《高考化学复习再谈命题答题思路16题化学工艺流程题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学复习再谈命题答题思路16题化学工艺流程题.pdf（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、唐玲出品 高中化学学习材料 唐玲出品 再谈命题答题思路16 题化学工艺流程题 化学工艺流程题的题型结构 工艺流程图的特点 化学工艺流程一般可划分为前期的原料预处理 中期的核心反应和后期的产品分离提纯三 个阶段 整个流程都需要控制反应条件为获取产品服务 分析流程图的规律是 主线主产品 分支副产品 回头为循环 如下图所示 2012 利用石灰乳和硝酸工业的尾气 含 NO NO2 反应 既能净化尾气 又能获得应用广泛的 Ca NO2 2 其部分工艺流程如下 1 一定条件下 NO与 NO2存在下列反应 NO g NO2 g N2O3 g 其平衡常数表达式为 K 2 上述工艺中采用气液逆流接触吸收 尾气从
2、吸收塔底部进入 石灰乳从吸收塔顶部喷淋 其 目的是 滤渣可循环利用 滤渣的主要成分是 填化学式 3 该工艺需控制NO 和 NO2物质的量之比接近1 1 若n NO n NO2 1 1 则会导 致 若 n NO n NO2 1 1 则会导致 4 生产中溶液需保持弱碱性 在酸性溶液中Ca NO2 2会发生分解 产物之一是NO 其反应的 离子方程式 解化工流程题的步骤和方法 了解该工艺的总体目的是什么 如 2012 年江苏高考第16 题所述工艺的目的是 利用石 灰乳和硝酸工业的尾气 含 NO NO2 反应 既能净化尾气 又能获得应用广泛的Ca NO3 2 分析由几个步骤组成 每个步骤的作用是什么 如
3、 2012 年江苏高考第16 题所述工艺 第一步 吸收 用石灰乳吸收硝酸工业的尾气得到亚硝酸钙 使尾气能达标排放 第二步 过 滤 将生成的亚硝酸钙溶液与不溶于水的滤渣分离 第三步及以后步骤是将亚硝酸钙从溶液中 唐玲出品 分离出来 获得无水亚硝酸钙 分析每个步骤的反应条件控制及其目的 如 2012 年江苏高考第16 题所述工艺中 采用 气液逆流接触吸收 控制 NO和 NO2物质的量之比接近1 1 和 生产中溶液需保持弱碱性 分析试题所作答要求并准确作答 常涉及的问题 原料的预处理 反应条件的控制 温度 压强 催化剂 原料配比 pH 溶剂等 反应原理 化学平衡 水解平衡 化学反应速率 反 应热 电
4、化学等 绿色化学问题 物质循环利用 废物的处理 原子利用率 能量充分运用 化工安全 防爆 防污染防中毒 等 答题时 必须根据所学知识 科学运用化学语言并按照要 求准确地进行表述 1 常见的化工术语 关键词释义 研磨 雾化 固态物质磨成粉末或将液体雾化 增大反应物接触面积 加快反应速率使反应更充 分 灼烧 煅烧使固体在高温下分解或改变结构 使杂质高温氧化 分解等 如煅烧石灰石 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液 使其中可溶性的物质溶解 包括水浸取 酸溶 碱 溶 醇溶等 浸出率固体溶解后 离子在溶液中的含量的多少 酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液 不溶物通过过滤除去的过程 水浸与水接触反应或
5、溶解 过滤固体与液体的分离 滴定定量测定 可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发结晶蒸发溶剂 使溶液由不饱和变为饱和 继续蒸发 过剩的溶质就会呈晶体析出 蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂 提高溶液的浓度 水洗用水洗去可溶性杂质 类似的还有酸洗 醇洗等 酸作用溶解 去氧化物 膜 抑制某些金属离子的水解 除去杂质离子等 碱作用去油污 去铝片氧化膜 溶解铝 二氧化硅 调节 pH 促进水解 沉淀 2 常见的操作与答题 常见的操作答题要考虑的角度 加过量试剂使反应完全进行 或增大转化率 产率 等 加氧化剂氧化某物质 生成目标产物或除去某些离子 判断能否 加其他物质 要考虑是否引入杂质 或影响产物的纯度
