí)來(lái)解決工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題的
能力。解此類型題目的基本步驟是:
①?gòu)念}干中獲取有用信息,了解生產(chǎn)的產(chǎn)品
②分析流程中的每一步驟,從幾個(gè)方面了解流程:
A.反應(yīng)物是什么;
B.發(fā)生了什么反應(yīng);
C.該反應(yīng)造成了什么后果,對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):一切反應(yīng)或操作都
是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。
③從問(wèn)題中獲取信息,幫助解題。
了解流程后著手答題。對(duì)反應(yīng)條件的分析可從以下幾個(gè)方面著手:
對(duì)反應(yīng)速率有何影響?對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響?對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響?如原料成本,原
料來(lái)源是否廣泛、是否可再生,能源成本,對(duì)設(shè)備的要求,環(huán)境保護(hù)(從綠色化學(xué)方面作答)。
二、工業(yè)流程題中常用的關(guān)鍵詞
原材料.:礦樣(明磯石、孔雀石、蛇紋石、大理石、鋰輝石、黃銅礦、鐳礦、高嶺土,燒渣),
合金(含鐵廢銅),藥片(補(bǔ)血?jiǎng)?,海水(污水?/p>
灼燒(煨燒):原料的預(yù)處理,不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易提取的物質(zhì):如海帶中提取碘
酸:溶解、去氧化物(膜)、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解(沉淀)
堿:去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解(沉淀)
氧化劑:氧化某物質(zhì),轉(zhuǎn)化為易于被除去(沉淀)的離子氧化物:調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解(沉淀)
控制pH值:促進(jìn)某離子水解,使其沉淀,利于過(guò)濾分離
煮沸:促進(jìn)水解,聚沉后利于過(guò)濾分離;除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣趁熱過(guò)濾:減
少結(jié)晶損失;提高純度
三、工業(yè)流程常見(jiàn)的操作
(-)原料的預(yù)處理
①粉碎、研磨:減小固體的顆粒度,增大固體與液體或氣體間的接觸面積,加快反應(yīng)速率。
(研磨適用于有機(jī)物的提取,如蘋果中維生素C的測(cè)定等)
②水浸:與水接觸反應(yīng)或溶解。
③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等,與酸接觸反應(yīng)或溶解,使可溶性金屬離
子進(jìn)入溶液,不溶物通過(guò)過(guò)濾除去。近年來(lái),在高考題出現(xiàn)了“浸出”操作。在化工生產(chǎn)題
中,礦物原料?“浸出”的任務(wù)是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?,使礦物原料中的有用組分或有害雜質(zhì)選擇
性地溶解,使其轉(zhuǎn)入溶液中,達(dá)到有用組分與有害雜質(zhì)或與脈石組分相分離的目的。
④灼燒:除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化,如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃
性雜質(zhì),將有機(jī)碘轉(zhuǎn)化為碘鹽。
⑤灼燒、焙燒、煨燒:改變結(jié)構(gòu)和組成,使一些物質(zhì)能溶解;并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、
分解,如煨燒高嶺土和石灰石。
(-)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一一pH值的控制。
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)32.73.7
Fe(OH)27.69.6
Mn(OH)28.39.8
若要除去MM+溶液中含有的Fe?+,應(yīng)該怎樣做?
