高考總復(fù)習(xí) 專題課堂五 無(wú)機(jī)化工流程題的解題策略課件 魯科版
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1、考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二 無(wú)機(jī)化工流程題實(shí)際上是考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)等來(lái)解決工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題的能力。解此類型題目的基本步驟是:1從題干中獲取有用信息,了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。2認(rèn)真分析流程中的每一步驟:(1)反應(yīng)物是什么;(2)發(fā)生了什么反應(yīng);(3)產(chǎn)物是什么,對(duì)產(chǎn)品有什么作用。3從問(wèn)題中獲取信息,幫助解題。專題課堂五無(wú)機(jī)化工流程題的解題策略專題課堂五無(wú)機(jī)化工流程題的解題策略考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二要 點(diǎn) 突 破 這類題目其實(shí)就是對(duì)混合物的除雜、分離、提純。當(dāng)遇到這一類題時(shí),要求學(xué)生一定要認(rèn)真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么,混有的雜質(zhì)有哪些,主要物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)差別是什么?認(rèn)真
2、分析當(dāng)加入某一試劑后,能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成了什么產(chǎn)物,要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。其中,蒸發(fā)濃縮與冷卻結(jié)晶方法都可以將溶液中的溶質(zhì)以固體形式析出,具體采用何種方法,主要取決于溶質(zhì)的溶解度。考點(diǎn)一以混合物的分離、提純?yōu)槟康墓に嚵鞒填}考點(diǎn)一以混合物的分離、提純?yōu)槟康墓に嚵鞒填}考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較大,如NH4NO3、KNO3等物質(zhì),在蒸發(fā)過(guò)程中比較難析出來(lái),所以要用冷卻方法使它結(jié)晶。而有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較小,如NaCl、KCl等,有少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小,如Ca(OH)2要使
3、它們析出較多固體溶質(zhì)時(shí),則要用蒸發(fā)濃縮的方法。例如NaCl和KNO3混合溶液,如果將混合溶液蒸發(fā)一段時(shí)間,析出的固體主要是NaCl,母液中是KNO3和少量NaCl。如果將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫,則析出的固體主要是KNO3,母液中是NaCl和少量KNO3。 考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二如果是除雜,雜質(zhì)所含的量比較少,一般是讓主要物質(zhì)析出來(lái)。如KNO3溶液中含少量NaCl,常用冷卻結(jié)晶法,再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、烘干(不同的物質(zhì)在烘干時(shí)采取的方法不同),就可得到KNO3固體了。如果NaCl溶液中含少量KNO3,則用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法,這種方法一般要經(jīng)過(guò)趁熱過(guò)濾才能得到較純的主要物質(zhì),主要原因是如果溫度下降,雜
4、質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來(lái)??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二提示:在本實(shí)驗(yàn)條件下,Ni()不能被氧化,高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。回答下列問(wèn)題:(1)反應(yīng)中除掉的雜質(zhì)離子是_,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_;在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對(duì)除雜的影響是_。(2)反應(yīng)的反應(yīng)類型為_,過(guò)濾得到的濾渣中,除了過(guò)量的鋅外還有_。(3)反應(yīng)形成的沉淀要用水洗,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是_。(4)反應(yīng)中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2,取干燥后的濾餅11.2 g,煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g,則x等于_??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考
5、點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二應(yīng) 用 體 驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO47H2O),主要工藝流程如下??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二(1)將過(guò)程產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中,溶液會(huì)退色的是_。A品紅溶液B紫色石蕊試液C酸性KMnO4溶液D溴水(2)過(guò)程中,F(xiàn)eS、O2和H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)過(guò)程中需加入的物質(zhì)是_。(4)過(guò)程中,蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)需使用的儀器除酒精燈、三腳架外,還需要_??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二(5)過(guò)程調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的_(填序號(hào))。A稀硫酸 BCaCO3CNaOH溶液(
6、6)過(guò)程中,將溶液Z加熱到7080 ,目的是_。(7)實(shí)驗(yàn)室為測(cè)量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。用分析天平稱取2.700 0 g樣品;將樣品溶于足量的鹽酸后,加入過(guò)量的BaCl2溶液;過(guò)濾、洗滌、干燥,稱重得固體質(zhì)量為3.495 0 g。若該聚鐵的主要成分為Fe(OH)(SO4)n,則該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二答案(1)ACD(2)4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S(3)鐵粉(4)蒸發(fā)皿、玻璃棒(5)C(6)促進(jìn)Fe3的水解(7)31.1%考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)
7、二 要 點(diǎn) 突 破1明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵剖裁次镔|(zhì),從題干或問(wèn)題中獲取有用信息,了解產(chǎn)品的性質(zhì)。只有知道了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,才能非常清楚的知道整個(gè)流程各步的意義所在,題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)(由題目信息獲得或根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷),則要采取必要的措施來(lái)避免在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生其他雜質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)主要有如下幾種情況:考點(diǎn)二以制備某一物質(zhì)為目的工藝流程題考點(diǎn)二以制備某一物質(zhì)為目的工藝流程題考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二(1)如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物,則要注意對(duì)溫度的控制。如:侯德榜制堿中的NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)、KMnO4、AgNO3、HN