6、 等 分离 提纯 过滤 蒸发 萃取 分液 蒸馏等常规操作 从溶液中得到晶体的方法 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥 从溶液中析出FeCl3 AlCl3 MgCl2等溶质时 先获得带结晶水的晶体 再在 HCl 的气氛中加热 提高原子利用率绿色化学 物质的循环利用 废物处理 原子利用率 能量的充分利用 在空气中或在其 他气体中进行的 反应或操作 要考虑 O2 H2O CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气 防氧化 水解 潮解等目的 判断沉淀取最后洗涤液少量 检验其中是否还有某种离子存在等 唐玲出品 是否洗涤干净 控制溶液的 pH 调节溶液的酸碱性 抑制水解 或使其中某些金属离子形成氢氧
7、化物沉淀 酸作用 还可除去氧化物 膜 碱作用 还可除去油污 除去铝片氧化膜 溶解铝 二氧化硅等 特定的氧化还原反应需要的酸性条件 或碱性条件 控制温度 常用水浴 冰浴或油浴 防止副反应的发生 使化学平衡移动 控制化学反应的方向 控制固体的溶解与结晶 如趁热过滤能防止某物质降温时析出 控制反应速率 使催化剂达到最大活性 升温 促进溶液中的气体逸出 使某物质达到沸点挥发 加热煮沸 促进水解 聚沉后利于过滤分离 趁热过滤 减少因降温而析出的溶质的量 降温 防止物质高温分解或挥发 降温 或减压 可以减少能源成本 降低对 设备的要求 洗涤晶体 水洗 通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质 冰水洗涤 能洗去晶
8、体表面的杂质离子 且防止晶体在洗涤过程中的溶 解损耗 用特定有机试剂清洗晶体 洗去晶体表面的杂质 降低晶体的溶解度 有利 于析出 减少损耗等 洗涤沉淀方法 往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀 待水自然流下后 重复以 上操作 23次 表面处理 用水洗除去表面可溶性杂质 金属晶体可用机械法 打磨 或化学法除去表面 氧化物 提高光洁度等 化学工艺流程和物质的制备 1 氯化亚铜在氯的衍生物产品中占有较突出的位置 在有机合成工业中可作催化剂 以下是从 含 Cu 2 Fe3 的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图 用滤液中Cu 2 Fe3 的含量对 pH作图 可直观地反映出滤液中金属离子含量与pH 之间的关系以
9、及反应 系统pH与 CuCl 产率的关系 唐玲出品 1 题目中有两次分离操作 能在流程中指出吗 2 第一步操作在条件控制上有何要求 第二步分离可以设计哪些问题 3 对 CuCl 产率探究时发现反应 在隔绝空气条件下进行时CuCl 产率较高 由此推测CuCl 具有 试写出CuCl与浓硝酸反应的化学方程 式 2 工业上利用软锰矿浆烟气脱硫吸收液制取电解锰 并利用阳极液制备高纯碳酸锰 回收硫酸 铵的工艺流程如下 软锰矿的主要成分是MnO2 还含有硅 铁 铝的氧化物和少量重金属化合物 等杂质 1 第一步脱硫浸锰 最后一步碳化涉及的离子反应 2 杂质是如何分步除去的 3 种滤渣的主要成分是什么 3 用什
10、么试剂调节pH最好 4 电解 时用惰性电极 阳极的电极反应式为 5 50 碳化 时加入过量NH4HCO 3 可能的原因是 使 MnSO4充分转化为MnCO3 化学工艺流程与分离提纯 3 某铝土矿中主要含有Al2O3 Al OH 3 AlO OH 还含有Fe2O3等杂质 利用拜耳法生产氧化 铝的流程如下图所示 粉碎 碱浸过滤稀释 结晶焙烧铝土矿 NaOH 溶液 Al2O3 滤渣 1 水 Al OH 3晶核 过滤Al OH 3沉淀 浓缩苛化 少量熟石灰 NaOH 溶液过滤 滤渣 2 唐玲出品 粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行 其目的是 AlO OH 与 NaOH反应的化学方程式为 在稀释 结晶过
11、程中 稀释的目的是 加Al OH 3晶核的目的是促进 Al OH 3的析出 上述 稀释 结晶 工艺 也可用通入足量的气体的方法来 代替 浓缩所得的NaOH 溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质 该杂质可通过苛化反应除去 写出苛化反应的化学方程式 该生产流程能实现 填化学式 的循环利用 4 重铬酸钾 K2Cr2O7 是工业上重要的氧化剂 实验室利用铬铁矿 主要成份为FeO Cr2O3 模拟工业生产制备重铬酸钾的主要工艺如下 1 铬铁矿中的SiO2和 Al2O3在反应器中与纯碱共热反应转变为可溶性盐 写出Al2O3与碳酸 钠反应的化学方程式 2 反应器中发生的主要反应为 6FeO Cr2O3 2
