【教学过程设计】
【教学反思】
...... 高三化学专题—化工流程练习题 1 ．硫化锌（ ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t 其工艺流程如下图所示。 （ 1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是（填序号）。 ① 研磨② 多次浸取③ 升高温度④ 加压⑤ 搅拌 （ 2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是（写化学式）。 （ 3）步骤Ⅲ中可得 Cd 单质，为避免引入新的杂质，试剂 b 应为 ____________。 （ 4）步骤Ⅳ还可以回收 Na 2 SO4来制取 Na 2S。 ①检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是， 2 S 可由等物质的量的2 4 和CH4 在高温、催化剂条件下 ② Na Na S0 制取。化学反应方式为； ③已知 Na 2SO4． 10H 2O 及 Na 2SO4的溶解度随温度变化曲线如 图。从滤液中得到Na 2SO4 .10H 2O 的操作方法是 ________________________. （ 5）若步骤Ⅱ加入的 ZnCO 3为 b mol ，步骤Ⅲ所得 Cd 为 d mol ，最后得到VL、物质的量浓度为 c mol/L 的 Na 2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为。 2 ．高铁酸钾（ K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
已知： ①2KOH+Cl 2 =KCl+KClO+H 2 O（条件：温度较低） ②6KOH+3Cl 2=5KCl+KClO 3+3H 2 O（条件：温度较高） ③ 2Fe（ NO 3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO 4+6KNO3+3KCl+5H 2 O 回答下列问题： （ 1）该生产工艺应在（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行； （ 2）写出工业上制取Cl2的化学方程式； （ 3） K2 FeO 4可作为新型多功能水处理剂的原因是； （ 4）配制 KOH 溶液时，是在每 100 mL 水中溶解61 ．6 g KOH固体（该溶液的密度 为 1． 47 g/mL ），它的物质的量浓度为； （ 5）在“反应液 I ”加中 KOH 固体的目的是： A ．与“反应液 I ”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO B． KOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 C．为下一步反应提供反应物D．使副产物KClO 3转化为KClO （ 6）从“反应液 II 中”分离出K2 FeO4后，会有副产品 （写化学 式）。 （ 7）该工艺每得到 1.98 kg K 2 FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为mol 。 3 ．二氧化氯（ ClO 2）可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO 2的工艺主要包括：
高考化学工艺流程题答题规律大总结！ 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，能源成本，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。
高考化学工艺流程基础 1．从铝土矿中提炼铝 流程Ⅰ： (1)涉及反应(写出并配平化学方程式) ①Al2O3＋HCl=2AlCl3＋3H2O Fe2O3＋HCl=2FeCl3＋3H2O ②AlCl3＋NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O FeCl3＋NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl HCl＋NaOH=NaCl＋H2O ③NaAlO2＋H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋NaHCO3 NaOH＋CO2=NaHCO3 ④Al(OH)3△Al2O3＋3H2O ⑤Al2O3(熔融)电解4Al＋3O2↑ (2)问题探讨(思考并回答问题) ①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么？ 提示：过滤。 ②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液？ 提示：不能；原因是Al3＋与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀，达不到分离Al3＋、Fe3＋的目的。
③步骤③中若将CO2的量改为“少量”，得到的产物还是NaHCO3吗？ 提示：不是NaHCO3而是Na2CO3。 流程Ⅱ： (1)涉及反应 ①Al2O3＋NaOH=2NaAlO2＋H2O SiO2＋NaOH=Na2SiO3＋H2O ②Na2SiO3＋HCl=H2SiO3↓＋2NaCl NaAlO2＋HCl=NaCl＋AlCl3＋2H2O NaOH＋HCl=NaCl＋H2O ③AlCl3＋NH3·H2O=Al(OH)3↓＋NH4Cl HCl＋NH3·H2O=NH4Cl＋H2O (2)问题探讨 ①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗？为什么？ 提示：不合适；因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，达不到分离SiO和AlO的目的。 ②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗？ 提示：不合适；因为Al(OH)3能溶于NaOH。