提示:先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)溶液的pH到3.7。
調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足:
A、能與H*反應(yīng),使溶液pH值增大;
B、不引入新雜質(zhì)。例如:若要除去Ci?+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu9H)2、CU2(OH)2c。3
等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值(原理:CuO、Cu(OH)z、CU2(OH)2CO3與H+反應(yīng),使溶液中產(chǎn)濃
度減小,PH上升)。
②蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍:抑制物質(zhì)的水解,提高產(chǎn)率
③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)(正向移動(dòng)或逆向移動(dòng),由題意而
定)
④降溫反應(yīng)的目的:防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)
⑤趁熱過(guò)濾:防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出
⑥冰水洗滌: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
(三)物質(zhì)的分離和提純的方法
①結(jié)晶一一固體物質(zhì)從溶液中析出的過(guò)程(蒸發(fā)溶劑、冷卻熱飽和溶液、濃縮蒸發(fā))
重結(jié)晶是利用固體物質(zhì)均能溶于水,且在水中溶解度差異較大的一種除雜質(zhì)方法。
②過(guò)濾----固、液分離
③蒸儲(chǔ)----液、液分離
④分液一一互不相溶的液體間的分離
⑤萃取一一用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來(lái)。
⑥升華一一將可直接氣化的固體分離出來(lái)。
⑦鹽析——加無(wú)機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出
四、常見(jiàn)文字?jǐn)⑹龇椒?/p>
1.洗滌沉淀:往漏斗中加入蒸館水至浸沒(méi)沉淀,待水自然流下后,重復(fù)以上操作2—3次。
2.從溶液中得到晶體:蒸發(fā)濃縮一降溫結(jié)晶一過(guò)濾一(洗滌-干燥)。
注意:①在寫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“除雜”等
一類沒(méi)有完整概括的回答是不給分的。)
②審題要抓住關(guān)鍵,如看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式,并注意配平。
五、難點(diǎn)解析
流程題只有兩個(gè)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)。
(-)對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橐坏念}目,其實(shí)就是對(duì)混合物的除雜、分離、提純。
有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較大,如NH4NO3、KNO3等物質(zhì),在蒸發(fā)過(guò)程中比
較難析出來(lái),所以要用冷卻法使它結(jié)晶。
而有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較小,如NaCI、KCI等,有少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨
溫度的升高而減小,如Ca(OH)2要使它們析出較多固體溶質(zhì)時(shí),則要用蒸發(fā)濃縮的方法。
(二)對(duì)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(gè)方面:
1、明確題目目的是制什么物質(zhì),從題干或問(wèn)題中獲取有用信息,了解產(chǎn)品的性質(zhì)。
(1)如果在制備過(guò)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(duì)溫度的控制。如:
侯德榜制堿中的NaHCC>3;還有如H2O2、Ca(HCO3)2>KMnO4>AgNCh、HNO3(濃)等物質(zhì)。
(2)如果產(chǎn)物是一種會(huì)水解的鹽,且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時(shí),則要加相對(duì)應(yīng)的酸
來(lái)抑制水解。如:制備FeCb、AICI3、MgCb、Cu(NO3)2等物質(zhì)時(shí),要蒸干其溶液得到固體溶
質(zhì)時(shí),都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來(lái)防止它水解,否則得到的產(chǎn)物分別是Fe2O3.
AI2O3、MgO>CuO;
而像AL(5。4)3、NaAQ、Na2cO3等鹽溶液,雖然也發(fā)生水解,但產(chǎn)物中AI(OH)3、H2SO4>
NaHCO3.NaOH都不是揮發(fā)性物質(zhì),在蒸發(fā)時(shí),抑制了鹽的水解,最后得到的還是溶質(zhì)本身。
(3)如果產(chǎn)物是一種強(qiáng)的氧化劑或強(qiáng)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+、S52-等離子的物質(zhì),則要防止與氧化性強(qiáng)的物質(zhì)接觸。
(4)如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的C02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(guò)程中對(duì)C02或水的除去,也要防止空氣中的C5或水
進(jìn)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(duì)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。
2、注意外界條件對(duì)工藝流程的影響在很多流程圖的題目中,我們經(jīng)常會(huì)看到壓強(qiáng)、溫度等
外界條件的出現(xiàn),不同的工藝對(duì)物質(zhì)反應(yīng)的溫度或壓強(qiáng)有不同的要求,它所起的作用也不一
樣,但卻都是能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡年P(guān)鍵所在,也是命題專家們經(jīng)常要考察學(xué)生的地方。對(duì)外
界條件的分析主要可從以下兩個(gè)方面著手:
(1)對(duì)反應(yīng)速率有何影響?
(2)對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響?
