2020届化学工艺流程题专题复习ppt课件.ppt

无机化学工艺流程题无机化学工艺流程题专题复习专题复习一、化工流程图试题的构成特点一、化工流程图试题的构成特点化工流程图试题就是将化工生产过程中的主要化工流程图试题就是将化工生产过程中的主要操作步操作步骤骤或或物质转换物质转换用框图形式表示出来，将其中相关的用框图形式表示出来，将其中相关的信信息息以以文字文字、表格表格或或图像图像呈现出来，然后根据流程中涉呈现出来，然后根据流程中涉及的及的化学知识化学知识进行进行设问设问，从而形成与化工生产紧密联，从而形成与化工生产紧密联系系的试题的试题。一一.化工流程图试题的构成特点化工流程图试题的构成特点试题的试题的基本结构：基本结构：题题 头头题题 干干题尾题尾介绍该工艺生产的介绍该工艺生产的原材料原材料、目的目的、原理原理。 用框图形式将用框图形式将操作操作或或物质转换物质转换或或分离提纯分离提纯等等主要生产工艺流程表示出来。主要生产工艺流程表示出来。根据流程中涉及到的化学知识设问。根据流程中涉及到的化学知识设问。 【题尾题尾】熔盐电解法获得的熔盐电解法获得的粗铝粗铝含一定量的含一定量的金属钠和氢气金属钠和氢气这些这些杂质杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：【题头题头】【题干题干】【11年广东年广东32题题】【题尾题尾】(NaCl熔点为熔点为801 ；AlCl3在在181 升华升华)（1）精炼前需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止）精炼前需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止 精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质 相关的化学方程式为相关的化学方程式为 。 和和 。（2）将）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上 浮除去。浮除去。气泡气泡的主要成分除的主要成分除Cl2外还含有外还含有_； 固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣， 浮渣浮渣中肯定存在中肯定存在 。【题头题头】【题干题干】2Al + Fe2O3= Al 2O3 + 2Fe 4Al + 3SiO2 = 3Si + 2Al 2O3 H2、AlCl3；NaCl 【题尾题尾】【题头题头】【题干题干】（3）在用废碱液处理）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的的过程中，所发生反应的离子方离子方 程式程式为为 。（4）在铝电解池中，金属铝为）在铝电解池中，金属铝为_极。熔融盐电镀极。熔融盐电镀 液中铝元素和氯元素主要以液中铝元素和氯元素主要以 和和 形形 式存在，铝电极的主要电极反应式为式存在，铝电极的主要电极反应式为 。（5）钢材镀铝后表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材）钢材镀铝后表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材 腐蚀其原因是腐蚀其原因是 。 Cl2 + 2OH = Cl + ClO + H2O 阳阳4AlCl72ClAl阳极：阳极：Al -3e- = Al 3+阴极：阴极：4Al2Cl7 +3e- = 7AlCl 4+Al 铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧化深入内部，起到防腐保护作用。的氧化膜，它能阻止氧化深入内部，起到防腐保护作用。7高考考题考什么？高考考题考什么？ 综上所述，无机工业流程图题能够以综上所述，无机工业流程图题能够以真实真实的工业生的工业生产过程为背景，体现产过程为背景，体现能力立意能力立意的命题指导思想，能的命题指导思想，能够够综合综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵灵活应用活应用在生产实际中解决问题的能力。所以近年来在生产实际中解决问题的能力。所以近年来广东高考该类型题持续出现。广东高考该类型题持续出现。呈现形式：呈现形式：流程图、表格、图像流程图、表格、图像设问方式：设问方式：措施、成分、物质、原因措施、成分、物质、原因能力考查：能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点：知识落点：基本理论、元素化合物、实验基本理论、元素化合物、实验二二.