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1、名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -化学试验与工业流程相结合导学案【学问积存一】化工生产主要解决六方面问题：1、 解决将原料转化为产品的生产原理；2、 除去全部杂质并分别提纯产品；3、 提高产量与产率；4、 削减污染，考虑 “绿色化学”生产；5、 原料的来源既要考虑丰富，仍要考虑成本问题；6、 生产设备简洁，生产工艺简便可行等工艺生产问题化学工艺流程题，一般也就环绕这六个方面设问求解；要精确、顺当解答工艺流程题，同学除了必需要把握物质的性质和物质之间相互作用的基本学问以及除杂分别提纯物质的基本技能外，最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法
2、和才能；【学问积存二】常见与工业生产有关的化学反应 传统工业不能丢 工业制粗硅制漂白粉工业制硫酸合成氨工业工业制硝酸氯碱工业工业制玻璃工业制纯碱【学问积存三】 常见与生产生活相关的物质相关物质化学式或名称加碘食盐中含碘物质半导体材料光导纤维硅酸盐工业 饮用水净水剂KIO 3SiGeSeSiO 2玻璃、水泥、陶瓷明矾饮用水消毒剂常用漂白剂Cl 2、 ClO2 、漂白粉、O3、 H 2 O2、 NaClO大气污染物活性炭、SO 2 、 HClO 、 H 2 O2 、 Na 2O2 、 O3CO、SO 2 、NO2 、 NO【学问积存四】 工业流程题中常用的关键词原材料： 矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹
3、石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含1 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -铁废铜），药片（补血剂），海水（污水）灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为简洁提取的物质：如海带中提取碘酸： 溶解、去氧化物（膜）、调剂PH 促进水解（沉淀）碱： 去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调剂PH 促进水解（沉淀）氧化剂： 氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物： 调剂 PH 促进水解（沉淀）掌握 PH 值： 促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分别煮
4、沸： 促进水解，聚沉后利于过滤分别；除去溶解在溶液中的气体，如氧气趁热过滤： 削减结晶缺失；提高纯度解题方法：（首尾分析法）流程图的出现特点： 主要有以 物质名称、 操作名称和设备名称三种形式； 对工艺流程试题,第一对比分析生产流程示意图中的原材料与产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分别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 .【练习 1】聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al 2OH nCl 6-n 本试验采纳铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝；其制备原料为分布广、价格廉的高岭土， 化学组
5、成为： Al 2O3（ 25% 34%）、 SiO2（ 40% 50%）、 Fe2O3（0.5% 3.0%）以及少量杂质和水分；已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且肯定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸；制备碱式氯化铝的实验流程如下：高岭土15%盐酸少量铝粉适量CaCO3煅烧溶解搅拌、过滤调剂溶液pH在4.24.5蒸发浓缩90100 依据流程图回答以下问题：“煅烧”的目的是 ；配制质量分数15的盐酸需要200 mL 30 的浓盐酸（密度约为1.15 g cm配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、 ；Al2 OH nCl6n 3）和 g蒸馏水，“溶解”过程中发生反应的离子方程式为 ；
6、加少量铝粉的主要作用是 ；“调剂溶液pH 在 4.2 4.5 ”的过程中，除添加必要的试剂，仍需借助的试验用品是 ； “蒸发浓缩”需保持温度在90100，掌握温度的试验方法是 ；解析：对比原料与产品可知，该生产的主要工序：一是除去原料高岭土中的杂质，二是将Al 2 03 利用水解絮凝法转化为产品；再进一步分析，除铁用铝置换后过滤，高岭土中的Al 2 03 不溶于酸，必需经煅烧转变结构；该题经这样分析，题设的全部问题的答案并在分析之中；参考答案：（ 1）转变高岭土的结构，使其能溶于酸；（2）230 ；量筒；2（ 3）Al0 +6H+=2Al 3+3H OFe O+6H+=2Fe3+ +3HO32
7、232（ 4）除去溶液中的铁离子；（5）pH 计（或精密pH 试纸）；水浴加热 点评 首尾分析法是一种解工艺流程题的常见方法，这种方法的特点：简洁、直观，很简洁抓住解题的关键，用起来便利有效； 使用这一方法解题，关键在于仔细对比分析原材料与产品的组成，从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所 包含的杂质的基本原理和所采纳的工艺生产措施；当把生产的主线弄清晰了，环绕生产主线所设计的系列问题，也就可解答了；2 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -【练习 2】（ 07 上海）将磷肥生产中形
