专题一 工艺流程

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1、 1个性化教学辅导教案个性化教学辅导教案学科学科: 化学化学 任课教师：任课教师： 黄黄 老老 师师 授课时间：授课时间：姓姓名名年级：高三年级：高三教学课题教学课题专题一专题一 化学工艺流程题类型及其解题策略化学工艺流程题类型及其解题策略阶阶段段基础（基础（ ） 提高（提高（ ） 强化（强化（ ）课时计划课时计划第（第（1）次课）次课共（共（2）次课）次课教教学学目目标标教学目标：教学目标： 考点：考点： 方法：讲练法方法：讲练法重重点点难难点点重点：重点： 难点：难点： 课前课前 检查检查作业完成情况：优作业完成情况：优 良良 中中 差差 建议建议_教教学学内内容容与与教教学学过过程程【知

2、识点精讲知识点精讲】化学工艺流程题就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并 根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。从主要化 工工艺来分可以分为基础化工工艺题和精细化工工艺题；以生产过程中主要工序可分为除杂提纯 工艺流程题(如海水纯化工艺流程题)、原材料转化工艺流程题、电解工艺流程题、有机合成题和 资源能源综合利用工艺生产流程题等；按资源的不同，可将工艺流程题分为利用空气资源生产的 工艺流程题(如合成氨工艺流程题)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水制盐、氯碱工业、海水 提溴碘、海水提镁等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(工业制硫酸

3、、冶铁炼钢等)等。 化学工艺流程题解题步骤：化学工艺流程题解题步骤：1从题干中获取有用信息，了解生产的产品。从题干中获取有用信息，了解生产的产品。2然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。3分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程： 反应物是什么；反应物是什么；发生了什么反应；发生了什么反应； 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

4、服务。得产品而服务。4从问题中获取信息，帮助解题。 主题一 金属矿物的开发和利用 【解题策略】 要解决物质的制备、合成等往往需要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否 符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑，这类试题有很多都是以框图信息的形式给 出，解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘， 逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法” ：本题改变了什么条件(或是什么条件)根据什么理论所以有什么变化结论。 通常采用首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题， 首先对比分析流程图中第一种物质

5、(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原 料与产品之间的关系。弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产 品的化工工艺，然后再结合题设的问题逐一推敲解答。9例 1 铝用途广泛，用铝土矿(主要成分为 Al2O3nH2O、少量 SiO2和 Fe2O3)制取 Al 有如下途 径：(1)滤液 A 可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为： _。 (2)灼烧时盛放药品的仪器名称是_。 (3)步骤中发生反应的化学方程式是_。 (4)步骤中生成固体 C 反应的离子方程式为_；滤液 C 中 c(Na)_(用电荷守恒 式表达)。 (5)取滤液 B 100 mL，加入 1 molL1盐

6、酸 200 mL，沉淀量达到最大且质量为 11.7 g。则滤液 B 中 c(AlO2)_，c(Na)_2 molL1(填“”“”或“”)。 变式题 2013唐山期末 碳酸锂用途广泛，可用作陶瓷、药物、催化剂，也是常用的锂离 子电池的原料。工业上以锂辉石(Li2OAl2O34SiO2，含少量 Ca、Mg 元素)为原料生产碳酸锂。其 部分工艺流程如下：某些物质的溶解度(S)如下表所示。T/20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7(1)从滤渣 1 中分离出 Al2O3的部分流程如图 Z33 所示，括号表示加入的试剂，

7、方框表示 所得到的物质。则步骤中反应的离子方程式是_，步骤应通入一种气体试剂为_，步骤反应 完之后需要的操作是_。 (2)已知滤渣 2 的主要成分有 Mg(OH)2和 CaCO3。向滤液 1 中加入石灰乳的作用是(用离子方 程式表示) _。 (3)向滤液 2 中加入饱和 Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是_。 (4)工业上，将 Li2CO3粗产品制备成高纯 Li2CO3的部分工艺如下： a将 Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH 溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开， 用惰性电极电解。 b电解后向 LiOH 溶液中加入过 量 NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯 Li

8、2CO3。a 中，阳极的电极反应式是_。10b 中，生成 Li2CO3反应的化学方程式是_。 主题二主题二 化工生产中非金属元素的循环及环境保护化工生产中非金属元素的循环及环境保护 【解题策略解题策略】 截段分析法截段分析法对于用同样的原料生产多种对于用同样的原料生产多种(两种或两种以上两种或两种以上)产品产品(包括副产品包括副产品)的工的工 艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。用截段分析法解工艺流程题是一种主艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。用截段分析法解工艺流程题是一种主 流解题方法。因为当前化工生产为了降低成本、减少污染、增加效益，大都设计成综合利流解题方法。因为当