12、4NaOH 7KClO3 12Na2CrO4 3Fe2O3 7KCl 12H2O Fe2O3可进一步转化为NaFeO2 NaFeO2在操作 中强烈水解 写出NaFeO2水解的化学方程 式 3 操作 的目的是 4 操作 中CrO4 2 转化为 Cr 2O7 2 写出此可逆反应的离子方程式 5 称取重铬酸钾试样2 5000g 配成 250mL溶液 取出 25 00mL 于锥形瓶中 加入 10mL 2mol L 1H 2SO4和足量碘化钾 铬的还原产物为Cr 3 放于暗处 5min 然后加入100mL 水 加入3mL 淀粉指示剂 用0 1200mol L 1Na 2S2O3标准溶液滴定至滴定终点时用
13、去Na2S2O3溶液 40 00mL I2 2S2O3 2 2I S 4O6 2 写出重铬酸钾与碘化钾反应的离子方程式 重铬酸钾试样的纯度 设整个过程中其它杂质不参与反应 为 化学工艺流程中的条件评价 5 聚合硫酸铁铝 PFAS 是一种新型高效水处理剂 利用硫铁矿烧渣 主要成分为Fe3O4 FeO SiO2等 为铁源 粉煤灰 主要成分为Al2O3 Fe2O3 FeO等 为铝源 制备 PFAS的工艺流程如下 铬铁矿粉末 重铬酸钾 Na2CO3 NaOH KClO3 KCl H2SO4操作 I 操作 II 操作 反应器浸取 过滤滤液 调节 pH 7 8 过滤滤液 Na2CrO4 浓缩 过滤 晾干
14、唐玲出品 3 滤渣 滤渣 在本流程中能加以利用的是 4 氧化 时应控制温度不超过57 其原因是 5 氧化 时若用MnO2代替H2O2 发生反应的离子方程式 是 6 酸度对絮凝效果和水质有显著影响 若产品PFAS中残留硫酸过多 使用时产生的不良后果 是 只看不做 再看高考 1 2013 氧化镁在医药 建筑等行业应用广泛 硫酸镁还原热解制备 高纯氧化镁是一种新的探索 以菱镁矿 主要成分为MgCO 3 含少量FeCO3 为原料制备高纯 氧化镁的实验流程如下 1 MgCO 3与稀硫酸反应的离子方程式为 2 加入 H2O2氧化时 发生反应的化学方程式为 3 滤渣 2 的成分是 填化学式 4 煅烧过程存在
15、以下反应 2MgSO 4 C 2MgO 2SO2 CO2 MgSO 4 C MgO SO2 CO MgSO4 3C MgO S 3CO 利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步 吸收或收集 D中收集的气体可以是 填化学式 B中盛放的溶液可以是 填字母 a NaOH 溶液 b Na2CO3溶液 c 稀硝酸 d KMnO 4溶液 A 中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应 产物中元素最高价态为 4 写出该反应 的离子方程式 2 2010 钡盐行业生产中排出大量的钡泥 主要含有HNO3 BaCO3 BaSiO3 BaSO3 Ba FeO2 2等 某主要生产BaCl2 BaCO3 BaSO4的化工厂利用
16、钡泥制取Ba NO3 2 其部分工艺流程如下 800 800 800 唐玲出品 1 酸溶后溶液中pH 1 Ba FeO2 2与 HNO 3的反应化学方程式为 2 酸溶时通常控制反应温度不超过70 且不使用浓硝酸 原因是 3 该厂结合本厂实际 选用的X为 填化学式 中和 使溶液中 填离子符 号 的浓度减少 中和 引起的溶液体积变化可忽略 4 上述流程中洗涤的目的是 3 2014 烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放 实验室用粉煤灰 主要含 Al2O3 SiO2等 制 备碱式硫酸铝 Al2 SO4 x OH 6 2x 溶液 并用于烟气脱硫研究 1 酸浸时反应的化学方程式为 滤渣 的主要成分为 填化学式 2 加 CaCO 3调节溶液的pH至 3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使Al2 SO4 3转化为 Al2 SO4 x OH 6 2x 滤渣 的主要成分为 填化学式 若溶液的pH偏高 将会导致溶 液中铝元素的含量降低 其原因是 用离子方程式表示 3 上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量 其主要原因是 与吸收 SO2前的溶液相比 热分解后循环利用的溶液的pH将 填 增大 减小