這里主要說(shuō)一說(shuō)溫度的影響,歸納總結(jié)之后,主要有以下幾個(gè)方面的形式來(lái)考查學(xué)生:
①趁熱過(guò)濾(或冰水洗滌)的目的:防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出(或升溫時(shí)會(huì)溶解)而帶入新
的雜質(zhì);
②冰水中反應(yīng)或降溫反應(yīng)的目的:防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求
的方向移動(dòng);
③反應(yīng)中采取加熱措施的作用:一般是為了加快反應(yīng)速率或加速某固體的溶解;
④如果題目中要求溫度控制在具體的一個(gè)溫度范圍內(nèi)(可用水浴或油浴來(lái)控制):
一般有以下幾個(gè)目的:
a、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C02通入NaCI的氨溶液中,保持溶液的溫度為
(30+2)℃,可得NaHC。?晶體,溫度控制在這個(gè)范圍,目的就是防止NaHCCh分解。而在
Brz的制取過(guò)程中,出溪口的溫度控制在80—90℃,目的就是要使印2揮發(fā)出來(lái)而又減少水
蒸氣混入B卷中。
b、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S03時(shí),選擇的溫度是500℃
左右,原因之一就是使催化劑的活性達(dá)到最高。
c、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170℃,原因是就是在140℃時(shí)會(huì)有
乙醛產(chǎn)生。
d、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。
以上有關(guān)溫度的總結(jié)只能說(shuō)是有這種可能來(lái)考,具體問(wèn)題要具體分析。
巧用“試劑一雜質(zhì)一操作一產(chǎn)品"四線法突破工藝流程題
“四線法”顧名思義,通過(guò)分析四條主線,突破工藝流程題的整體把握,四條主線分別為試
劑線,雜質(zhì)線,操作線,產(chǎn)品線。
根據(jù)工藝流程題的類型的不同,四條主線的呈現(xiàn)的具體內(nèi)容不同。
利用“試劑一雜質(zhì)一操作一產(chǎn)品”四線法解工藝流程題的模型認(rèn)知,見(jiàn)圖1。
四線法,符合真實(shí)化工流程的目的,更快更好的得到更純的產(chǎn)品,有利于提煉學(xué)生宏觀辨識(shí)
與微觀探析的素養(yǎng)。
2018年全國(guó)I卷工藝流程題的四線呈現(xiàn)情況、信息呈現(xiàn)形式,見(jiàn)表3。
項(xiàng)目2018四線呈現(xiàn)情況信息呈現(xiàn)形式
全國(guó)卷L焦亞前SmiNazSzOJ
廝線.產(chǎn)品線、操作線框圖信息、文字信息、圖像信息
全國(guó)卷r閃鋅礦為原抖制備金試劑緩雜質(zhì)就、產(chǎn)3、
考框圖信息、表格信息、文字信息
屬鋅
查
全國(guó)卷niKiOm的制取試劑愛(ài)、產(chǎn)品線、操作發(fā)框菖信息、圖售信息、文字信息
情
試劑線、雜質(zhì)稅,產(chǎn)品稅、
況北京卷靖礦濕法鄙備磷酸程圖信息、文字信息、度像信息
江蘇卷生產(chǎn)氣化鋁并獲得試劑線、雜質(zhì)統(tǒng)、產(chǎn)品栽、
框晤信息、文字信息、斐燥信息
Fe^Oa操作統(tǒng)
-----------土】-引》以偌字
粗看工藝流程框圖,迅速把握“四線”,能夠整體把控整個(gè)化工流程的框架,除了儲(chǔ)備一些
常見(jiàn)教材工藝流程,比如高中教材中涉及到的化學(xué)工業(yè):①候氏制堿法:②氯堿工業(yè);③硅
酸鹽工業(yè);④工業(yè)制硫酸;⑤合成氨工業(yè);⑥工業(yè)制硝酸;⑦金屬Na、Mg、Al、Fe、cu等
的冶煉;⑧海水中提取物質(zhì);更需要各主線有關(guān)化工流程的專業(yè)知識(shí)。
2.1試劑線
需要掌握常見(jiàn)試劑的類型及作用和相關(guān)反應(yīng),也可稱為反應(yīng)線。常見(jiàn)試劑及其作用,見(jiàn)表4。
類別常見(jiàn)試劑作用備注
KXhO,,KiCcOn
氧化某物質(zhì)以除去雜甌或獲得
氧化劑HNOKFe<空氣。)、
產(chǎn)鼻
HQ.