9、前化工生产为了降低成本、减少污染、增加效益，大都设计成综合利 用原料、生产多种产品的工艺生产线。为此这种工艺流程题很多。用截段分析法解工艺流用原料、生产多种产品的工艺生产线。为此这种工艺流程题很多。用截段分析法解工艺流 程题关键在于选对题型和如何截段，截几段更合理。一般截段以生产的产品为基准点。程题关键在于选对题型和如何截段，截几段更合理。一般截段以生产的产品为基准点。 例 2 “低碳”既是时尚，也是环保要求。 “低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不 排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂 利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺

10、：请回答下列问题： (1)工艺操作、分别为_、_。 (2)工业合成氨的化学方程式为_。 (3)写出生成“产品”的离子方程式： _。 (4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是_。 (5)副产品的化学式为_。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_。 变式题 2012保定调研 氨在国民经济中占有重要地位，图 Z35 是合成氨的简要流程：.原料气的制备 (1)合成氨所需氮气来自空气，方法之一是将空气液化后再加热；请另设计一种从空气中分离 出氮气的方法： _； (2)请写出工业上获得氢气的一种方法(用化学方程式表示) _。.原料气的净化 为防止催化剂“中毒”，原料气在进入压缩机之前必

11、须经过净化、精制处理， “精制”过程通常是 将含有少量 CO、CO2、O2和 H2S 等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨(Cu(NH3)2Ac) 溶液，以获得纯净原料气。其中，吸收 CO 的反应为：COCu(NH3)2AcNH3H2O Cu(NH3)3COAcH2O(l) H0(3)为提髙 CO 吸收率，可采取的有效措施是_。 (4)除去氧气时，氧气将Cu(NH3)2Ac 氧化为Cu(NH3)4Ac2，则反应中还原剂与氧化剂的物质 的量之比是_。.氨的合成 (5)据报道，科学家采用高质子导电性的 SCY 陶瓷(能传递 H)为介质，用吸附在它内外表面 上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了髙温

12、常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图9Z36 所示。请写出钯电极 A 上的电极反应式_。主题三主题三 以实验为基础的流程分析以实验为基础的流程分析 【解题策略解题策略】 1解答有关检测物质组成实验的流程设计问题，常见的解题思路如下：解答有关检测物质组成实验的流程设计问题，常见的解题思路如下： 方法一：取少量固体试样方法一：取少量固体试样溶于水配成溶液溶于水配成溶液检测溶液中存在的阴、阳离子检测溶液中存在的阴、阳离子得出实得出实 验结论。验结论。 方法二：取少量固体试样方法二：取少量固体试样在氧气流等中反应在氧气流等中反应检测所产生的物质检测所产生的物质(如气体如气体)得出实得出实 验结

13、论。验结论。 方法三：取少量试样方法三：取少量试样加酸加酸(或碱或碱)溶液使其气化溶液使其气化检测气体的成分检测气体的成分得出实验结论。得出实验结论。 2注意以下几个问题：有水蒸气生成的，先检测水蒸气，再检测其他成分；对于需要 进行转化才能检测的成分，如 CO 的检测，要注意先检测 CO 中是否含有 CO2，如果有 CO2，先 除去 CO2，接着对 CO 实施转化，最后再检测转化产物 CO2；若试题只给出部分药品和装置， 则需要做必要的补充，若有剩余，则应进行筛选；如采用最合理的实验步骤，这就对考虑反应 原理、选择药品和装置、确定操作步骤都做了限定，必须高度重视；要十分重视药品的名称， 有些题

14、目要求指出药品的名称，这类问题很难回答准确，如有些药品的准确描述为：无水硫酸铜、 澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和 NaHCO3溶液、NaOH 溶液等。此外也应注意某 些仪器的规格。 例 3 研究物质的性质时，首先要分离提纯物质，对物质进行分离提纯是化学实验的重要内 容。.现需要纯净的氯化钠溶液，但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。某同学 设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案：(1)操作中发生反应的化学方程式是_。 (2)操作中 BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液：_(填“能”或“不能”)。如果能，下一空不 需要回答；如果不能，请说明理由：_。 (3)操作的目的是

15、_。 (4)操作的目的是_。.为提纯某 Fe2O3样品(主要杂质有少量石墨、Al2O3)，参照上述实验操作，请设计一种以框 图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。9变式题 菠菜营养丰富，素有“蔬菜之王”之称，在营养价值上是一种高效的补铁剂。长期以 来民间流传着“菠菜不能与豆腐同食”“菠菜根比菠菜茎和叶更有营养”等说法。某学校化学兴趣小 组的同学拟通过实验探究以下问题： 菠菜是否含有丰富的铁； 菠菜是否含有草酸类物质； 菠菜根中铁的含量是否比菠菜茎和叶中的高。 通过上网查询，获得以下资料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍强，草酸及其盐具有较强 的还原性，其中草酸钙不溶于水。 他们设计的实验步骤如下：.取菠菜根 a g，使用相同仪器、试剂，重复