近近5年化工流程图试题的考查要点年化工流程图试题的考查要点年份年份题号题号考查内容考查内容相关考点相关考点11年年32粗铝的吹气精炼以粗铝的吹气精炼以及钢材镀铝及钢材镀铝化学方程式的书写化学方程式的书写(氧氧化还原反应化还原反应、中和反应、中和反应、电极电极反应反应) 、物质的分离提纯、物质的分离提纯(吹气法吹气法) 、金属防腐等、金属防腐等10年年32以以锂辉石为原料锂辉石为原料制备制备Li2CO3原料预处理原料预处理(粉碎粉碎) 、物质的分离提纯、物质的分离提纯(调节调节PH ) 、常、常见离子的性质、离子方程式的书写见离子的性质、离子方程式的书写(复分解反应复分解反应) 、副产物的回收利用副产物的回收利用等等09年年22生产硼砂的固体废生产硼砂的固体废料回收镁料回收镁原料预处理原料预处理(酸浸酸浸) 、物质的分离提纯、物质的分离提纯(调节调节PH、溶解溶解度曲线度曲线、重结晶法重结晶法) 、副产物的回收利用副产物的回收利用等等08年年19工业碳酸钠的分离工业碳酸钠的分离与提纯与提纯常见离子的性质、物质的分离提纯常见离子的性质、物质的分离提纯(溶解度曲线溶解度曲线、结结晶法晶法、趁热过滤）、趁热过滤）、物质循环利用物质循环利用、盖斯定律等、盖斯定律等23三氯甲硅烷还原法三氯甲硅烷还原法制备高纯硅制备高纯硅化学方程式书写化学方程式书写(氧化还原反应氧化还原反应、水解、双水解反、水解、双水解反应）、化工生产的安全性应）、化工生产的安全性(可燃性气体的验纯可燃性气体的验纯)、硅元、硅元素化合物的性质及用途等素化合物的性质及用途等07年年21以氯化钠和硫酸铵以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠及副产品硫酸钠简单计算、常用的仪器主要用途、物质的检验简单计算、常用的仪器主要用途、物质的检验(加热加热法法)及分离提纯及分离提纯(溶解度曲线溶解度曲线、重结晶法重结晶法)等等24以软锰矿制备高纯以软锰矿制备高纯二氧化锰二氧化锰 化学方程式的书写化学方程式的书写(氧化还原反应氧化还原反应、电极反应电极反应)、物质、物质的分离提纯的分离提纯(调节调节PH）考查学生的获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力，考查学生的获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力，充分体现充分体现能力立意能力立意的命题指导思想。的命题指导思想。 知识考查的范围包括：知识考查的范围包括：1 1、元素化合物：、元素化合物：2 2、基本理论和原理、基本理论和原理3 3、实验操作、实验操作4 4、绿色化学：、绿色化学：物质转化的条件及反应。物质转化的条件及反应。化学反应：化学反应：氧化还原反应氧化还原反应；电化学：电化学：原电池、电解池的电极反应原电池、电解池的电极反应；化学平衡：化学平衡：水解平衡、溶解水解平衡、溶解- -沉淀平衡沉淀平衡。原料处理：原料处理：研磨、灼烧、溶解研磨、灼烧、溶解；物质分离提纯：物质分离提纯：调节调节pH沉淀、结晶、洗涤、干燥沉淀、结晶、洗涤、干燥物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护。物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护。20102010年全省平均得分率为年全省平均得分率为50.0%50.0%，20112011年全省平均得分率为年全省平均得分率为39.8%39.8%。考查层次要求高，考查范围具有综合性考查层次要求高，考查范围具有综合性例例1.(2010年广东卷年广东卷32)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以领域。以 -锂辉石锂辉石(主要成分为主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原为原料制备料制备Li2CO3的工艺流程如下：的工艺流程如下：已知：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和和Mg2+以氢氧化物形式以氢氧化物形式完全沉淀完全沉淀时，溶液时，溶液的的pH分别为分别为3.2、5.2、9.7和和12.4; Li2SO4、LiOH和和Li2CO3在在303 K下的溶解度分别为下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和和1.3 g。 步骤步骤I前，前， -锂辉石要锂辉石要粉碎成细颗粒粉碎成细颗粒的目的是的目的是 。