2022年高考新题型工艺流程题解题技巧.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高考新题型工艺流程题解题技巧化学工艺流程题近几年是高考的热点,所占的分值也相当重, 但由于此类试题生疏度高,对同学的才能要求也大,加上有的试题文字量大,同学在没做之前往往就会产生恐惧感,所以这类题的得分不是很抱负；要解好这一类题,同学最重要的是要克服恐惧心理,仔细审题,找到该试验的目的；一般来说,流程题只有两个目的：一是从混合物中分别、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、对于试验目的为一的题目,其实就是对混合物的除杂、分别、提纯；当遇到这一类题时,要求同学肯定要仔细在题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些, 仔细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,要用什么样的方法才能将杂质除去；只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的；这里特别提一提蒸发与结晶；蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出 , 详细采纳何种方法 , 主要取决于溶质的溶解度；有的物质它的溶解度随温度的上升变化比较大,如 NH4NO3、KNO 3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上升变化比较小,如 NaCl、KCl 等,有少数物质的溶解度随温度的上升而减小,如Ca（OH） 2要使它们析出较多固体溶质时 , 就要用蒸发浓缩的方法；例如 NaCl 和 KNO 3 混合溶液 , 假如将混合溶液蒸发一段时间 , 析出的固体主要是 降温 , 就析出的固体主要是NaCl , 母液中是 KNO 3 和少量 NaCl ；假如将混合溶液加热后再KNO 3 , 母液中是 NaCl 和少量 KNO 3；假如是除杂,杂质所含的量比较少,一般是让主要物质析出来；如 KNO 3溶液中含少量 NaCl,常用升温冷却结晶法,再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时实行的方法不同）,就可得到 KNO 3固体了；如果 NaCl 溶液中含少量 KNO 3,就用蒸发浓缩结晶法,这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质,主要缘由是假如温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来；例1：（2022广东 19）碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料；工业碳酸钠（纯度约 98）中含有Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+、Cl-和 SO4 2-等杂质,提纯工艺路线如下：工业碳酸钠溶解除杂名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载滤渣滤液蒸发浓缩结晶过滤母液Na 2CO 3·H 2O 趁热过滤试剂级 Na 2CO 3检验加热脱水名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载已知碳酸钠的溶解度（回答以下问题：S）随温度变化的曲线如下图所示：（1）滤渣的主要成分为273 293 313 333 353 373 60 50 40 30 20 10 0 Na 2 CO3·H 2O Na 2 CO3·7H 2O Na 2 CO3·10H 2O ；（2）“ 趁热过滤” 的缘由是；（3）如在试验室进行“ 趁热过滤” ,可实行的措施是（写出 1种）；（4）如“ 母液” 循环使用,可能显现的问题及其缘由是名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载；-1（5）已知： Na2CO 3· 10H2Os=Na2CO3s+10H2Og H1= +532.36 kJ · mol-1 Na 2CO3· 10H2Os=Na 2CO3· H2Os+9H- 2Og H2= +473.63 kJ · mol写出 Na2CO3· H2O脱水反应的热化学方程式；分析： 从题目中可知, 该题中的试验目的是从工业碳酸钠中提纯出碳酸钠,工业碳酸钠中含有的杂质有 Mg 2+,Fe 3+,Ca 2+,Cl和 SO4 2等,所以该流程的目的就是把这些杂质除去并得到纯洁的碳酸钠固体；流程图中加水是使可溶物质溶于水,少量的Ca 2+与 CO3 2生成沉淀CaCO 3；加入过量的 NaOH溶液,很明显是将 Mg 2+、Fe 3+转化成 MgOH2、Fe（OH）3沉淀,再通过过滤的方法除去；但这一步骤对 Cl和 SO4 2是没什么影响的；所以流程图中显现了一个蒸发浓缩结晶和趁热过滤的操作,这确定是为了使一个随温度上升溶解度变化不大或减小的物质析出来,通过读图可得出 Na2CO3· H2O符合这一条件,这样可以通过趁热过滤除去 Cl、SO4 2和一些沉淀不完全的离子；由于 Na2CO3· 