[学科素养评价] 1．(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等，下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程： (1)为了提高“酸浸”效率，可以采取的措施有________(填两种)。 (2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________ ________________________________________。 (3)“沉钒”得到NH4VO3沉淀，需对沉淀进行洗涤，检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ _____________________________________________________________________ ______________________________________。 (5)电解精炼时，以熔融NaCl、CaCl2和VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在)，粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连，阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)为预估“还原”工序加入H2C2O4的量，需测定“酸浸”液中VO＋2的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯
化学工艺流程题的突破 1 一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面： 2 1．将原料转化为产品的生产原理问题； 3 2．除杂、分离和提纯产品等问题； 4 3．提高产量和效率问题； 5 4．节能减排，“绿色化学”，循环利用等生产问题； 6 5．生产设备、流程和生产成本等工艺问题。 7 因此，答题时，不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚，只要把握住主要的考8 查方向，理清每个环节的目的和结果，再根据题中的具体设问，结合题中提取的信息和头9 脑中原有的知识和技能，进行针对性作答即可，切不可拘泥于流程图中的每个细节，把时10 间和精力过多用于流程分析，使解题误入歧途。 11 二、核心知识点突破 12 不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的，通过学生易错题的分析，针对13 性的做了一下的核心知识点的突破教学。 14 Ⅰ、盐溶液的分离提纯方法：结晶法 15 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法，大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质16 溶液要得到晶体的方法，难点在于混合溶液得到晶体的操作。 17 （1）纯物质溶液得到晶体： 18 蒸发结晶（NaCl型：溶解度随温度变化小的物质） 19 蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶（KNO 3型：溶解度随温度变化大的物质和含 20 有结晶水的晶体）21
（2）混合溶液（分离A和B）： 22 要得到溶解度受温度变化小的溶质：蒸发结晶，趁热过滤 23 要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体：蒸发浓缩，冷却结晶，过24 滤 25 Ⅱ、预处理的各种方法 26 工艺流程中的预处理分析进行分类，并形成一定的答题模板。 27 （1）粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶28 解）速率，增大原料的转 29 化率（或浸取率）。 30 （2）煅烧或灼烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为31 氧化物；除去有机物；除 32 去热不稳定的杂质 33 （3）酸浸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀） 34 （4）碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进35 水解（沉淀） 36 Ⅲ、平衡原理的应用 37 在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡，沉淀溶解平衡，沉淀的转化，离子的水38 解平衡 39 40 练习2．工业上以锂辉石（Li 2O·A1 2 O 3 ·4SiO 2 ，含少量Ca、Mg元素）为原料生 41 产 42 碳酸
HCl--H 2O 气氛下的MgCl 2—MgO 分布 P(H 2O )g 1.00 0.75 0.50 0.25 P(HCl )g 0 0.25 0.50 0.75 蒸气压 P(HCl )g + P(H 2O )g = 6050 403020 10温度/℃ MgCl MgO MgCl 2·6H 2O MgCl 2·2H 2O MgCl 2·4H 2O MgCl 2·H 2O Mg(OH)Cl 化学流程图题专项练习 1.广东省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和Br 2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl 2或 MgO 。盐卤中含有Mg 2+、Cl -，还含有少量Na +、Fe 2+、Fe 3+、SO 42-和CO(NH 2)2等。制备流程如下图： （1）滤渣的成分是 （写化学式）；滤液Ⅱ中所含主要的杂质离子是 （写离子符号）。 （2）用NaClO 除去尿素CO(NH 2)2时，生成物除盐外，都 是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式 为 ；加入NaClO 的另一个作用是 。 （3）温度和压强P (HCl )g 对MgCl 2·6H 2O 晶体热分解产物的影响如图所示。请回答下列问题： ①写出P (HCl )g = 0.25MPa ，温度从300℃升高到550℃时反应的化学方程式 ； ②实际生产中，将MgCl 2·6H 2O 晶体加热到600℃的过程中几乎得不到无水MgCl 2，其原因 是 ；若要得到无水MgCl 2须采取的措施是 。 2（16分）过氧化氢（H 2O 2）有广泛的用途。工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢，其反应原理是：2NH 4HSO 4 (NH 4)2S 2O 8+H 2↑，(NH 4)2S 2O 8+2H 2O==2NH 4HSO 4 + H 2O 2。其 （1）根据以上反应原理可知，电解硫酸氢铵溶液时，阳极的电极反应方程式是： 。 （2）在上流程图中，采用减压蒸馏的原因是： 。 可循环利用的物质是 。 （3）过氧化氢具有的化学性质是 。 A ．不稳定性 B ．弱碱性 C ．氧化性 D ．还原性 CaCl 2 少量NaOH
年高三化学工艺流程题专题