增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率 预处理预处理分离提纯分离提纯主反应主反应已知已知： Fe3+、Al3+、Fe2+和和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液 的的pH分别为分别为3.2、5.2、9.7和和12.4; 步骤步骤I中，中，酸浸后酸浸后得到的酸性溶液中含有得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有，另含有Al3+、 Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等等杂质杂质，需在搅拌下加入，需在搅拌下加入 . (填填“石灰石石灰石”、“氯化钙氯化钙”或或“稀硫酸稀硫酸”)以以调节溶液的调节溶液的pH到到6.06.5， 沉淀部分杂质离子沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。，然后分离得到浸出液。 步骤步骤II中，将适量的中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入溶液依次加入 浸出液中，可除去的杂质金属离子有浸出液中，可除去的杂质金属离子有 。石灰石石灰石 Fe2+、Mg2+、Ca2+ 已知：已知：Li2SO4、LiOH和和Li2CO3在在303 K下的溶解度分别下的溶解度分别 为为34.2 g、12.7 g和和1.3 g。 步骤步骤III中，生成沉淀的离子方程式为中，生成沉淀的离子方程式为 。 从母液中可回收的主要物质是从母液中可回收的主要物质是 。2Li+CO32=Li2CO3 Na2SO4 原料预处理原料预处理除杂、净化除杂、净化产品分离提纯产品分离提纯原料循环利用原料循环利用尾气综尾气综合利用合利用无机矿物、无机矿物、废水、废渣废水、废渣 核心核心化学反应化学反应 目标目标 产品产品规律：规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环主线主产品，分支副产品，回头为循环” 反应条件控制反应条件控制工业生产流程主线与核心工业生产流程主线与核心 核心考点：核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、物质的分离操作、除杂试剂的选择、 生产条件的控制生产条件的控制14浸出：浸出：浸出率：浸出率：酸浸：酸浸：水洗：水洗：水浸：水浸： 固体加水（酸）溶解得到离子固体加水（酸）溶解得到离子固体溶解后，离子在溶液中的含量固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少的多少在酸溶液中反应使可溶性金属离子在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程溶解过程通常为除去水溶性杂质通常为除去水溶性杂质与水接触反应或溶解与水接触反应或溶解常见名词常见名词三三. 化学工艺流程题的解题方法化学工艺流程题的解题方法 通过阅读题头，明确生产目的通过阅读题头，明确生产目的制备什么物质，找到制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相，提取出所给的相关信息关信息反应方程式、物质的稳定性和溶解性反应方程式、物质的稳定性和溶解性等。等。1. 明确目的，提取有用信息明确目的，提取有用信息对比分析流程图中的一种物质对比分析流程图中的一种物质(原料原料)与最后一种物质与最后一种物质(产品产品)，找出原料与产品之间的关系找出原料与产品之间的关系，联系问题有针，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什依次进行了什么反应？么反应？每一步除目标物质外还每一步除目标物质外还产生了什么杂质或产生了什么杂质或副产物？副产物？杂质是否要除去，杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？采用什么操作方法除去？2. 分析流程，弄清各步作用分析流程，弄清各步作用三三. 化学工艺流程题的解题方法化学工艺流程题的解题方法 1. 明确目的，提取有用信息明确目的，提取有用信息2. 分析流程，弄清各步作用分析流程，弄清各步作用这一步很关键，答题时要这一步很关键，答题时要看清问题，不能答非所问看清问题，不能答非所问，要注意要注意语言语言表达的表达的科学性和准确性科学性和准确性，如，如分清是要求分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤回答实验操作名称还是具体操作步骤。3. 看清问题，准确规范作答看清问题，准确规范作答四四. 化工流程图试题备考策略化工流程图试题备考策略1. 提高读图能力提高读图能力化工流程实质是化学反应流程化工流程实质是化学反应流程(1).能分析出每步发生的反应得到的产物及副产物；能分析出每步发生的反应得到的产物及副产物；(2).通过流程的前后联系，明确整个流程中每步操作通过流程的前后联系，明确整个流程中每步操作 的目的。