高考化學二輪專題復習課件：化學工藝流程題解題思路指導

1、化學工藝流程題解題思路指導,化學工藝流程題是將化工生產中的生產流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產流程中有關的化學知識步步設問，是無機框圖的創(chuàng)新。,它以現(xiàn)代工業(yè)生產為依托，與化工生產成本、產品提純、環(huán)境保護等相融合，考查物質的制備、檢驗、分離提純等基本實驗原理在化工生產中的實際應用，要求考生依據(jù)流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關鍵、準確答題。,例題：某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，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：,部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表。,（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措

2、施有 （寫兩條）,（2）濾渣I的主要成分有 。,（3）從濾液中可回收利用的主要物質有 。,1，題頭:介紹原材料。,2，題干:用框圖形式將主要產工藝流程表示出來。,3，題尾：設問,一，無機工業(yè)流程圖的構成特點,二、設問特點,1，以點的形式設問。 即不需要理清工業(yè)生成流程圖的主線即可以答題。,2，以線的形式設問。 即必須先理解工業(yè)生產流程圖主線與核心部分才能答題。,（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （寫兩條）,（2）濾渣I的主要成分有 。,三、工業(yè)流程圖主線與核心,原料預處理,產品分離提純,反應條件控制,四、化學工藝流程題的設問角度,成本,產率,環(huán)保,安全,1）“浸出”步驟中

3、，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （兩條）,例題：某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，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：,（一）原料預處理的解題思路,思考方向：讓更多的鎂的化合物能與硫酸反應。即反應時間、反應速率,原料預處理的常用方法總結,研磨,增大反應物接觸面積，加快反應速率。,水浸,與水反應或溶解 ，使原料變成可溶性離子。,酸浸 堿浸,與酸（堿）接觸反應或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶性物質過濾分離。,灼燒,煅燒,改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質 在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。,除去可燃性雜質或使

4、原料初步轉化。,粉碎,（2015石家莊二模）稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源，被廣泛應用于電子信息、國防軍工等多個領域。一種從廢棄陰極射線管（CRT）熒光粉中提取稀土元素釔（Y）的工藝流程如下：,已知：廢棄CRT熒光粉的化學組成（某些不參與反應的雜質未列出）：,（1）步驟I中進行原料預處理的目的為_。,除去ZnO和Al2O3,降低后續(xù)除雜困難,（二）常用的控制中心反應的條件,（2009江蘇卷16）以氯化鉀和鈦白廠的副產品硫酸亞鐵為原料生產硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：,（3）反應需控制反應溫度低于35 ，其目的是_。,防止NH4HCO3分解 （或減少Fe

5、2+的水解）,反應速率 物質的溶解度 物質的熱分解與揮發(fā) 弱離子的水解（平衡）,例題3：某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，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：,部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表。,（2）濾渣I的主要成分有 。,金屬離子的沉淀或溶解,(1)調節(jié)溶液的pH。能與H反應，使溶液pH變大，便于沉淀某些金屬離子。（不引入新雜質）,例如若要除去Cu2中混有的Fe3，最好加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH。,(2)控制溫度?？紤]因素：反應速率；物質溶解度，熱穩(wěn)定

6、性和揮發(fā)性；平衡移動方向,(3)控制壓強。改變速率，影響平衡移動方向。,(4)使用合適的催化劑。加快反應速率，提高生產效率。,工藝流程常用的控制反應條件的方法總結,（2010江蘇卷 16） 鋇鹽行業(yè)生產中排出大量的鋇泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生產BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下：,（2）酸溶時通?？刂品磻獪囟炔怀^70 ，且不使用濃硝酸，原因是_、_。,防止反應速率過快；HNO3易分解,練一練：某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，主要含有MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)2，A