8、O3(濃)等物質(zhì)。(2)如果產(chǎn)物是一種易水解的鹽,且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時(shí),則要加相對(duì)應(yīng)的酸來(lái)防止水解。如:制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質(zhì)時(shí),要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時(shí),都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來(lái)防止它水解,否則得到的產(chǎn)物分別是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO;而像Al2(SO4)3、NaAl(OH)4、Na2CO3等鹽溶液,雖然也發(fā)生水解,但產(chǎn)物中Al(OH)3、H2SO4、NaHCO3、NaOH都不是揮發(fā)性物質(zhì),在蒸發(fā)時(shí),抑制了鹽的水解,最后得到的還是溶質(zhì)本身??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二(3)如果產(chǎn)物是一種強(qiáng)的氧化劑或強(qiáng)的還原劑,則要防止與
9、它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì),如:含F(xiàn)e2、SO等離子的物質(zhì),則要防止與氧化性強(qiáng)的物質(zhì)接觸。(4)如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發(fā)生反應(yīng))而變質(zhì)的物質(zhì)(如NaOH固體等物質(zhì)),則要注意防止在制備過(guò)程中對(duì)CO2或水的除去,也要防止空氣中的CO2或水進(jìn)入裝置中。(5)如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息,則要注意對(duì)比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況,根據(jù)它們的不同變化,找出合適的分離方法??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二2尋找在制備過(guò)程中所需的原料,寫出主要的化學(xué)反應(yīng)方程式或制備原理,從中了解流程圖。從近幾年的高考題目中會(huì)發(fā)現(xiàn),大多數(shù)題目都會(huì)給出制備物質(zhì)時(shí)所需的原料,但一般會(huì)涉及
10、到物質(zhì)的分離、提純的操作。所以在明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?,再寫出主要的反?yīng)方程式,觀察有沒(méi)有副產(chǎn)品,如果有,剩余的步驟就是分離提純了??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二典 例 示 范【示例2】(2013江蘇,16)氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下:考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二利用下圖裝置對(duì)煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集。D中收集的氣體是_(填化學(xué)式)。B中盛放的溶液可以是_(填字母)。aNaOH溶液BNa2CO3溶液c稀硝酸 DKMnO
11、4溶液A中得到的淡黃色固體能與熱的NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)物中元素的最高價(jià)態(tài)為4,寫出該反應(yīng)的離子方程式: _??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二科學(xué)審題 明確物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程:考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二解析(1)MgCO3微溶于水寫離子方程式時(shí)不能拆成離子形式,硫酸是強(qiáng)酸能拆成離子形式。(2)由于菱鎂礦中含有FeCO3,所以溶液中存在FeSO4,要除去雜質(zhì)Fe2可先將其氧化成Fe3,再調(diào)節(jié)pH除去,因此H2O2是氧化劑,發(fā)生反應(yīng):2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O。(3)用氨水調(diào)節(jié)pH4除去Fe3,濾渣2為Fe(OH)3。(4)題目中要求利用圖中裝置進(jìn)行氣體的分步吸收或收集。煅燒后存在四
12、種氣體:S、SO2、CO2和CO??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二應(yīng) 用 體 驗(yàn)2近年來(lái),硫化銅礦的濕法冶煉技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展?,F(xiàn)有一種催化氧化酸浸硫化銅礦的冶煉法,其工藝流程如圖1所示:考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二反應(yīng)溫度、固液比、反應(yīng)時(shí)間、氯離子濃度都對(duì)銅的浸出率有較大的影響,下面是實(shí)驗(yàn)得出的這幾種因素對(duì)銅的浸出率影響的變化曲線圖(如圖2圖5所示)??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二(2)寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式:_,濕法煉銅與火法煉銅相比,優(yōu)點(diǎn)是_??键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二(3)從溶液中得到FeSO47H2O晶體的操作是_;實(shí)驗(yàn)時(shí)常用乙醇洗滌晶體,優(yōu)點(diǎn)是_。
13、(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)以及工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)要求,從下表中得出的最佳工藝條件為_(填序號(hào))。選項(xiàng)選項(xiàng)反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度/固液比固液比c(Cl)/molL1反應(yīng)時(shí)反應(yīng)時(shí)間間/hA10015.50.77B95150.86C110160.98考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二線型流程工藝試題的分析方法1首尾分析法首尾分析法對(duì)一些線型流程工藝對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序)試試題,首先對(duì)比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)題,首先對(duì)比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)(原材原材料料)與最后
14、一種物質(zhì)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品產(chǎn)品),從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品,從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系,弄清生產(chǎn)流程過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本之間的關(guān)系,弄清生產(chǎn)流程過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離提純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結(jié)合題設(shè)原理和除雜、分離提純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結(jié)合題設(shè)的問(wèn)題,逐一推敲解答。關(guān)鍵在于認(rèn)真對(duì)比分析原料與產(chǎn)的問(wèn)題,逐一推敲解答。關(guān)鍵在于認(rèn)真對(duì)比分析原料與產(chǎn)品的組成,從中找出將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和除去原材料中所品的組成,從中找出將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和除去原材料中所包含的雜質(zhì)的基本原理和所采用的工藝生產(chǎn)措施。當(dāng)把生包含的雜質(zhì)的基本原理和所采用的工藝生產(chǎn)措施。當(dāng)把生產(chǎn)的主線弄清楚了,圍繞生產(chǎn)主線所設(shè)計(jì)的系列問(wèn)題也就產(chǎn)的主線弄清楚了,圍繞生產(chǎn)主線所設(shè)計(jì)的系列問(wèn)題也就可以解答了??梢越獯鹆???键c(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二2反應(yīng)條件分析(1)對(duì)反應(yīng)速率有何影響?(2)對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響?(3)對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響?如原料成本,原料來(lái)源是否廣泛、是否可再生,能源成本,對(duì)設(shè)備的要求,環(huán)境保護(hù)等。3常見文字?jǐn)⑹?1)洗滌沉淀:往漏斗中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀,待水自然流下后,重復(fù)以上操作23次。(2)從溶液中得到晶體:蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過(guò)濾(洗滌)。
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