的目的。 掌握元素及化合物知识掌握元素及化合物知识【例例2】用铝土矿用铝土矿(主要成分为：主要成分为：Al2O3nH2O，少量，少量SiO2 和和Fe2O3)制取铝的途径为：制取铝的途径为：四四. 化工流程图试题备考策略化工流程图试题备考策略1. 提高读图能力提高读图能力例例3（11江门江门2模）模）某炼铁废渣中含有大量某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl22H2O的流程如下的流程如下：废渣废气粉碎焙烧酸浸空气盐酸试剂F过滤滤渣滤液BNaCl调节pH至34CuCl2 2H2O预处理预处理2. 做好常见考点的整理、归纳做好常见考点的整理、归纳，保证基本得分保证基本得分已知：已知：Fe(OH)Fe(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3、Cu(OH)Cu(OH)2 2沉淀完全时的沉淀完全时的pHpH值分别为：值分别为：9.79.7、3.23.2、6.46.4。1.1.粉碎的目的：粉碎的目的： 。2.2.焙烧的目的：焙烧的目的： 。3.3.酸浸的目的：酸浸的目的： 。4.4.调节调节pH=3-4pH=3-4的原因：的原因： 。 增大反应物的接触面积，加快反应速率增大反应物的接触面积，加快反应速率使使CuS CuS 转化为转化为 CuO, FeCuO, Fe2+2+转化为转化为FeFe3+3+使使CuOCuO、FeFe的化合物溶解的化合物溶解使使FeFe3+3+沉淀完全沉淀完全无机化学工艺流程题无机化学工艺流程题专题复习专题复习趁热过滤趁热过滤煮沸数分钟煮沸数分钟加入加入Zn粉粉滤渣滤渣III滤渣滤渣II滤液滤液II滤液滤液III晶体晶体 调调pH至至5-5.4加入加入ZnO酸性酸性KMnO4混合液混合液趁热过滤趁热过滤粗产品粗产品酸浸酸浸滤渣滤渣I滤液滤液I I10-32. 从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐， 从而得到纯净的硫酸锌，实验流程如下：从而得到纯净的硫酸锌，实验流程如下：沉淀物沉淀物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2Cd(OH)2Mn(OH)2pH值值8.09.73.26.79.410.4题题 头头题题 干干题题 尾尾部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH参见表参见表:1.“酸浸酸浸”步骤中，为提高锌的步骤中，为提高锌的浸出率浸出率，可采取的措施有，可采取的措施有: “酸浸酸浸”时适当时适当补充少量水补充少量水的原因是的原因是 2.滤液滤液I加入酸性加入酸性KMnO4所发生反应的离子方程式为：所发生反应的离子方程式为： 。加入加入ZnO的原因是的原因是 。趁热过滤趁热过滤煮沸数分钟煮沸数分钟加入加入Zn粉粉滤渣滤渣III滤渣滤渣II滤液滤液II滤液滤液III晶体晶体 调调pH至至5-5.4加入加入ZnO酸性酸性KMnO4混合液混合液趁热过滤趁热过滤粗产品粗产品酸浸酸浸滤渣滤渣I滤液滤液I I增大硫酸浓度或增大硫酸浓度或加热升高温度加热升高温度或边加硫酸边搅拌或或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间增加浸出时间防止硫酸锌中从溶液中析出防止硫酸锌中从溶液中析出5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+ +4H2O因为因为Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3+3H+ZnO+2H+=Zn2+H2O,加入加入ZnO能促进能促进Fe3+水解生成水解生成Fe(OH)3而除去而除去趁热过滤趁热过滤煮沸数分钟煮沸数分钟加入加入Zn粉粉滤渣滤渣III滤渣滤渣II滤液滤液II滤液滤液III晶体晶体 调调pH至至5-5.4加入加入ZnO酸性酸性KMnO4混合液混合液趁热过滤趁热过滤粗产品粗产品酸浸酸浸滤渣滤渣I滤液滤液I I（）滤渣（）滤渣III的成份主要是的成份主要是 。（）从滤液（）从滤液III得到晶体的操作过程为得到晶体的操作过程为 、冷却结晶、冷却结晶、 过滤，冼涤、小心干燥。过滤，冼涤、小心干燥。Mn Cd Cu蒸发浓缩蒸发浓缩改变结构，使一些物质能溶解，并使一些改变结构，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。杂质在高温下氧化、分解。如煅烧高岭土。煅烧煅烧: 灼烧灼烧:焙烧焙烧A.研磨研磨(粉碎粉碎):从海带提取碘从海带提取碘C.浸取浸取B.