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化学工艺流程题的突破 一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面： 1．将原料转化为产品的生产原理问题； 2．除杂、分离和提纯产品等问题； 3．提高产量和效率问题； 4．节能减排，“绿色化学”，循环利用等生产问题； 5．生产设备、流程和生产成本等工艺问题。 化工流程题一般就围绕这几个方面设问求解，我们需要运用有关物质的性质和物质间相互作用的基本知识，还要掌握一些分离提纯物质的基本实验技能，关键是还要具有分析生产工艺流程的方法和能力。 这类试题起点高、落点低，试题多以化工生产、能源、材料、环境等生产、生活方面的常见化学事物为背景，要求明确，设问层次清晰，以无机或有机化合物的组成、性质、变化等内容为载体，要求考生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或解决生产、生活实际中的简单化学问题。解答所需知识、方法都是化学的核心内容。 因此，答题时，不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚，只要把握住主要的考查方向，理清每个环节的目的和结果，再根据题中的具体设问，结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能，进行针对性作答即可，切不可拘泥于流程图中的每个细节，把时间和精力过多用于流程分析，使解题误入歧途。 二、整体的学习程序：具体→抽象→具体 1、抽象出工艺流程模板 2、学习课本上的具体工艺流程 （1）侯氏纯碱工艺 （2）工业合成硫酸（3）工业合成硝酸
3、具体试题中的几个过程的划分 对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题，首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质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，弄清生产流程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。 给出各种不同核心反应原理的工艺流程的流程图，指导学生分析工业流程的主线和核心步骤。在分析过程中关注以下几个方面： （1）明确实验的目的 （2）抓住几条线索 线索考查侧重主要目的主要制备物质核心化学反应产物又多又纯 杂质分离提纯杂质分离彻底辅助试剂辅助主要物质转化或分离杂质循环利用 三、核心知识点突破 不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的，通过学生易错题的分析，针对性的做了一下的核心知识点的突破教学。 Ⅰ、盐溶液的分离提纯方法：结晶法 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法，大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶体的方法，难点在于混合溶液得到晶体的操作。 （1）纯物质溶液得到晶体： 蒸发结晶（NaCl型：溶解度随温度变化小的物质） 蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶（KNO3型：溶解度随温度变化大的物质和含有结晶水的晶体）（2）混合溶液（分离A和B）： 要得到溶解度受温度变化小的溶质：蒸发结晶，趁热过滤 要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤 Ⅱ、预处理的各种方法 工艺流程中的预处理分析进行分类，并形成一定的答题模板。 （1）粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转 化率（或浸取率）。 （2）煅烧或灼烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除 去热不稳定的杂质 （3）酸浸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）
化学工艺流程题 1．医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为： … Fe(OH)3Al(OH)3 氢氧化物 开始沉淀时的pH开始溶解： 完全沉淀时的pH< 完全溶解： （1）CaCO3与盐酸反应的离子方程式。 （2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为，目的是除去溶液中少量的Al3＋、Fe3＋。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是________ ________。 （3）过滤时需用的玻璃仪器有。滤渣主要成分的化学式。 （4）酸化时加盐酸的目的为：①，②防止Ca2+ 在蒸发时发生水解。（5）为什么蒸发结晶要保持160℃：。 ~ （6）若所测样品CaCl2 ·2H2O的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为。 2、实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下： (1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是________（填编号）； 》 A．品红溶液B．紫色石蕊溶液C．酸性KMnO4溶液D．溴水 (2)在①中已知FeS中铁元素生成Fe3+，写出FeS、O2、H2SO4反应的方程式_____； (3)在③中，需加入的物质是________； (4)在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有______ ____________； (5)在⑥中，将溶液Z控制到70～80 ℃的目的是________ __________； (6)为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验(假设杂质中不含铁元素和硫元素)：称取g样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的BaCl2；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n，求该聚铁样品中铁元素的质量分数【Mr (BaSO4)＝233 Mr (Fe)＝56】。（写出计算过程，结果保留4位有效数字）