7、l2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：,部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表。,（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （寫兩條）,（2）濾渣I的主要成分有 。,（3）從濾液中可回收利用的主要物質有 。,適當提高反應溫度、增加硫酸的濃度,Fe(OH)3、Al(OH)3,Na2SO4,（三）核心反應陌生方程式的書寫,氧化還原反應： 熟練應用氧化還原規(guī)律判斷產物形式配平 非氧化還原反應： 結合物質性質和反應酸堿環(huán)境判斷產物形式,（2013年全國新課標卷I ）27鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導電

8、劑乙炔黑和鋁箔等。,（3）“酸浸”一般在80下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應 的化學方程式_；,2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、 2H2O2 2H2O+O2,瞻前顧后,全面,（2013年全國新課標卷I ）27鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導電劑乙炔黑和鋁箔等。,（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應的化學方程式_。,CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2（）,全省38.3%考生這樣作答： CoSO4+NH4HCO3=CoCO3+NH4HSO4

9、 （）,反應實際,（2013福建卷）24二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。 （1）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產ClO2方法。 該法工藝原理示意圖如右。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸反應生成ClO2。 工藝中可以利用的單質有H2、Cl2（填化學式），發(fā)生器中生成ClO2的化學方程式為_。,Cl2,HCl,2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,NaCl,NaClO3,氧化還原規(guī)律,（四）產品的分離提純,過濾、結晶、蒸餾、萃取分液,過濾：,趁熱過濾考慮溶解度,沉淀的洗滌水（冰水、熱水）、 有機物（ 如乙醇、

10、乙醚） （主要考慮溶解度）,降低因溶質的溶解而引起的損耗；乙醇易揮發(fā)，有利于干燥，同時可防止溶質與水反應生成結晶水合物。,沉淀的洗滌方法 加入蒸餾水（或其他溶劑）至浸沒固體， 讓水自然流下，重復23次。,檢驗沉淀是否洗凈的方法,分析清楚溶液中的成分,（2013年全國新課標卷II ）27氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅(含有Fe()、Mn()、Ni()等雜質)的流程如下：,提示：在本實驗條件下，Ni()不能被氧化；高錳酸鉀的還原產物是MnO2。 （3）反應形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是,取少量水洗液于試管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若

11、無白色沉淀生成，則說明沉淀已經洗滌干凈。,結晶：,蒸發(fā)結晶 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,NaCl,思考：分離NaCl和KNO3的固體混合物方法及具體操作,提取溶解度隨溫度變化較大的溶質 易水解的溶質 結晶水合物,攪拌溶解、蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結晶,重結晶,（五）基本化工理念生產實際,產率高、速率快 產品純度高 成本低、循環(huán)利用 無污染,多快好省,（必修2課本P106，根據(jù)1997年高考試測題改編） “鹵塊”的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子。若以它為原料按下圖所示工藝流程進行生產，可制得輕質氧化鎂。若要求產品盡量不含雜質，而且成本較低，請根據(jù)表1和表2提供的資料，填

12、寫空白。,Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。,？,？,？,Mg2+ Fe3+ Fe2+ Mn2+,Mg2+ Fe3+ Mn2+,Mg2+,Fe(OH)3、Mn(OH)2,漂液,燒堿,純堿,（2013年全國新課標卷I ）27鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導電劑乙炔黑和鋁箔等。,可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是_。,有氯氣生成，污染較大,污染：廢渣、 廢液（酸、堿、重金屬鹽）、 廢氣（Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）,很多學生答不出，沒有環(huán)保的意識。,循環(huán)利用：,箭頭指回為循環(huán) （實質就是降低成本）,（2013福建卷）,建 模 ,整體與局部 （整個流程，局部具體操作） 基本的化工理念 （多快好省） 答題規(guī)范 （按要點答題）,解題時首先要粗讀試題,盡量弄懂流程圖。 要明確流程圖中箭頭方向和代表的含義。流程圖中箭頭進入的是反應物(投料),箭頭出去的是生成物(產物、副產物),返回的箭頭一般是“循環(huán)利用”的物質 圖中一般會出現(xiàn)超綱知識,要讀懂流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設問中的提示性信息,并在下一步分析和解題中隨時進行聯(lián)系和調用。