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文檔簡介

1、 化學與生產生活的聯系在化工問題上得到了很大的解釋和說明。化工產率、流程、具體操作目的等問題一直是高考的高頻考點。如何理解工藝流程,如何解決實際問題是高考考綱的要求。需要我們同學們多鉆研,多思考,如何通過已學習的知識去解決實際問題這正是高考選拔人才的標準。工藝流程圖問題因此成為高考的必考題型。工藝流程圖問題考查范圍廣,內容涵蓋多難度由易到難,是一個好的拿分點,高考應該拿到滿分??疾靸热萆婕盎蟽r計算,化學方程式的書寫,離子方程式的書寫,氧化還原反應方程式的書寫,電極方程式的書寫,經常與電化學聯系起來,具體實驗操作的目的比如所加物質的用途、為何要控制溫度在某一特定溫度,包括在后期計算產率問題上涉

2、及到的產率誤差分析等。這是一道綜合性較強的題目,需要學生對于化學學科知識熟練掌握。如何解決工藝流程圖問題考察方向:以實際生產生活中的金屬冶煉、物質分離提純為模板通過具體實驗流程向我們展現一套具體的實驗操作。解題思路:(一)讀題1、先粗讀:明確原料、明確雜質、明確目標產品。先不必把每個環節的原理都搞清楚。針對問題再精讀:分析細節,根據問題去研究某一步或某一種物質。第三,要看清所問問題,不能答非所問,并注意語言表達的規范性?!咀ⅰ浚涸诖痤}時應注意:前一問回答不了,并不一定會影響回答后面的問題。2、讀流程圖的方法:抓箭頭:主線主產品;支線副產品;回頭循環品。3、思考要有方向在基礎理論框架下結合實際問

3、題進行思考。常用思考方法:反應原理:復分解、氧還反應發生的條件,書寫原則等提高原料利用率:利用好副產品、循環使用原料、能量盡可能利用??焖俜磻夯瘜W反應速率(措施有粉碎、加熱、增大濃度、攪拌等)提高產率:化學平衡向右移動。提高產品純度:產品的分離、提純等實驗基本操作問題。綠色環保:反應物盡可能無毒無害無副作用,“三廢”的處理,涉及綠色化學問題。工業成本低:原料廉價、資源豐富。(二)、樣品的預處理1、礦樣的預處理方法:(1)原料的預處理粉碎的目的:增大接觸面積,加快反應速率(反應快);或使反應更完全。煅燒的目的:(A)除去有機物雜質或者碳的雜質(如題意告知該礦樣中含C或有機物雜質);或(B)使一

4、些具有還原性的物質被空氣中氧氣氧化、分解(思考樣品成分中是否有具有還原性的物質,且看在整個流程中是否需要被氧化);或(C)改變礦樣的結構,使其在后面的酸溶(或堿溶或水溶)中更易溶解。溶解:有酸溶、堿溶、水溶;又叫(酸浸、堿浸、水浸)酸浸目的:與酸反應,使可溶性金屬離子進入溶液,不溶物通過過濾除去的溶解過程。堿浸目的:與堿反應,使可溶性金屬離子進入溶液,不溶物通過過濾除去的溶解過程。水浸目的:使可溶性金屬離子進入溶液,不溶物通過過濾除去的溶解過程。(2)【有關名詞】:浸出:固體加水(酸)溶解得到離子。浸出率:固體溶解后,離子在溶液中的含量的多少?!舅伎肌刻岣呓雎实拇胧┩ǔS心男糠鬯?、攪拌、升

5、溫、增大酸(或堿)濃度。三、控制反應條件(重要)1、調節pH值的目的:控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調節pH值除雜:(一般是除Fe2+、Fe3+)、除Fe2+要將其氧化成Fe3+,氧化劑可選擇H2O2.Cl2、HNO3.NaClO或氯水,到底選擇誰,要據具體的題景來選擇;調pH值所加試劑:一般是含被提純物質中的金屬陽離子對應的a、金屬;b、金屬氧化物;c、金屬氫氧化物;d、金屬碳酸鹽(總之,這些物質要能與H+反應,又難溶于水,這樣可即使過量而又不會引入新的雜質離子),有時候也可能加NaOH或氨水來調pH值,要據題意具體分析(一般是加的Na+、NH4+不會在后續的程序中難以分離

6、)(3)PH值的調節范圍:據題意告知的某離子完全沉淀或開始沉淀的PH值數據來選擇,不能隨意更改,應該是題目中原始數據的組合。2、保持酸過量(酸化)的目的:通常是抑制某金屬陽離子的水解。3、溫度的控制的目的(可用水浴或冰水浴或油浴來控制)a、冰水浴目的:通常防止某種物質溫度過高時會分解或揮發或溶解;b、水浴目的:通常防止某種物質溫度過高時會分解或揮發也可能是為了使某物質達到沸點揮發出來,具體問題要具體分析。如侯德榜制堿中,將CO2通入NaCl的氨溶液中,保持溶液的溫度為(30+2),可得NaHCO3晶體,溫度控制在這個范圍,目的就是防止NaHCO3分解。而在Br2的制取過程中,出溴口的溫度控制在