高三化学《化工流程》专项训练 1. (14分) 磷酸二氢钾( KH2PO4)可用于我国研制的巨型激光器“神光二号”。 某小组设计的以氟磷灰石[ Ca5(PO4)3F]为原料制备磷酸二氢钾晶体的工艺流程如下： 已知：KCl+H3PO4=KH2PO4+HCl，其中HCl易溶于有机萃取剂。回答下列问题： (1)写出氟磷灰石在高温下与SiO2、C反应的化学方程式，在该反应中的还原产物为。 (2)用烧碱溶液吸收尾气中的SiF4可生成两种盐，写出反应的离子方程式。 (3)写出副产品M的一种用途。 (4)从化学平衡角度分析，KCl和H3PO4反应制备KH2PO4时使用萃取剂的原因： 。 (5)常温下，H3PO4的K a1=7.1×10－3、K a2=6.2×10－8、K a3=4.5×10－13。通过计算解释KH2PO4溶液显酸性： 。 (6)为避免水体富营养化，废水中的KH2PO4要先处理达标后再排放。处理废水有两种方法： ①沉淀法：向废水中加入石灰将磷元素全部转化成Ca3(PO4)2。常温下，K sp[Ca3(PO4)2]=2.0×10－29。一般地，溶液中离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，被认为完全除去。若废水中c(Ca2+)=1.0×10－3mol·L－1，则废水中c(PO43－)= mol·L－1(结果保留小数点后 一位，2≈1.4)。 ②电渗析法：用电渗析法从废水中提取KOH和H3PO4。下列说 法正确的是(填字母)。 A.膜1为阳离子交换膜，y极为正极 B.c为稀KOH溶液，b为浓H3PO4溶液 C.阳极反应式为2H2O+2e－=2OH－+H2↑ D.每转移0.1 mol电子时理论上可以获得9.8 g H3PO4 2. (14 分) 稀土元素钪广泛应用于冶金化工航空航天、超导、激光、核能等领域。利用钛磁铁矿为原料(成分主要为Fe2O3、TiO2及少量Sc2O3等)提纯氧化钪并制备氯化钪的一种工艺流程如下： 已知：①氯化钪化学式为ScCl3，无色易潮解的晶体，易溶于水和某些有机溶剂； ②25℃时，草酸电离平衡常数为K a1=5.0×10－2，K a2=5.4×10－5。请回答下列问题：
工艺流程题解题技巧 一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先，找出要得到的主要物质是什么，混有哪些杂质； ②然后，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； ③最后，思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 二、物质制备类工艺流程题 ①先是确定要制备什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质（具有某些特殊性质的产物，要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质，比如：产品受热易分解，可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等）； ②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？反应方程式是什么？该反应造成了什么后果？对制造产品有什么作用？ ③从问题中获取信息，帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质，则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如： 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。 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FeCl、AlCl、MgCl、Cu(NO)等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，23332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FeO 、AlO 、3232MgO、CuO；而像Al (SO) 、NaAlO 、
NaCO等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中322432Al(OH) 、HSO 、NaHCO最后得,抑制了盐的水解,在蒸发时,都不是挥发性物质NaOH 、3423． 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Fe、2+SO等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。2-3⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH 固2体等物质），则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去，也要防止空气 中的CO或水进入22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。 熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程： (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率（途径：升高温度、搅拌、粉碎） ②溶解： ③灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解 分离提纯阶段的常见考点(2) pH值除杂①调已知下列物质开始沉淀和例如：
高考化学工艺流程题 一、探究解题思路 呈现形式:流程图、表格、图像设问方式:措施、成分、物质、原因 能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点:基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料, 主要含有 MgCO 3、MgSiO 3、 CaMg(CO3 2、 Al 2O 3和 Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下: 原料:矿石(固体 预处理:酸溶解(表述:“ 浸出”
除杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是:控制条件,调节 PH ,使 Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与要点 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯 Ⅲ还原 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题, 确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物 , 对比原料和产物 ; ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随 时进行联系和调用; ③解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?。每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?
