高考化學大二輪復習 非選擇題專項訓練 1 工藝流程題課件

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1、 專題二非選擇題專項指導題型一工藝流程題題型解讀典例分析-3- 工藝流程題是近幾年高考中經(jīng)常出現(xiàn)的一種熱點題型。通常以制備型工藝流程題和分離提純型工藝流程題為主。解答此類題目的分析思路:題型解讀典例分析-4-解答工藝流程題可按照以下步驟進行:1.認真閱讀題干,了解生產目的及有用信息。2.整體分析工藝流程,掌握生產過程分為哪幾個階段。3.分析每一個階段的生產原理、物質變化、條件控制及其實驗操作。4.了解生產過程中的有關物質的回收和原料的循環(huán)利用,以及對“綠色化學”思想的運用和所采取的環(huán)保措施。5.認真分析題中設問,規(guī)范作答。題型解讀典例分析-5-一二 一、物質制備型工藝流程題 例1硫酸是一種重要

2、的化工產品,接觸法制硫酸的簡要流程如下圖所示:題型解讀典例分析-6-一二請回答下列問題:(1)上圖中的造氣和催化反應分別在甲、乙設備中進行,請寫出乙設備名稱:。 (2)有關接觸法制硫酸的下列說法中,正確的是(填字母)。 A.從甲設備出來的爐氣需凈化,是為了防止混合氣體污染空氣B.乙設備中使用催化劑,是為了提高反應速率和SO2的轉化率C.煅燒含硫48%的黃鐵礦時,若FeS2損失了2%,則S損失4%D.接觸室中適宜條件是V2O5催化劑、高溫、高壓E.乙設備中需安裝熱交換器題型解讀典例分析-7-一二(3)硫酸工廠排放的尾氣中含少量二氧化硫。為防止污染大氣,在排放前必須進行尾氣處理并設法進行綜合利用。

3、硫酸工廠排放尾氣中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后用稀硫酸處理。寫出上述過程的化學方程式:。 若某硫酸廠每天排放的1萬立方米(標準狀況)尾氣中含0.224%(體積分數(shù))的SO2,通過上述方法處理,理論上需生石灰kg。 (4)硫酸廠等排放的SO2尾氣還可用電解法處理,如圖所示,Pt(1)電極的反應式為;堿性條件下,用排出的含 的溶液吸收NO2,使其轉化為N2,同時有 生成。若陽極轉移電子6 mol,則理論上可處理NO2氣體mol。 題型解讀典例分析-8-一二解析 (1)黃鐵礦經(jīng)煅燒得到SO2 ,SO2在接觸室轉化為SO3。(2)選項A,從甲設備出來的SO2氣體中含有水蒸氣、粉塵等物質,凈化的目

4、的主要是避免腐蝕管道和催化劑中毒等;選項B,催化劑只能加快反應速率,對化學平衡和SO2的轉化率沒有影響;選項C,若FeS2損失了2%,則S也損失2%;選項D,常壓下SO2轉化率已很高,所以接觸室中發(fā)生的反應在常壓下進行;選項E,接觸室發(fā)生的SO2和O2的反應屬于放熱反應,安裝熱交換器可利用反應放出的熱量預熱反應物、發(fā)電等。題型解讀典例分析-9-一二題型解讀典例分析-10-一二解題指導 解答好本題一是要熟悉工業(yè)生產的原料、設備、基本原理以及相關化學方程式。二是關于相關計算如本題第(3)小問要采用關系式求解,利用原子守恒或得失電子守恒找出反應物和生成物之間的量的關系,然后根據(jù)相應數(shù)據(jù)列式計算。三是

5、解答電解原理應用題目,首先要弄清楚圖示中箭頭走向,判斷出反應物得失電子情況和生成物,然后根據(jù)守恒原理得出對應電極反應或相關計算結果。題型解讀典例分析-11-一二方法規(guī)律拓展無機化工流程題的審題角度化工生產流程題中經(jīng)常會出現(xiàn)一些表述性詞語,這些表述性詞語包含隱性信息,它可以暗示我們審題所應考慮的角度。常見的有:(1)“控制較低溫度”?？紤]物質的揮發(fā),物質的不穩(wěn)定性和物質的轉化等。(2)“加過量試劑”常考慮反應完全或增大某種反應物的轉化率等。(3)“能否加其他物質”常考慮會不會引入雜質或是否影響產品的純度。(4)“在空氣中或在其他氣體中”主要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應或達到防氧