溶解，除去氧化物（膜）溶解，除去氧化物（膜）,调节调节PH促进沉淀、促进沉淀、抑制水解抑制水解去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节二氧化硅，调节PH促进沉淀、抑制水解促进沉淀、抑制水解与水反应或溶解与水反应或溶解与醇等反应或溶解与醇等反应或溶解 酸浸酸浸: 碱浸碱浸:水浸水浸:有机物浸有机物浸 D. 控控制制温温度度a. 加热，加热，加快加快反应反应速率速率或加速某固体的或加速某固体的溶解溶解；b. 防止物质温度过高时防止物质温度过高时分解或挥发分解或挥发，或达到沸点挥发；，或达到沸点挥发；c. 使催化剂的活性达到最高；使催化剂的活性达到最高；d. 防止副反应的发生；防止副反应的发生；e. 降温或减压，减少能源成本，降低对设备的要求，降温或减压，减少能源成本，降低对设备的要求， 达到绿色化学的目的达到绿色化学的目的。废渣废气粉碎焙烧酸浸空气盐酸试剂F过滤滤渣滤液BNaCl调节pH至34CuCl2 2H2O为了获得为了获得CuCl22H2O晶体，对滤液晶体，对滤液B进行的操作是：进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线（如图），有关物质的溶解度曲线（如图），“趁趁热过滤热过滤”得到的固体得到的固体是是 。Na2SO4 分离提纯分离提纯例例3（11江门江门2模）模）某炼铁废渣中含有大量某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl22H2O的流程如下的流程如下：“趁热过滤趁热过滤”的原因是的原因是 ； 例例4 4（20122012吉林调研）吉林调研）实验室制备甲酸铜晶体实验室制备甲酸铜晶体Cu(HCOO)Cu(HCOO)2 24H4H2 2O O的流程如下：的流程如下： Cu2(OH)2CO3固固 体体7080的热水的热水Cu(HCOO)24H2O1mol胆矾胆矾2mol小苏打小苏打甲酸甲酸约约50的热水的热水研研磨磨冷 却 、冷 却 、操作操作a洗涤洗涤搅搅拌拌趁热过滤趁热过滤冷却、过滤、无水冷却、过滤、无水乙醇洗涤、晾干乙醇洗涤、晾干搅拌搅拌CO2防止降温甲酸铜结晶而损失防止降温甲酸铜结晶而损失 用无水乙醇洗涤晶体的目的用无水乙醇洗涤晶体的目的 。 除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失 分离提纯分离提纯预处理预处理主反应主反应 A. 结结 晶晶蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤:蒸发浓缩，冷却结晶蒸发浓缩，冷却结晶:重结晶重结晶得到溶解度得到溶解度受温度影响小受温度影响小的溶质的溶质得到得到溶解度受温度影响大溶解度受温度影响大的溶质的溶质B. 水洗（有机物洗）水洗（有机物洗）C. 控制控制PH值值D. 控制温度控制温度控制反应条件的方法和目的控制反应条件的方法和目的控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表如下表 若要除去若要除去Mn2溶液中含有的溶液中含有的Fe2，应该怎样做？，应该怎样做？物质物质开始沉淀开始沉淀沉淀完全沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)2 7.69.6Mn(OH)2 8.39.81.pH值的控制值的控制:调节调节pH所需的物质一般应满足两点：所需的物质一般应满足两点：能与能与H反应，使溶液反应，使溶液pH值增大；值增大；不引入新杂质不引入新杂质例如：若要除去例如：若要除去Cu2溶液中混有的溶液中混有的Fe3，可加入，可加入CuO、 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的等物质来调节溶液的pH值值2.2.蒸发、反应时的气体氛围蒸发、反应时的气体氛围3.3.加热的目的加热的目的4.4.降温反应的目的降温反应的目的5.5.趁热过滤趁热过滤6.6.冰水洗涤冰水洗涤 加快溶解速率或加快反应速率或促加快溶解速率或加快反应速率或促进平衡向某个方向移动进平衡向某个方向移动防止某物质在高温时会溶解或为使化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，学平衡向着题目要求的方向移动，防防止某些物质在高温时分解，如有止某些物质在高温时分解，如有H H2 2O O2 2参与的反应参与的反应防止某物质降温时会析出防止某物质降温时会析出洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在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洗涤过程中的溶解损耗如如MgCl2溶液制无水溶液制无水MgCl2基本理论基本理论: 离子反应、氧化还原反应离子反应、氧化还原反应反应原理反应原理: 化学平衡、水解原理、电化学化学平衡、水解原理、电化学计算计算提取信息点提取信息点无机化学工艺流程题无机化学工艺流程题专题复习专题复习四四. 