的IJ的作用主要是為了
SO:,SO5.I.Fe\金屬.還原某初段以除去雜展,或獲得
還原劑除雜和獲取產(chǎn)品,同一
HQ、HC1產(chǎn)品
種試劑的作用并非睢
利用酸溶解或除去臬物房或獲
酸HiSO<HCLHNOs等-,需要是具體情況而
得產(chǎn)品
言,比如HQ,的作用具
利用㈱8鋁或除去某物質(zhì)或獲
碳Na(MLNaH:O有多樣性.
得產(chǎn)品
氧化物(CuO、MgOkNaF
其它除去某物住或得到產(chǎn)品
等
2.2雜質(zhì)線
于礦物質(zhì)而言,測(cè)定元素組成后,即可確定雜質(zhì),需要積累常見(jiàn)試劑的處理方法,常見(jiàn)雜質(zhì)
及其除雜方式,見(jiàn)表5。
雜品的核心元素除去方式備注
Fe、A1等金屬兀素調(diào)pH需要積累常見(jiàn)元素的除去方式,構(gòu)
SiO?直接過(guò)濾除去姍化為HjSiOj建雜法期去模型認(rèn)知°不常見(jiàn)的物
Ca等金屬雜質(zhì)利用NaF溶液,轉(zhuǎn)化為篦化物沉淀質(zhì)的嵯去,高考設(shè)問(wèn)會(huì)以考杳學(xué)生
可能轉(zhuǎn)化為氟化物沉淀也可能轉(zhuǎn)化髭力為立意出發(fā)點(diǎn)而給予已知信
Kin
為\InOi息.
,'F黑億字
流程分析過(guò)程中,需要抓住雜質(zhì)的去向分析,切勿因?yàn)樗季S的不嚴(yán)謹(jǐn),某雜質(zhì)還未除去還茫
然不知。違背了化工生產(chǎn)的目的。同時(shí)雜質(zhì)的除去離不開(kāi)試劑線的分析。
2.3操作線
主要指的是分離提純操作,每加一次試劑,便需要思考是否需要過(guò)濾、蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、蒸
播、萃取等分離提純操作,見(jiàn)表6。
常見(jiàn)操作具體目的備注
將礦物質(zhì)溶解或除雜工最性溶液升高pH,促進(jìn)金扈志子
水解成氫髭化物沉淀,所加試劑常為:主成分金屬(N)的
家化物.氫家化掰或送酸鹽,避兔引入雜質(zhì),且過(guò)呈的固
水浸、堿浸)體對(duì)溶液無(wú)影響.②加入堿(或高溫熔融反應(yīng))如氨水或
NaOH溶液③加入破酸鈉、蠲化鈉、流酸鈉、氟化鈉等鹽.
一般涉及Kw或溶解度的考查.
雌哂、改轉(zhuǎn)為,使T物質(zhì)能溶解,并使一些雜圃比如有機(jī)
燃燒物)高溫下氧化、研
病小固體的顆粒度,增大固體與液體或氣體間的接觸面
研存常見(jiàn)強(qiáng)作的作用,再要積景.
積,力瞅反應(yīng)速圭,提高浸取率
構(gòu)建分者受純操作的模型認(rèn)
知.不常見(jiàn)的操作,高考設(shè)問(wèn)
T6加入試劑,逋過(guò)反應(yīng),思考是否需要過(guò)濾.其中趁熱
過(guò)濾主要以考查學(xué)生能力為立意出
過(guò)濾:防嫁物質(zhì)因泠卻而結(jié)晶析出或防止產(chǎn)品應(yīng)泠卻而
發(fā)點(diǎn),會(huì)有已知信息.
溶解,造成損失(產(chǎn)品隨涅度升高溶解度隆低)
溶液純凈,無(wú)可溶性雜質(zhì),不俁留母液,可采取蒸發(fā)緒晶,
蒸發(fā)結(jié)晶
獲取產(chǎn)品
物質(zhì)溶解度隨溫度升高變化程度大,俁備骨液,防止可溶
重結(jié)晶
性雜質(zhì)迸入產(chǎn)品,采取蒸發(fā)濃縮.泠犍晶獲取產(chǎn)品
用乙醇、冰水、時(shí)蹲洗滌劑洗滌,為何用該洗濠別洗?