10H20的溶解度随温度的上升变化特别大,如果降温,肯定会析出来而影响主要产物,所以要趁热过滤；答案：1 滤渣的主要成分为 MgOH2、Fe（OH）3、CaCO 3；2 使析出的晶体为 Na2CO 3· H2O,防止因温度过低而析出 Na2CO3· 10H2O晶体,令后续的加热脱水耗时长；3 用已预热的布氏漏斗趁热抽滤；4 溶解时有大量沉淀生成,使 Na2CO3损耗且产物Na2CO 3混有杂质；缘由：“ 母液” 中,含有的离子有 Ca 2+,Na +,Cl-,SO4 2-, OH-,CO3 2-,当多次循环后,使用离子浓度不断增大,溶解时会生成CaSO 4, Ca（OH） 2, CaCO 3等沉淀；5 Na2CO 3· H2O（ s）= Na 2CO3（s） + H 2O（g） H= +58.73kJ/mol二、对于目的为制备某一物质的流程题,要求同学留意以下几个方面：1、明确题目目的是制什么物质,从题干或问题中猎取有用信息,明白产品的性质；只有知道了试验目的,才能特别清晰的知道整个流程的意义所在,题目中的信息往往是制备该物质的关键所在；而产物假如具有某些特殊性质（由题目信息获得或依据所学学问判断）,就要实行必要的措施来防止在生产过程中产生其它杂质；一般来说主要有如下几种情况：（1）假如在制备过程中显现一些受热易分解的物质或产物,就要留意对温度的掌握；如：侯德榜制碱中的 NaHCO 3；仍有如 H2O2、Ca（HCO 3）、KMnO 4、 AgNO 3、HNO 3（浓）等物质；（2）假如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,就要加相对应的酸来防止水解；如：制备FeCl 3、AlCl3、MgCl2、 Cu（NO3）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,否就得到的产物分别是名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO；而像 Al2 SO4 3 、NaAlO2 、Na2CO3等盐溶液 , 虽然也发生水解 ,但产物中 Al OH 3 、H2SO4 、NaHCO 3 、NaOH都不是挥发性物质, 在蒸发时 , 抑制了盐的水解, 最终得到的仍是溶质本身；（3）假如产物是一种强的氧化剂或强的仍原剂,就要防止它们发生氧化仍原的物质,如：含 Fe 2+、SO3 2-等离子的物质,就要防止与氧化性强的物质接触；（4）假如产物是一种易吸取空气中的CO2或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH固体等物质） ,就要留意防止在制备过程中对CO2或水的除去,也要防止空气中的CO或水进入装置中；（5）假如题目中显现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,就要留意对比它们的 溶解度随温度上升而转变的情形,依据它们的不同变化,找出合适的分别方法；2、查找在制备过程中所需的原料,写出主要的化学反应方程式或制备原理,从中明白 流程图；从近几年的高考题目中会发觉,大多数题目都会给出制备物质时所需的原料,但一般会涉及到物质的分别、提纯的操作；所以在明确了试验目的之后,再写出主要的反应方程式,观看有没有副产品,假如有,剩余的步骤就是分别提纯了；操作KMnO 4K 2 CO3操作母液KMnO4粗晶体名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载干燥KMnO 4晶体石灰苛化KOH 粉碎MnO 2熔融KMnO 4K 2 CO3MnO 2KOH 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载H 2O K 2MnO 4CO2空气例2：工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂；以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程；（1）KMnO 4稀溶液是一种常用的消毒剂；其消毒原理与以下物质相同的是_（填代号）；a、84消毒液（ NaClO溶液） b、双氧水 c、二氧化硫 d、75%酒精（2）高锰酸钾储存在棕色试剂瓶,以下试剂储存不需要棕色试剂瓶的是 _（填代号）；a、浓硝酸 b、硝酸银 c、氯水 d、烧碱（3）上述流程中可以循环使用的物质有、（写化学式） ；（4）如不考虑物质循环与制备过程中的缺失,就 1 mol MnO 2可制得 mol KMnO4；（5）该生产中需要纯洁的 CO2气体；如试验室要制备纯洁的 CO2,所需试剂最好挑选 （选填代号）； a 、石灰石 b、稀 HCl c、稀 H2SO4 d、纯碱（6）操作的名称是；操作依据 KMnO 4和 K2CO 3两物质在（填性质）上的差异,采纳（填操作步骤） 、趁热过滤得到 KMnO 4粗晶体；解析： MnO 2与 KOH 混合并在空气中共熔,便可制得墨绿色的锰酸钾熔体：名师归纳总结 2MnO 2 + 4KOH + O 2 = 2K2MnO 4 + 2H2O 锰酸钾在酸性或中性的环境下,MnO 2-会发生反应,第 7 页,共 11 页生成 MnO-和 MnO 2 ：3K2MnO 4+2CO2=2KMnO 4+MnO 2 +2K2CO 3；过滤除去不溶于水的MnO 2,利用溶- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解度的不同,实行浓缩结晶的方法使KMnO 4从溶液中析出而分别出来；答案：（1）ab （2）d （3）MnO 2； KOH （4） 23 （5） cd （6）过滤 ； 溶解度 ,浓缩结晶 ；3、留意外界条件对工艺流程的影响在许多流程图的题目中,我们常常会看到压强、温度等外界条件的显现,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,但却都是能否达到试验目的的关键所在, 也是命题专家们常常要考察同学的地方；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）对平稳转化率有何影响？