化工流程图试题备考策略化工流程图试题备考策略1. 提高读图能力提高读图能力2. 做好常见考点的整理、归纳做好常见考点的整理、归纳，保证基本得分保证基本得分研磨研磨(粉碎粉碎)、加热加热（煅烧（煅烧 灼烧灼烧 焙烧焙烧 ）、）、浸取浸取（酸浸（酸浸 碱浸碱浸 水浸水浸 有机物浸取）、有机物浸取）、 控制温度控制温度结晶结晶（蒸发结晶，趁热过滤；蒸发浓缩，冷却结晶；重结晶）蒸发结晶，趁热过滤；蒸发浓缩，冷却结晶；重结晶）水洗水洗（冰水洗涤（冰水洗涤 、有机物洗）、有机物洗）、控制控制PH值值、控制温度控制温度离子反应、氧化还原反应；离子反应、氧化还原反应；化学平衡、水解原理、电化学；化学平衡、水解原理、电化学；元素化合物的性质；元素化合物的性质；计算计算江苏江苏: :以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其流程如下：二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其流程如下：反应反应反应反应反应反应反应反应空气中煅烧空气中煅烧FeSO4溶液溶液NH4HCO3溶液溶液CO2(g)FeCO3(s)稀稀H2SO4KCl过滤过滤NH4Cl溶液溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4 4）反应）反应常被用于电解生产常被用于电解生产( (过二硫酸铵过二硫酸铵) )。电解时均用惰性。电解时均用惰性 电极，电极，阳极阳极发生的电极反应可表示为发生的电极反应可表示为: :（1）反应）反应的的离子离子方程式：方程式：Fe2+ + 2HCO3 = FeCO3+ H2O + CO2 2SO42- 2e- = S2O82-环保：环保：绿色化学绿色化学成本：成本： 原料价格、能耗控制、原料价格、能耗控制、 循环利用循环利用（20112011广东四校联考广东四校联考 节选）节选）工业上生产高氯酸（沸点：工业上生产高氯酸（沸点：9090o oC C）时）时 还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：（3 3）循环使用的物质是）循环使用的物质是: : H2SO4 （1）反应）反应的的化学方程式化学方程式3NaClO3+3H2SO4 = 3NaHSO4+2ClO2+HClO4+H2O化工流程图题将所要表达的信息以化工流程图题将所要表达的信息以文字、框图、表格、图像文字、框图、表格、图像等等形式呈现出来，而解题就需要对这些信息进行形式呈现出来，而解题就需要对这些信息进行阅读、整理、分阅读、整理、分析、理解、组合和应用析、理解、组合和应用。 3. 善于利用和挖掘有效信息解题的能力善于利用和挖掘有效信息解题的能力【2011 广东广东32】由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：4(NaCl熔点为熔点为801 ；AlCl3在在181 升华升华)（1 1）增强对信息重要性的认识，养成利用信息解题的习惯。）增强对信息重要性的认识，养成利用信息解题的习惯。 （2 2）善于从关键词中挖掘信息。审题时应认真读题，扣住关键）善于从关键词中挖掘信息。审题时应认真读题，扣住关键 词，正确理解题意，弄清测试意图，以防答非所问。词，正确理解题意，弄清测试意图，以防答非所问。 【10广东广东32】碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以锂辉石锂辉石(主要成分为主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原料制备为原料制备Li2CO3的工艺流程如的工艺流程如下：下：(5)从母液中可回收的从母液中可回收的主要主要物质是物质是_。Na2SO4（Li2SO4）（3）信息隐含于思维定势中。信息隐含于思维定势中。有些试题的已知条件是出题者将教有些试题的已知条件是出题者将教材中的有关知识材中的有关知识 平时已做过的试题、接触过的某些提法稍作更动平时已做过的试题、接触过的某些提法稍作更动后呈现出来的，目的在于检验学生是否具有善于发现问题的能力。后呈现出来的，目的在于检验学生是否具有善于发现问题的能力。【11 广一模广一模31】亚氯酸钠（亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：“反应反应2”的氧化剂是的氧化剂是_。（NaClO2）ClO24. 