洗滌
洗滌如何操柞?德心方向:洗去雜質(zhì)、防損失
萃取利用物質(zhì)在有機(jī)物和水中的溶解性的差異性
蒸筒沸點(diǎn)相敵大的兩種(多種)液體的分志
_____________<qi:閨穹
2.4產(chǎn)品線
試劑線、雜質(zhì)線、操作線展開(kāi)是為了獲取產(chǎn)品,產(chǎn)品的獲取主要通過(guò)除去雜質(zhì),發(fā)生核心反
應(yīng)而獲取產(chǎn)品。通過(guò)總結(jié)近幾年全國(guó)I卷高考化學(xué)工藝題產(chǎn)品的獲取方式,見(jiàn)表7,不難發(fā)
現(xiàn)產(chǎn)品的獲取具有以下特點(diǎn):
①主要圍繞金屬元素的相關(guān)工藝品產(chǎn)開(kāi)考查,
②工藝可能產(chǎn)品具有多樣性,體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)需要實(shí)效性,
③產(chǎn)品的獲取可能在流程的前半部分,更多是后期才得到產(chǎn)品,
④產(chǎn)品的獲取,需要試劑參與反應(yīng)轉(zhuǎn)化,可能發(fā)生的是氧化還原反應(yīng),
⑤產(chǎn)品的獲取,所涉及的分離提純操作及方法,離不開(kāi)產(chǎn)品自身的性質(zhì),
由于大部分產(chǎn)品是固體,故基本上離不開(kāi)結(jié)晶的相關(guān)操作。
產(chǎn)品最終得到的分語(yǔ)受究操作及
工藝目的是否霜要除雜獲取產(chǎn)品的核心反應(yīng)處于流程環(huán)節(jié)
2018全國(guó)卷
直接過(guò)通,過(guò)飽和溶液析出品體的
I磊取焦亞疏只通過(guò)NaHSOa直儂渡甕產(chǎn)品
酸鈉
2017全國(guó)卷是直接發(fā)生發(fā)生得到產(chǎn)品,未涉及到
I.綜合利用鈦處于施后期得到產(chǎn)品分恚提純。
鐵『
2016全國(guó)卷百通過(guò)中間產(chǎn)物CIO,陰極放電得到產(chǎn)品,獲取
結(jié)晶
I-WNaClO:產(chǎn)品的后
通竦發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得更產(chǎn)
是(雜質(zhì)蛟多)■前期就已經(jīng)生成產(chǎn)品品,利用了鹿酸溶解度隨著溫度升
I?制取粗凝孽
盲溶解度較大的原理
二匚3H3化學(xué)
高考化學(xué)工藝流程答題套路
一、答題的套路
(1)增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施:攪拌、適當(dāng)升高溫度、延長(zhǎng)浸
出時(shí)間、增大浸出液的濃度、固體粉碎增大接觸面積等。
(2)提高固體的焙燒效率方法:增加氧氣的量、固體充分粉碎、逆流焙燒、適當(dāng)升溫等。
(2)加熱的目的:加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向(一般是有利于生成物生成的方向)
移動(dòng)。
(3)溫度不高于XX℃的原因適當(dāng)加快反應(yīng)速率,但溫度過(guò)高會(huì)造成(如濃硝酸)揮發(fā)〃
(如H2O2、NH4HCO3)分解〃(如Na2s。3)氧化或促進(jìn)(如A?3)水解等,影響產(chǎn)品的生成
溫度不低于XX℃的原因:加快反應(yīng)速率或者對(duì)于吸熱反應(yīng)而言可是平衡正移,增加產(chǎn)
率。
(4)從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大的溶質(zhì)、含結(jié)晶水的晶體以及受熱
易分解的溶質(zhì))的方法【蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌(冰水洗或熱水洗或乙醇洗)、
干燥】。
(5)從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的溶質(zhì)的方法【蒸發(fā)結(jié)晶、
趁熱過(guò)濾(如果溫度下降,雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來(lái))、洗滌、干燥】。
(6)溶液配制、蒸發(fā)、過(guò)濾以及固體灼燒時(shí)用到的儀器。
(7)控制某反應(yīng)的pH值使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀(調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要
元素對(duì)應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿,以避免引入新的雜質(zhì);pH分離時(shí)的范圍確定、范圍過(guò)小
的后果(導(dǎo)致某離子沉淀不完全〉或過(guò)大的后果〈導(dǎo)致主要離子開(kāi)始沉淀>)。
(8)減壓蒸憎(減壓蒸發(fā))的原因:減小壓強(qiáng),使液體沸點(diǎn)降低,防止(如山。2、濃硝酸、
NH4HCO3等)受熱分解'揮發(fā)。
(9)檢驗(yàn)溶液中離子是否沉淀完全的方法:將溶液靜置一段時(shí)間后,取上層清夜向其中滴
入沉淀劑,若無(wú)沉淀生成,則離子沉淀完全。
(10)洗滌沉淀:沿玻璃棒向漏斗(或過(guò)濾器)中加蒸儲(chǔ)水至剛好浸沒(méi)沉淀,待水自然流下
后,重復(fù)操作2-3次.