8、成的副产物石膏（CaSO4 2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用仍是从环境爱护角度看都具有重要意义；以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图；（ 1）本工艺中所用的原料除CaSO4 2H2O、KCl 外，仍需要等原料（ 2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：（ 3）过滤操作所得固体中，除CaCO3 外仍含有（填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料；2（ 4）过滤操作所得滤液是NH4 2SO4 溶液；检验滤液中含有CO3的方法是：；（ 5）已知不同温度下K2SO4 在 100g 水中达到饱和时溶解的量如下表：温度（）020
9、6060时 K2SO4 的饱和溶液K2SO4 溶解的量 g591g 冷却到 0，可析出7.4K2SO4 晶体11.1g18.2（ 6）氯化钙结晶水合物（CaCl2 6H2O）是目前常用的无机储热材料，挑选的依据是 a熔点较低（ 29熔化）b能导电c能制冷d无毒（ 7）上述工艺流程中表达绿色化学理念的是：；33答案 ：（ 1）CaCONHH O；（ 2） CaSO CO2 CaCO SO2； （ 3） CaSO243344（ 4）滤液中滴加盐酸产愤怒泡；（5）54g；（ 6） ad（ 7）碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子利用率高，没有有害物质排
10、放到环境中）解析： 此题是一道以工业生产为背景的试验题，考查了试验基本操作、离子检验、溶解度运算等；从生产流程图可以看出，所需原料除CaSO4. 2H2O、KCl 外，仍需要氨气、石灰石和水；硫酸钙是微溶的，碳酸钙是难溶的，因此石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后生成了碳酸钙和硫酸铵，生成的碳酸钙中混有石膏；碳酸根的检验可用酸化的方法，如产愤怒泡说明虑液中含有碳酸根；硫酸钾饱和溶液在结晶过程中溶剂的量不不变，查表可知不同温度下的溶解度，先求出591 饱和液中含有的水是500g，在 0可溶解硫酸钾37g， 所以析出晶体54g；作为储热材料，要求能在室温左右的温度下工作，且对人体无害，应选ad；绿色化学
11、要求整个生产过程中不排放污染物，原子利用率高，因此生产流程中碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用【学问积存五】 化工生产的主要操作：过滤、结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3 次等；其中结晶应留意：3 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -（ 1 ）当溶液是单一溶质时所得晶体不带结晶水（如NaCl 、K NO 3）：蒸发、结晶所得晶体带结晶水（如CuSO 4.5H 2O 、摩尔盐即硫酸亚铁铵NH42 SO4FeSO 46H 2 O
12、 ）：蒸发浓缩（至有晶膜显现），冷却结晶，过滤（ 2 ）当溶液中有两种或以上溶质时要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤 要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤绿色化学理念：（ 1 ）环境污染问题；（2 ）原子的经济性；（3 ）节省能源（包括使用催化剂）；（ 4 ）原料应是可再生的（或者可循环使用）；（5 ）工艺的安全性【练习 3】. 胆矾是一种常见的化合物，工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料；现有废铜（主要杂质为 Fe）来制备胆矾；有人设计了如下流程：pH 值掌握可参考以下数据物质开头沉淀时的pH 值完全沉淀时的pH 值氢氧化铁2.73.7氢氧化亚铁7.6
13、9.6氢氧化铜5.26.4请依据上述流程回答以下问题：（ 1） A 物质可选用 （填字母）；a稀 H2SO4b浓 H2SO4/c 浓 FeCl3 溶液d浓 HNO3（ 2） I 中加 H2O2 的目的 ；（ 3） II中加 Cu2（ OH） 2CO3 的目的是 ；其优点是 ；（ 4） III加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为 ；（ 5） V 中加 H2SO4 调剂 pH=1 是为了 ；（ 6） V 到 VI 的操作是（ 7）某工程师认为上述流程中所加的A 物质并不抱负，需作改进，其理由是 ；如何改进 ；4 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -答案： .（ 1） b；（ 2）将亚铁离子氧化为铁离子；（ 3）中和过量的硫酸，调剂溶液的pH ，使 Fe3+ 水解完全而沉淀；不引入新的杂质；（ 4） Fe3+3H2O=Fe （ OH ）3 +3H+ ；（条件：加热）（ 5）抑制 Cu2+的水解（ 6）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（ 7）产生污染环境