提倡提倡“各个击破各个击破”的解题方法，的解题方法，争取多得争取多得分分化工流程图题问题设置的特点：化工流程图题问题设置的特点：（1）问题各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了）问题各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会不会 影响影响下一个问题的解决。下一个问题的解决。（2）超纲知识题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。）超纲知识题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。（3）每题中基本上都有）每题中基本上都有与流程图无关的问题与流程图无关的问题，可以直接根据，可以直接根据 已有的知识去完成。已有的知识去完成。 【2007 广东广东21】（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。【2011 广东广东32】(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能 防止钢材腐蚀，其原因是：防止钢材腐蚀，其原因是：蒸发皿蒸发皿答：答：致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和和H2O等等 接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生5. 养成严谨的答题习惯，养成严谨的答题习惯，争取得高分争取得高分【2012天河区二模天河区二模32】钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分是铁矿（主要成分是TiO2和和Fe的氧化物）制备的氧化物）制备TiO2等产品的一种工等产品的一种工艺流程示意如下：艺流程示意如下：已知：已知：TiO2易水解，只能存在于强酸性溶液中易水解，只能存在于强酸性溶液中 TiCl4的熔点的熔点25.0，沸点，沸点136.4； SiCl4的熔点的熔点68.8，沸点，沸点57.6（3）向）向“富含富含TiO2溶液溶液”中加入中加入Na2CO3粉末得到固体粉末得到固体TiO2n H2O， 请用恰当的原理和化学用语解释其原因请用恰当的原理和化学用语解释其原因 ，废液中溶质的，废液中溶质的 主要成分是主要成分是 （填化学式）。（填化学式）。溶液中存在水解平衡溶液中存在水解平衡TiO2（n+1）H2O TiO2n H2O2H+加入的加入的Na2CO3粉末与粉末与H+反应，反应，降低降低了溶液中了溶液中c(H+)，促进水解促进水解平衡平衡向向生成生成TiO2n H2O的的方向方向移动；移动； Na2SO4注意语言表达，答题要有模式和要点。例解析与平衡移动有关的问注意语言表达，答题要有模式和要点。例解析与平衡移动有关的问题应该遵循以下步骤：题应该遵循以下步骤：阐明体系中存在的核心平衡阐明体系中存在的核心平衡所采取的措施、所采取的措施、改变的条件改变的条件导致平衡如何移动移动、产生什么结果导致平衡如何移动移动、产生什么结果。 【2012 天河区二模天河区二模32】 （4）用金红石（主要含）用金红石（主要含TiO2）为原料，）为原料， 采用亨特采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：法生产钛的流程如下：写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式 ，制得的，制得的TiCl4液体液体中常含有少量中常含有少量SiCl4杂质杂质 ，可采用，可采用 方法除去方法除去（4）TiO22C2Cl2 TiCl42CO；蒸馏（或分馏）；蒸馏（或分馏）答题时要注意使用规范的化学用语，最大限度降低失分的可能答题时要注意使用规范的化学用语，最大限度降低失分的可能工业生产碘酸钾工业生产碘酸钾(KIO3)的流程如下，在反应器中发生反应的化学的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：方程式为：I2+KClO3+H2OKH(IO3)2+KCl+Cl2 (未配平未配平)。6. 消除对工艺流程题的畏惧心理消除对工艺流程题的畏惧心理查资料得：查资料得： KIO3是一种白色结晶粉末是一种白色结晶粉末； 酸性条件下，酸性条件下， KIO3是一种是一种较强的氧化剂较强的氧化剂，与氢碘酸、，与氢碘酸、SO2等等 还原性物质作用，被还原为单质还原性物质作用，被还原为单质I2； 在在碱性介质碱性介质中中， KIO3能被能被Cl2 、次氯酸盐等氧化为、次氯酸盐等氧化为KIO4； KIO3 在在常温下稳定常温下稳定，加热至，加热至560开始分解。开始分解。