(11)檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴入某試
劑,若--------,則沉淀洗滌干凈。
(12)洗滌的目的:除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)。
(13)冰水洗滌的目的:洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗
滌過(guò)程中的溶解損耗。
(14)乙醇洗滌的目的:降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過(guò)程中的溶解損耗,得到
較干燥的產(chǎn)物;除去固體表面水。
(15)蒸發(fā)時(shí)的氣體氛圍:抑制某離子的水解,如加熱蒸發(fā)AlCb溶液時(shí)為獲得AlCb需在HCI
氣流中進(jìn)行。
(16)實(shí)驗(yàn)前通刈:趕盡裝置中的空氣,防止。2、出0等干擾實(shí)驗(yàn)(如:。2氧化某物質(zhì)、
出0使某物質(zhì)水解);
實(shí)驗(yàn)后通N2:將產(chǎn)生的某氣體全部趕入至后續(xù)某個(gè)裝置,保證產(chǎn)生的氣體被后續(xù)某個(gè)裝
置的溶液完全吸收一一定量實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)中通刈:稀釋某種氣體(如純CI5易分解爆炸)或防止物質(zhì)被氧化(如:生產(chǎn)白磷
過(guò)程中在高純沖保護(hù)下進(jìn)行)。
(17)事先煮沸溶液的原因:除去溶解在溶液中的(如氧氣)防止某物質(zhì)被氧化或C02等。
二、高頻問(wèn)題
1、“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有:
答:適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間、適當(dāng)增大硫酸的濃度、邊加硫酸邊攪拌等。
2、如何提高吸收液和SO?反應(yīng)速率:
答:適當(dāng)提高溫度、增大吸收液或NaCI03的濃度、增大S02與吸收液的接觸面積或攪拌
3、從溶液中得到晶體:
答:蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過(guò)濾-洗滌-干燥
4、過(guò)濾用到的三個(gè)玻璃儀器:
答:普通漏斗、玻璃棒、燒杯
5、過(guò)濾后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(dǎo)致濾紙破損;漏斗中液面高于濾紙邊緣
6、沉淀洗滌操作:
答:往漏斗中(工業(yè)上改為往過(guò)濾器中)加入蒸儲(chǔ)水至浸沒(méi)沉淀,待水自然流下后,重復(fù)以
上操作2-3次
7、檢驗(yàn)沉淀Fe(0H)3是否洗滌干凈(含SCU'):
答:取最后一次洗滌液,加入BaCb溶液,若有白色沉淀則說(shuō)明未洗滌干凈,若無(wú)白色沉淀
則說(shuō)明洗滌干凈
8、如何從MgCI2?6H2。中得到無(wú)水MgCI2:
答:在干燥的HCI氣流中加熱,干燥的HCI氣流中抑制了MgCL的水解,且?guī)ё進(jìn)gCI2?6H2O
受熱產(chǎn)生的水汽
9、直接加熱MgCI2?6H2。易得至Mg(OH)CI的方程式:MgCI2?6H2O=Mg(OH)CI+HCI+5H2O
10、CuCI2中混有Fe3+加何種試劑調(diào)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(jìn)Fe?+的水
解,生成Fe(0H)3沉淀析出
