高中化学工艺流程题目解题技巧

高考新题型《工艺流程题解题技巧点拨》化学工艺流程题近几年是高考的热点，所占的分值也相当重，但由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字量大，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分不是很理想。要解好这一类题，学生最重要的是要克服畏惧心理，认真审题，找到该实验的目的。一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。一、对于实验目的为一的题目，其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时，要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶 。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大，如 NH4NO3、KNO 3 等物质,在蒸发过程中比较难析出来，所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小，如 NaCl、KCl 等，有少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如 Ca（OH） 2 要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如 NaCl 和 KNO3 混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是 NaCl ,母液中是 KNO3 和少量 NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是 KNO3 ,母液中是 NaCl 和少量 KNO3。如果是除杂，杂质所含的量比较少，一般是让主要物质析出来。如 KNO3 溶液中含少量 NaCl，常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时采取的方法不同），就可得到 KNO3 固体了。如果 NaCl 溶液中含少量 KNO3，则用蒸发浓缩结晶法.，这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质，主要原因是如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来。二、对于目的为制备某一物质的流程题，要求学生注意以下几个方面：1、明确题目目的是制什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。只有知道了实验目的，才能非常清楚的知道整个流程的意义所在，题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质（由题目信息获得或根据所学知识判断），则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况：⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的 NaHCO3；还有如 H2O2、Ca（HCO 3）、 KMnO4、AgNO 3、HNO 3（浓）等物质。⑵如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。如：制备 FeCl3、AlCl 3、MgCl 2、Cu（NO 3） 2 等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是 Fe2O3 、Al 2O3 、MgO、CuO；而像 Al2 ( SO4 ) 3 、NaAlO 2 、Na 2CO3 等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中 Al (OH) 3 、H 2SO4 、NaHCO 3 、NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：含 Fe2+、 SO32-等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。⑷如果产物是一种易吸收空气中的 CO2 或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH 固体等物质），则要注意防止在制备过程中对 CO2 或水的除去，也要防止空气中的CO2 或水进入装置中。⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同变化，找出合适的分离方法。2、寻找在制备过程中所需的原料，写出主要的化学反应文程式或制备原理，从中了解流程图。从近几年的高考题目中会发现，大多数题目都会给出制备物质时所需的原料，但一般会涉及到物质的分离、提纯的操作。所以在明确了实验目的之后，再写出主要的反应方程式，观察有没有副产品，如果有，剩余的步骤就是分离提纯了。工艺流程题解题技巧无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是：①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。 ②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。③从问题中获取信息，帮助解题。了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：1、对反应速率有何影响？ 2、对平衡转化率有何影响？3、对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。常见文字叙述套路：1、洗涤沉淀：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 2-3次。2、从溶液中得到晶体：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。注意：①在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去 XX 杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。②看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。2009-2010 学年高考新题型工艺流程题1、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1）若在空气中加热 MgCl2·6H2O 生成的是 Mg(OH)Cl 或 MgO，写出相应反应的化学方程式 ；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。写出用电解法制取金属镁的化学方程式 。（2）Mg(OH) 2 沉淀中混有 Ca(OH)2 应怎样除去？写出实验步骤。________________________________________________________________________。（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时：_________________________________________________________；过滤时：_________________________________________________________；蒸发时：_________________________________________________________。1、（1）MgCl 2·6H2O Mg(OH)Cl+HCl↑+5H 2O↑MgCl2·6H2O MgO+2HCl↑+5H 2O↑或 Mg(OH)Cl MgO+HCl↑ ；MgCl 2 Mg + Cl2 ↑（2）加入 MgCl2 溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤。（3）搅拌，加速溶解 ；使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒；搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅。2、氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下：依据上图，完成下列填空：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ；与电源负极相连的电极附近，溶液 PH （选填：不变、升高或下降）。（2）工业食盐含 Ca2+、Mg 2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为：。（3）如果精盐中 SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去 SO42-，该钡试剂可以是 （选填：a、b、c）；a．Ba(OH) 2　　　b．Ba(NO 3)2　　　c．BaCl 2通电（4）为有效除去 Ca2+、Mg 2+、SO 42-加入试剂的合理顺序为 （选填：a、b、c）；a．先加 NaOH，后加 NaCO3，再加钡试剂　　　b．先加 NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3c．先加钡试剂，后加 NaOH，再加 Na2CO3（5）脱盐工序中利用 NaOH 和 NaCl 在溶解度上的差异，通过 、冷却 、（填操作名称）除去 NaCl。（6）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止 Cl2 与 NaOH 反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl 2 与 NaOH 充分接触，产物仅是 NaClO 和 H2，相应的化学方程式为 。2、（1）2Cl --2e-=Cl2↑ 升高　　（2）Ca 2++CO32-= CaCO3↓，　Mg 2++2OH-=Mg(OH)2↓（3）a、c　　（4）b、c　　（5）蒸发；过滤(6) 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl 2↑　　Cl 2+2NaOH=2NaClO+H2↑3、(2006 广东卷 20)氧化铜有多种用途，如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：（1）制备氧化铜:①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质，操作是： 。②步骤Ⅱ的目的是除铁，操作是：滴加 H2O2 溶液，稍加热；当 Fe2+完全转化后，慢慢加入 Cu2(OH)2CO3 粉末，搅拌，以控制 pH =3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至 pH =1。控制溶液 pH =3.5 的原因是： 。③步骤Ⅲ的目的是得到 CuSO4·5H2O 固体，操作是： 、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是： 。(2)探究氧化铜的性质:①取 A、B 两支试管，往 A 中加入适量的 CuO 粉末，再分别向 A 和 B 加入等体积 3% H2O2 溶液，只观察到 A 中有大量气泡，结论是： 。②为探究试管 A 中的反应速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有： 。3、(1) ①称量、溶解、过滤 ②促进 Fe3+转化 Fe (OH)3 沉淀，以防止 Cu2+的水解。③蒸发浓缩，冷却结晶， 可以控制加热温度，且温度不超过 100℃，加热均匀。（2）①CuO 对 H2O2 的分解有催化作用。 ②量筒、水槽、秒表、导管。4、 (2006 广东卷 22)往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其使用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型 Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低，该 Mg(OH)2 的生产工艺如下：（1）精制卤水中的 MgCl2 与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁 [Mg(OH)2－n Cln·mH2O]，反应的化学方程式为 。（2）合成反应后，继续在 393K～523K 下水热处理 8h，发生发应：工业 CuSO4 一 → 一→CuSO 4 溶液一→CuSO 4·5H2O 一→……一→CuOⅠ Ⅱ Ⅲ石灰乳精制卤水 →合成 →水热处理 →过滤 →水洗 →表面处理 →过滤水洗 →干燥电解Mg(OH)2－n Cln·mH2O＝(1-n/2)