（1 1）步骤反应器发生的反应中，）步骤反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相两种还原产物所得电子数相 同同，请配平该反应的化学方程式：，请配平该反应的化学方程式：6I2 + 11KClO3 + 3H2O = 6KH(IO3)2 + 5KCl + 3Cl2 I2+KClO3+H2OKH(IO3)2+KCl+Cl2 (未配平未配平)。（2）步骤中，用稀酸酸化的作用）步骤中，用稀酸酸化的作用 ； 能否选用稀盐酸能否选用稀盐酸_，（填：，（填：“可以可以”、“不可以不可以”） 其原因是其原因是_；促进氯气从反应混合物中逸出促进氯气从反应混合物中逸出 不可以不可以盐酸能还原已生成的碘酸氢钾盐酸能还原已生成的碘酸氢钾 KIO3HIO3（3）步骤要保持溶液微沸）步骤要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气小时以完全排出氯气，排出氯气 的原因为的原因为 ； Cl2能将能将KIO3氧化成氧化成KIO4 （4）步骤）步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是得到碘酸钾晶体，你建议的方法是 :温度温度/0 010102020404060608080KIOKIO3 3g/100gg/100g水水4.604.606.276.27 8.088.0812.612.6 18.318.324.824.8蒸发浓缩，冷却结晶蒸发浓缩，冷却结晶 还需条件？还需条件？四四. 化工流程图试题备考策略化工流程图试题备考策略1. 提高读图能力提高读图能力2. 做好常见考点的整理、归纳做好常见考点的整理、归纳，保证基本得分保证基本得分3. 善于利用和挖掘有效信息解题的能力善于利用和挖掘有效信息解题的能力4. 提倡提倡“各个击破各个击破”的解题方法，鼓励学生要敢于做化的解题方法，鼓励学生要敢于做化工工 流程图题，流程图题，争取多得分争取多得分5. 培养严谨的答题习惯，培养严谨的答题习惯，争取得高分争取得高分6. 消除对工艺流程题的畏惧心理消除对工艺流程题的畏惧心理练习练习1(2010上海高考上海高考)工业生产纯碱的工艺流程示意图如工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：下： 完成下列填空完成下列填空(已知粗盐水中含有已知粗盐水中含有Ca2+,Mg2+等杂质离子等杂质离子)(1)粗盐水加入沉淀剂粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质除杂质(沉淀剂沉淀剂A来源于石灰来源于石灰窑厂窑厂)，写出，写出A、B的化学式。的化学式。A B 。(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、取样、 、沉淀、沉淀、 、 、结晶、结晶、 、烘干。、烘干。 Ca(OH)2或或CaO；溶解溶解 Na2CO3过滤过滤 蒸发蒸发过滤过滤(3)工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是 。(4)碳酸化后过滤，滤液碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是最主要的成分是 (填填写化学式写化学式)，检验这一成分的阴离子的具体方法是：，检验这一成分的阴离子的具体方法是： 。有晶体析出有晶体析出(或出现浑浊或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大NH4Cl取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子(5)氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：。 滤液滤液D加石灰水前先要加热，原因是加石灰水前先要加热，原因是。(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：数可表示为：(注明你的表达式中所用的有关符号的含义注明你的表达式中所用的有关符号的含义) NH4OHNH3+H2O(NaHCO3)=84(m1m2)/ 31m1 m1样品质量，样品质量，m2加热分解后样品的质量加热分解后样品的质量除去溶液中的除去溶液中的CO2，避免消耗，避免消耗OH-练习练习2.空气吹出法工艺，是目前空气吹出法工艺，是目前“海水提溴海水提溴”的最的最主要方法之一。其工艺流程如下：主要方法之一。其工艺流程如下：(1)溴在周期表中位于溴在周期表中位于 周期周期 族。族。(2)步骤中用硫酸酸化可提高步骤中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是的利用率，理由是 。(3)步骤利用了步骤利用了SO2的还原性，反应的离子方程式为的还原性，反应的离子方程式为 。VIIA 四四酸化可抑制酸化可抑制Cl2