11、調(diào)pH值使得Ci?*(4.7-62)中的Fe3*(2.1~3.2)沉淀,pH值范圍是:
答:3.2~4.7(要根據(jù)題目的具體數(shù)據(jù)填寫)。原因:調(diào)節(jié)溶液的pH值至3.2~4.7,使Fe3+
全部以Fe9Hb沉淀的形式析出而CP+不沉淀,且不會(huì)引入新雜質(zhì)
12、產(chǎn)品進(jìn)一步提純的操作:
答:重結(jié)晶
13、趁熱過(guò)濾的原因及操作:
答:減少過(guò)濾時(shí)間、保持過(guò)濾溫度,防止XX雜質(zhì)析出;
操作:已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾
14、水浴加熱的好處:
答:受熱均勻,便于控制溫度
15、減壓蒸發(fā)(小心烘干):
答:常壓蒸發(fā)溫度過(guò)高,XX易分解;或者減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度,可以防止XX分解
16、Mg(0H)2沉淀中混有Ca(0H)2應(yīng)怎樣除去:
答:加入MgCb溶液,充分?jǐn)嚢?,過(guò)濾,沉淀用蒸儲(chǔ)水水洗滌
17、溶液加熱(蒸發(fā)結(jié)晶與冷卻結(jié)晶)用到的主要儀器有、、、酒精燈等
答:蒸發(fā)皿、玻璃棒。還有取蒸發(fā)皿用生期鉗
固體加熱儀器:坦堪、泥三角、三腳架、甜煙鉗
應(yīng)用:氯化鈉溶液獲得氯化鈉固體的方法:(蒸發(fā))結(jié)晶需要的儀器:_皿、棒、鉗、燈
硫酸銅溶液獲得硫酸銅晶體的方法:_(冷卻)結(jié)晶
需要的儀器:一皿、棒、鉗、燈
硫酸銅晶體獲得硫酸銅粉末的方法:灼燒
需要的儀器:_用、泥、三、鉗
氯化鐵溶液獲得氯化鐵粉末的方法:在HCI氛圍中蒸發(fā)結(jié)
需要的儀器:一皿、棒、鉗、燈
氯化鐵溶液獲得氯化鐵晶體的方法:在HCI氛圍中冷卻結(jié)晶
需要的儀器:一皿、棒、鉗、燈
18、不用其它試劑,檢查NH4cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是:
答:加熱法;取少量氯化錠產(chǎn)品于試管底部,加熱,若試管底部無(wú)殘留物,表明氯化錢產(chǎn)品
純凈
19、檢驗(yàn)NHJ的方法是:
答:取XX少許,加入濃NaOH溶液并加熱,若生成的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。
(注意方法與操作的差別)
20、過(guò)濾的沉淀欲稱重之前的操作:
答:過(guò)濾,洗滌,干燥,(在干燥器中)冷卻,稱重
21、“趁熱過(guò)濾”后,有時(shí)先往濾液中加入少量水,加熱至沸,然后再“冷卻結(jié)晶”:
答:稀釋溶液,防止降溫過(guò)程中XX析出,提高產(chǎn)品的純度
22、苯甲酸的重結(jié)晶中粗苯甲酸全部溶解后,再加入少量蒸儲(chǔ)水的目的:
答:為了減少趁熱過(guò)濾過(guò)程中損失苯甲酸,一般再加入少量蒸儲(chǔ)水
23、加NaCI固體減低了過(guò)碳酸鈉的溶解度,原因:
答:Na+濃度顯著增加抑止了過(guò)碳酸鈉的溶解
24>檢驗(yàn)Fe(OH)3是否沉淀完全的試驗(yàn)操作是:
答:取少量上層清液或過(guò)濾后的濾液,滴加幾滴KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,則表明Fe(OH)3
沉淀完全。
25、檢驗(yàn)濾液中是否含有Fe3+的操作是:
滴入少量KSCN溶液,若出現(xiàn)血紅色,則證明有Fe3+)(或加NaOH,根據(jù)情況而定)