7、8090,目的就是要使Br2揮發出來而又減少水蒸氣混入Br2中。c、使催化劑的活性達到最好:如工業合成氨或工業SO2氧化為SO3時,選擇的溫度是500左右,原因之一就是使催化劑的活性達到最高。d、防止副反應的發生:如乙醇的消去反應溫度要控制在170,原因是就是在140時會有乙醚產生。e、對于一些工藝來說,降溫或減壓可以減少能源成本,降低對設備的要求,達到綠色化學的要求。4、加熱的目的:加快反應速率,或促進平衡向某個方向移動?;蚣铀倌彻腆w的溶解。5、降溫反應的目的:防止某物質在高溫時分解或溶解,或為使化學平衡向著題目要求的方向移動。四、物質的分離和提純的方法及目的結晶(重結晶):固體物質從溶液中

8、析出的過程。過濾:固、液分離(主要儀器:漏斗、燒杯、玻璃棒)趁熱過濾:防止某物質降溫時會析出。洗滌:通常有水洗、冰水洗滌、醇洗。水洗目的:洗去晶體表面的雜質離子(適用于溶解度小的溶質)。冰水洗滌目的:洗去晶體表面的雜質離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。(適用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的溶質)。醇洗目的:(常用于溶解度較大的溶質)洗去晶體表面的雜質離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。(若對溶解度小的溶質進行醇洗,則是為了洗去雜質離子,并使盡快干燥。蒸餾:液、液分離(主要儀器:蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、尾接管)蒸發:利用加熱的方法,使溶液中溶劑不斷揮發而析出溶質(晶體)的過程。(實驗儀

9、器:蒸發皿、鐵架臺、玻璃棒、坩堝鉗、酒精燈)。例題1、二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料。工業上以軟錳礦為原料,利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下某軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、2僦2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表,回答下歹U問題沉淀物A1(OH)5Fe(。叫xftiroH)2Cu(OH)2迎(0耳匕CuSZnSXftiSFeSPHS.23.29.710.417.0-0.422.51硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,酸浸時發生的主要反應

10、的化學方程式為濾渣A的主要成分是雜質。(3)加入MnS的目的是除去雜質。(寫兩種)。(4)堿性鋅錳電池中,(寫兩種)。2、醫用氯化鈣可用于補鈣抗過敏等,以工業碳酸鈣(含少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質)生產醫用二水合氯化鈣(CaCP2H2O的質量分數為97.3103.0%),工藝流程為:昌氫氧化物Fe(OH)3Al(OH)3開始沉淀時的pH2.34.0開始溶解:7.8完全沉淀時的pH3.75.2完全溶解:10.8(1)CaCO3與鹽酸反應的離子方程式。濾渣主要成分的化學式。,防止Ca2+。濾渣主要成分的化學式。,防止Ca2+在蒸發時發(3)酸化時加鹽酸的目的為:生水解。(4)為什么蒸發結晶

11、要保持在160:(5)為測定樣品中CaCl2-2H2O的含量,稱取0.7522g樣品并配成250mL溶液,分別取該溶液25.00mL于三個錐形瓶中,用0.04mol/LAgNO3溶液進行三次滴定,消耗AgNO3溶液的平均體積為20.39mL。通過計算,樣品中含CaCl2-2H2O的質量分數。若所測樣品CaCl2?H2O的質量分數偏高(忽略其它實驗誤差),可能的原因之一為TOC o 1-5 h z4ZnSSiO2FeSCdSPbS稀硫酸Oi、%iO粹粉I11浮選精熔燒M溶浸卜!花除裝盅原核被液f電解一鋅氣體濾清1濾液2濾渣3c0(Mn+)=0.1molL-ipHFe3+Fe2+Zn2+Cd2+pH1.56.36.27.4pH2.88.38.29.4ZnOTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 21SiO2ZnO3)溶液中的Cd2+焦亞硫橇鈉(N靖島)在醫藥、楝膠印染】食品等方面應用廣泛口回答F列問題;(1)生產N口/Q通常是由NaHS;。過電和譚液加留品脫水制得.%出饋過程的化學方程式.利川煙道氣小的口;生產N好的匕龍為:pEI=*.吸=7TpF1=4.lpH=41時.1中為溶液(與化學式).工藝中加AN%Cd固體、片再次充入SO?的日的是03)制褐N鼻也可見川一空膜電解技束.總理如圖所術

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