高三化学专题—化工流程练习题 1 ．硫化锌（ ZnS ）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t 其工艺流程如下图所示。 （1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是 ____________ （填序号）。①研 磨②多次浸取③升高温度④加压⑤搅拌 （2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是 _______________ （写化学式）。 （ 3）步骤Ⅲ中可得Cd 单质，为避免引入新的杂质，试剂 b 应为 ____________ 。（ 4）步骤Ⅳ还可以回收Na 2 SO4来制取 Na 2 S。 ①检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是______________， ②Na 2S 可由等物质的量的 Na 2 S0 4和 CH 4在高温、催化剂条件下 制取。化学反应方式为 _________________ ； ③已知 Na 2 SO 4．10H 2O 及 Na 2SO 4的溶解度随温度变化曲线如图。 从滤液中得到Na 2SO 4 .10H 2O 的操作方法是 ________________________. （ 5）若步骤Ⅱ加入的ZnCO 3为 b mol ，步骤Ⅲ所得Cd 为 d mol ， 最后得到VL 、物质的量浓度为 c mol/L 的 Na 2SO 4溶液。则理论 上所用锌灰中含有锌元素的质量为______ 。 2 ．高铁酸钾（ K 2FeO 4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其 生产工艺如下： 已知： ①2KOH+Cl 2 =KCl+KClO+H 2 O（条件：温度较低） ②6KOH+3Cl 2=5KCl+KClO 3+3H 2O（条件：温度较高） ③ 2Fe （ NO 3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO 4+6KNO 3+3KCl+5H2O 回答下列问题： （ 1）该生产工艺应在（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行； （ 2）写出工业上制取Cl 2的化学方程式； （ 3） K2 FeO 4可作为新型多功能水处理剂的原因是；（ 4）配制 KOH 溶液时，是在每100 mL 水中溶解61． 6 g KOH固体（该溶液的密度 为 1． 47 g/mL ），它的物质的量浓度为； （ 5）在“反应液 I ”中加 KOH 固体的目的是： A ．与“反应液 I ”中过量的Cl 2继续反应，生成更多的KClO B ． KOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
化学工艺流程 1．Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为 ___________________。 （2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。 （3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示： 温度/℃30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率% 92 95 97 93 88 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。 （5）若“滤液②”中c(Mg2+)= mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成___________（列式计算）。 FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为×10-22、×10-24。 （6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。 【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42? + 2H2O （3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O 转化反应速率下降 （4）4 （5）Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43－)= 22 5 1.310 1.010 mol·L?1=×10-17mol·L?1，c3(Mg2+)×c2(PO43-)＝3××10-17)2=×10-40＜ K sp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。
化学工业 一、工艺流程题的题型特点 1、工艺流程题的结构：分题头、流程图和问题三部分。 2、试题背景：以某种重要化工产品的工业生产为背景设计流程图。 3、考查的知识面广，综合性较强。常考的知识点包括：元素化合物的性质；常见的实验基本操作； 物质的分离提纯、制备；化学反应原理（化学平衡、溶液中的离子平衡、电化学等）；反应热的计算， 产率的计算；副产物、母液的循环利用（环保意识和绿色化学知识）等。 二.工艺流程题的分析技巧 （1 ）浏览全题，确定该工艺的目的（原料是什么？原料含有哪些杂质？最终产品是什么？）； （2）关注流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问等，从中获取信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。 （3）阅读题目提出的问题，带着问题分析流程图，结合题目提供的信息解决问题。 其中，分析流程图，弄清各步流程的作用是解题的关键。 对一些线型流程工艺试题，首先对比图中的第一种物质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。 思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理？ 每一步除目标产物外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 最终的产品是如得到的？ 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。 分析流程图的知识基础是元素化合物知识及化学反应的原理。 三、★、化工流程中常见的化学工艺技术（常考点）归纳 化学工业流程一般分为3个过程：原料处理T分离提纯T获得产品。 1、原料处理阶段 （1）粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化
高考化学工艺流程题 1. 解题思路 在解这类题目时： 首先，要粗读试题，不必将每一种物质都推出。 其次，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三，要看清所问题，不能答非所问，注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是： ①浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产 物（副产物）,对比原料和产物； ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中 的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用； 考察内容主要有： 1）、原料预处理 2）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择） 3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯）4）、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） 5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。