26.錮(Sr)為第五周期IIA族元素,高純六水氯化錮晶體(SrCL七山。)具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,61℃
時(shí)晶體開(kāi)始失去結(jié)晶水,100K時(shí)失去全部結(jié)晶水。用工業(yè)碳酸錮粉末(含少量Ba、Fe的化
合物)制備高純六水氯化錮的過(guò)程如下圖。
請(qǐng)回答:
⑴寫出步驟②在漿液中加入鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
⑵步驟③中調(diào)節(jié)溶液pH至8~10,宜選用的試劑為。
A.稀硫酸B.氫氧化錮粉末C.氫氧化鈉D.氧化錮粉末
所得濾渣的主要成分是填化學(xué)式)。
⑶步驟⑤中,洗滌氯化鍍晶體最好選用。
A.水B.稀硫酸C.氫氧化鈉溶液D.氯化鋸飽和溶液
⑷工業(yè)上用50-60OC熱風(fēng)吹干六水氯化銀,選擇該溫度的原因
是o
⑸若濾液中Ba2+濃度為1X10Smol?L1,依據(jù)下表數(shù)據(jù)可以推算濾液中Sr?+物質(zhì)的量濃
度為。
SrSO4BaS045r(OH)2
Ksp3.3X1071.1X10103.2X104
【答案】⑴SrCO3+2H+—SN+dO+CO2t(2)BD;BaSO4和Fe(OH)3⑶D
1
⑷防止溫度度高于61℃SrCI2?6H2O失去結(jié)晶水(5)不大于3'10、mol?L
高考化學(xué)中的溫度控制
加熱方式一:直接加熱
1.酒精燈加熱溫度達(dá)到400—600C,不穩(wěn)定;
酒精噴燈,用于加強(qiáng)熱,溫度可以到1000°C。
2.直接受熱儀器:試管、蒸發(fā)皿、地?zé)?、燃燒匙、硬質(zhì)玻璃管
3.間接受熱儀器:燒杯、錐形瓶、燒瓶(含蒸鐳燒瓶、三頸瓶)
加熱方式二:電熱套加熱
1.溫度恒定(可調(diào)節(jié))。
2.受熱均勻。
3.升溫快,操作簡(jiǎn)單。
加熱方式三;水(油、砂)浴加熱
A:制備硝基苯(50-60℃)
乙酸乙酯水解(70-80°C)
B:溶解度的測(cè)定
C:銀鏡反應(yīng);制備酚醛樹(shù)脂(沸水)
類(蔗糖、淀粉、纖維素)水解
優(yōu)點(diǎn):受熱均勻,易控制溫度。
需要溫度計(jì)的實(shí)驗(yàn)
一、測(cè)反應(yīng)混合溶液的溫度
1.測(cè)溶解度
2.由乙醇制乙烯
3,中和熱測(cè)定
二、測(cè)蒸氣的溫度
1蒸鐳
2測(cè)定沸點(diǎn)
三、測(cè)環(huán)境溫度
1.溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的反應(yīng)
2.苯的硝化反應(yīng)、乙酸乙酯的水解
3.測(cè)氣體體積時(shí),測(cè)量室溫
注意:作答時(shí)指明溫度計(jì)液泡的位置
冷卻方式一:空氣冷凝
1.用于沸點(diǎn)較高的物質(zhì)的冷卻。
2.制硝基苯、溪苯、乙酸乙酯。
3.長(zhǎng)導(dǎo)管作用:導(dǎo)氣,冷凝(可能有回流)。
4.干燥器中冷卻也屬于空氣冷卻。
冷卻方式二:冷凝管冷卻
1.蒸儲(chǔ)只能用直形冷凝管。
2.冷凝回流直形、球形冷凝管均可使用。
3.冷凝效果蛇形冷凝管最好。
冷卻方式三:冰水冷卻
1.將冰水放在大燒杯或水槽中。待冷卻的物質(zhì)放在U形管、試管、燒瓶或錐形瓶中。
2.如果需要更低溫度冷卻,可以將冰水換成一些冰鹽水。例如20%的食鹽水,冰點(diǎn)-16°C。
溫度對(duì)反應(yīng)的影響
一、可能發(fā)生副反應(yīng)
1.溫度過(guò)高造成熱分解。例如:也。2、HNC)3、HCI。、
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