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同学：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；冰水中反应或降温反应的目的：要求的方向移动；防止某物质在高温时会溶解或为使化学平稳向着题目反应中实行加热措施的作用：一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解；假如题目中要求温度掌握在详细的一个温度范畴内（可用水浴或油浴来掌握）：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,详细问题要详细分析；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 NaHCO 3晶体,温度掌握在这个范畴,目的就是防止 NaHCO 3分解；而在 Br2的制取过程中,出溴口的温度掌握在 80 90,目的就是要使 Br 2挥发出来而又削减水蒸气混入 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,挑选的温度是 500左右,缘由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掌握在 会有乙醚产生；170,缘由是就是在 140时d、对于一些工艺来说,降温或减压可以削减能源成本,降低对设备的要求,达到绿色 化学的要求；以上有关温度的总结只能说是有这种可能来考,详细问题要详细分析；氯化钾硝酸钠混合名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载溶解蒸发浓缩趁热过滤滤渣冷却结晶过滤滤液洗涤干燥KNO 3产品名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载水滤液滤渣例3：试验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的试验流程如下：0 20 40 60 80 100 温度/ 200 100 KNO 3 NaNO 3 KCl NaCl 硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示；回答以下问题：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（1）为了加速固体溶解,可实行的措施是：；（2）试验室进行蒸发浓缩操作时,将蒸发皿置于铁圈上, 用酒精灯加热； 取用蒸发皿应使用（填仪器的名称） ,为了防止液滴飞溅,进行的操作是；（3）“ 趁热过滤” 操作中,滤渣的主要成分是（填化学式）；（4）“ 趁热过滤” 后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“ 冷却结晶” ,目的是；（5）制得的 KNO 3产品中常含 NaCl,进一步提纯的方法是；解析：该题可以说得上是流程题中的经典题目,它很好的考察了物质的分别与提纯中的一些基本操作, 也考察了不同性质的物质在分别提纯时所实行的不同方法,特殊是考察了温度这一外界因素在制备产品时所起的关键作用,通过前面的分析, 我们很快可以得出正确的答案：（1）搅拌、加热；（2）用玻璃棒不断搅拌滤液 坩埚钳；（3）NaCl；（4）稀释溶液,防止降温过程中 NaCl 析出,提高产品的纯度；（5）重结晶工艺流程题由于它考察的学问点多,也特别敏捷, 对同学的审题才能、分析问题、 解决问题、 文字表达等方面的才能都要求特别高,所以同学得分往往不高,但只要大家在平常在做这一类题目时善于归纳、总结,仔细审题, 善于从题目或问题中猎取信息来帮忙自己解题,同时在平常的学习中要熟记一些基本的试验操作,如沉淀的洗涤、 沉淀是否完全的检验方法、从溶液得到晶体的方法、常见离子的检验方法等,文字表达时肯定要做到规范,信任可以突破这个难关；老师在复习这一内容时,也可将流程图进行分解复习,如：将分别提纯列为一个专题,温度、 浓度的考察列为一个专题,如何读图、如何查找题目中的信息为一个专题等等；只有弄清晰了各个步骤之后同学心里就有底了,再遇到这一类题也就不怕了；对于基础不好的同学, 也可将流程图详细化,即将流程图中各步反应或操作之后得到了什么物质写出来,这样就可防止答非所问的情形显现；总之,抓住解这类题的一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务；名师归纳总结 - 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