2、规律 主线主产品分支副产品回头为循环 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯 3. 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理 ①溶解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧如从海带中提取碘 ③煅烧如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶 解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测 定等。 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。 原料预处理 产品分离提纯 反应条件 原料循环利用 排放物的无 害化处理
②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的加快反应速率或促进平衡向某个方向移 动 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 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） 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
[专题针对训练] 1．(2018·高考北京卷)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下： 已知：磷精矿主要成分为Ca 5(PO 4)3(OH)，还含有Ca 5(PO 4)3F 和有机碳等。 溶解度：Ca 5(PO 4)3(OH)
(5)脱硫时，CaCO 3稍过量，充分反应后仍有SO 2－ 4残留，原因是_________________；加入BaCO 3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________________。 (6)取a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞做指示剂，用b mol ·L －1 NaOH 溶液滴定至终点时生成Na 2HPO 4，消耗NaOH 溶液c mL 。精制磷酸中H 3PO 4的质量分数是________。(已知：H 3PO 4摩尔质量为98 g·mol －1) 解析：(1)流程中能加快反应速率的措施有将磷精矿研磨，酸浸时进行加热。(2)①该反应符合复分解反应中“强酸制弱酸”的规律。②比较硫酸与磷酸的酸性强弱，可以比较S 与P 的非金属性强弱。结合元素周期律可以比较S 、P 的原子半径、核电荷数。(3)根据元素守恒可写出反应的化学方程式。(4)有机碳的脱除率受两个因素的共同影响：一方面，温度越高，反应速率越快，在相同投料比、相同反应时间内，有机碳的脱除率越高；另一方面，温度升高可使较多的H 2O 2分解，氧化剂的量减少，使得有机碳的脱除率降低。80 ℃后，H 2O 2分解对有机碳脱除率的影响超过了温度升高的影响，导致脱除率逐渐降低。(5)脱硫是用CaCO 3除去剩余的硫酸，由于生成的硫酸钙是微溶物，所以即使CaCO 3过量，充分反应后仍有SO 2－4残留。加入BaCO 3可使CaSO 4转化为更难溶的BaSO 4，进一步提高硫的脱除率。 (6)H 3PO 4 ＋ 2NaOH===Na 2HPO 4＋2H 2O 98 g 2 mol m (H 3PO 4) 10－3bc mol m (H 3PO 4)＝4.9×10－2bc g ，则精制磷酸中H 3PO 4的质量分数为4.9×10－2bc g a g ×100%＝4.9bc a %＝0.049bc a 。 答案：(1)研磨、加热 (2)①< ②核电荷数PS ，得电子能力P高考《无机化工流程题》专题复习教学设计
高考化学二轮复习《无机化工流程题》专题复习教学设计 一、教学分析 1. 考点解读 化学学科特点和基本方法：了解化学与生活、材料、能源、环境、生命、信息技术等的关系。了解“绿色化学”的重要性。 2. 试题特点 无机化工流程题是一类极具特色和前景的高考新题型，能很好体现《新课程标准》和《考试大纲》及考试说明的要求，因此在高考题中每年都有出现。这类题目综合性强， 信息量大，试题往往融入真实的化工生产为背景，通过生产实际、社会现实和科技前沿等背景融入新的信息，考查的知识点多、考查面较广，要求学生对知识的掌握和运用能力较高，能很好的渗透核心素养。 3. 能力要求 无机化工流程题重在考查学生对基本概念、元素化合物、化学反应原理、基本化学实验操作等相关知识的掌握程度，年年必考又年年推陈出新。对学生而言，无机化工流程题陌生度较大，综合能力要求高，要求学生既要熟知化工生产原理，又要对流程图中所给的信息进行提取、筛选，对学生能力要求相当高。 4. 学生分析 无机化工流程题的教学对象是高三理科学生，学生已经初步完成了基本概念、元素化合物、化学反应、化学反应原理等知识的复习，初步具备了解决无机化工流程题的基本知识和基本原理。 学生解决无机化工流程题的困难现状是：具备一定的基础知识和基本能力，但对知识的情景化应用能力还有所缺失；知道此类题目分析的一般步骤，但整体性把握较弱，分析题目的思维方法不够优化，解题耗时较长；具备一定的做题经验，但不能处理新情景新信息，解题方法不熟练，答题不规范。 学生解决无机化工流程题的总体表现是：对无机化工流程题分析和回答问题的能力较弱，对化学知识情景化的应用反映出对化学基础知识的掌握有所缺失。 学生对待无机化工流程题的心理状况：表现为不熟悉解题方法，解题信心不足。周时本题在理综试卷中的特殊位置，时间不够，有紧张情绪，不能静心阅读，有放弃念头， - 1 -
工艺流程题解题技巧专题 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，能源成本，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溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧：如从海带中提取碘 ③煅烧：如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨：适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。 （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。 调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH值增大不引入新杂质。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 ②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 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）常见名词