有了这些小技巧,再也不怕高中化学工业流程题不会做了…

高考理综化学必考的其中一道大题是化学工艺流程题。遇到这样的题怎样答呢?其实套路满满呢!要仔细阅读题目所给的信息,往往答案就隐藏在其中,还要分辨清楚流程中每一步操作的目的是什么,注意联系水解的知识,还要能根据得失电子守恒、电荷守恒正确书写氧化还原反应方程式。希望今天的分享对你有所帮助~建议先收藏再阅读哦

 

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总结高考化学工艺流程答题规律

一、【考点分析】

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: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?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,能源成体,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。

二、【工业流程题中常用的关键词】

原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧 渣),合金(含铁废铜),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容易提取的物质:如海带中提取碘

酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)

碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节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:调节pH促进水解沉淀)

控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离

煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤:减 少结晶损失提高纯度

三、【工业流程常见的操作】

(一)原料的预处理

①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速 率。(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等)

②水浸:与水接触反应或溶解。

③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金 属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现了“浸出操作。在化工生 产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质 选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。

④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去 可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。

⑤灼烧、焙烧、煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解并使一些杂质在高温下氧 化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。

(二)控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀pH值的控制。 例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示

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若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?

提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7

调节pH所需的物质一般应满足:

A、能与H+反应,使溶液pH值增大

B、不引入新杂质。例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3,可加入CuO、 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值(原理:CuO、Cu(OH)2、

CU2(OH)2CO3与H+反应,使溶液中H+浓度减小,PH上升)

②蒸发、反应时的气体氛围:抑制物质的水解,提高产率

③加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动正向移动或逆向移动,由题意 而定)

④降温反应的目的:防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移 动

⑤趁热过滤:防止某物质降温时会析出

⑥冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗

(三)物质的分离和提纯的方法

①结晶固体物质从溶液中析出的过程蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发)

重结晶是利用固体物质均能溶于水,且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。

②过滤—固、液分离

③蒸馏液、液分离

④分液互不相溶的液体间的分离

⑤萃取用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。

⑥升华将可直接气化的固体分离出来。

⑦盐析—加无机盐使溶质的溶解度降低而析出

四、常见文字叙述方法

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-降温结晶-过滤-(洗涤-干燥)

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 一类没有完整概括的回答是不给分的。)

②审题要抓住关键,如看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式,并注意配平。

五、难点解析

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。

有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大,如NH4NO3、KNO3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、KC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。

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。

(1)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 NaHCO33;还有如H22、C(hco3)2、kmno4、agn3、n3浓)等物 质。

(2)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、AC3、MgC2、u(O3)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 Fe23、Al2o3、go、uo 而像A2(s4)3、 NaAIO22、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al(OH)3、 H2O4、 NaHCO33、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。

(3)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。

(4)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。

(5)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、注意外界条件对工艺流程的影响在很多流程图的题目中,我们经常会看到压强、温 度等外界条件的出现,不同的工艺对物质反应的温度或压强有不同的要求,它所起的作用也 不一样,但却都是能否达到实验目的的关键所在,也是命题专家们经常要考察学生的地方。

对外界条件的分析主要可从以下两个方面着手:

(1)对反应速率有何影响?

(2)对平衡转化率有何影响? 这里主要说一说温度的影响,归纳总结之后,主要有以下几个方面的形式来考察学生:

①趁热过滤(或冰水洗涤)的目的:防止某物质降温时会析出或升温时会溶解而带入新的 杂质

②冰水中反应或降温反应的目的:防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目 要求的方向移动;

③反应中采取加热措施的作用:一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解;

④如果题目中要求温度控制在具体的一个温度范围内可用水浴或油浴来控制):

一般有以下几个目的:

a、防止某种物质温度过高时会分解或挥发,也可能是为了使某物质达到沸点挥发出来, 具体问题要具体分析。如侯德榜制碱中,将CO2通入NaCl的氨溶液中,保持溶液的温度为 (30+2)℃,可得 NaHCO3晶体,温度控制在这个范围,目的就是防止 NaHCO33分解。而在 Br2的制取过程中,出溴口的温度控制在8-90℃,目的就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸 气混入Br2中

b、使催化剂的活性达到最好:如工业合成氨或工业SO2氧化为SO3时,选择的温度是 500℃左右,原因之一就是使催化剂的活性达到最高。

C、防止副反应的发生:如乙醇的消去反应温度要控制在170℃,原因是就是在140℃时 会有乙醚产生。

d、对于一些工艺来说,降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化 学的要求。

六、化工流程图的一般模式

工业流程题目在流程上一般分为三个过程:原料处理→分离提纯→获得产品

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看完你还怕不会做化工流程题吗???

 

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