6、化、防水解、防潮解等目的。(5)“判斷沉淀是否洗凈”常取少量最后一次洗滌液于試管中,向其中滴加某試劑,以檢驗其中的某種離子。題型解讀典例分析-12-一二(6)“檢驗某物質的設計方案”通常取少量某液體于試管中,加入另一試劑產生某現(xiàn)象,然后得出結論。(7)“控制pH”?？紤]防水解、促進生成沉淀或除去雜質等。(8)“用某些有機試劑清洗”常考慮降低物質溶解度有利于析出、減少損耗和提高利用率等。題型解讀典例分析-13-一二對點訓練1(2018北京理綜)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(

7、OH)”或“”)。 結合元素周期律解釋中結論:P和S電子層數(shù)相同, 。 題型解讀典例分析-14-一二(3)酸浸時,磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉化為HF,并進一步轉化為SiF4除去。寫出生成HF的化學方程式:。 (4)H2O2將粗磷酸中的有機碳氧化為CO2脫除,同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應時間,不同溫度下的有機碳脫除率如圖所示。80 后脫除率變化的原因:。 題型解讀典例分析-15-一二(5)脫硫時,CaCO3稍過量,充分反應后仍有 殘留,原因是;加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率,其離子方程式是。 (6)取a g所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酞作指示劑,用b mo

8、lL-1 NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL。精制磷酸中H3PO4的質量分數(shù)是。(已知:H3PO4摩爾質量為98 gmol-1)題型解讀典例分析-16-一二答案 (1)研磨、加熱(2)核電荷數(shù)PS,得電子能力PS,非金屬性PS,所以酸性H3PO4H2SO4(4)80 后,H2O2因溫度升高分解,濃度降低,反應速率減小,脫除率下降題型解讀典例分析-17-一二解析 (1)由流程所給條件可知,研磨成粉可以增大反應物的接觸面積,增大反應速率;加熱可以提高反應溫度,增大反應速率。(2)由強酸制弱酸的反應原理可知,硫酸的酸性強于磷酸;硫元素和磷元素都為第三周期元素,同周期

9、元素從左到右,原子半徑依次減小,非金屬性依次增強,最高價氧化物對應水化物的酸性依次增強。(3)Ca5(PO4)3F在酸浸過程中發(fā)生反應的化學方程式為題型解讀典例分析-18-一二(4)其他條件相同時,80 后,H2O2因溫度升高發(fā)生分解,濃度降低,所以脫除率下降。(5)由于硫酸鈣微溶于水,而碳酸鈣難溶于水,所以碳酸鈣過量依然有部分硫酸根不能轉化為沉淀除去;加入碳酸鋇,硫酸根會轉化為難溶的硫酸鋇除去。(6)由方程式可得如下轉化關系H3PO42NaOHNa2HPO4,反應的氫氧化鈉物質的量為bc10-3 mol,則磷酸的物質的量為bc510-4 mol,則磷酸的質量分數(shù)題型解讀典例分析-19-一二二

10、、分離提純型工藝流程題例2(2017天津理綜)某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4?？紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設計的電解分離裝置(見下圖),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用?；卮鸷椭械膯栴}。題型解讀典例分析-20-一二固體混合物分離利用的流程圖.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應條件未標明)(1)反應所加試劑NaOH的電子式為,BC的反應條件為,CAl的制備方法稱為。 題型解讀典例分析-21-一二(2)該小組探究反應發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無變化;加熱有Cl2生成,當反應停止后,固體有

11、剩余,此時滴加硫酸,又產生Cl2。由此判斷影響該反應有效進行的因素有(填序號)。 a.溫度b.Cl-的濃度c.溶液的酸度(3)0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應,生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28 kJ,該反應的熱化學方程式為。 .含鉻元素溶液的分離和利用(4)用惰性電極電解時, 能從漿液中分離出來的原因是,分離后含鉻元素的粒子是;陰極室生成的物質為(寫化學式)。 題型解讀典例分析-22-一二題型解讀典例分析-23-一二題型解讀典例分析-24-一二題型解讀典例分析-25-一二解題指導工藝流程題分析問題的方法。(1)有些問題并不需要流程圖中的信

12、息就可回答。(2)有些問題只需要部分信息,并不需要看懂全部信息就可回答,題目給出完整的工業(yè)流程圖是為了使其與實際工業(yè)生產相對應,所以不要糾纏于與問題無關的步驟之中。(3)當遇到問題無從解答時,要根據(jù)工業(yè)流程的目的思考,就會打開思路,找到解決問題的方法。題型解讀典例分析-26-一二方法規(guī)律拓展 1.對原料進行預處理的常用方法。(1)研磨:減小固體顆粒,增大固體與液體或氣體間的接觸面積,加快反應速率。(2)水浸:與水接觸反應或溶解。(3)酸浸:與酸接觸反應或溶解,使可溶性金屬離子進入溶液,不溶物通過過濾除去。(4)灼燒:除去可燃性雜質或使原料初步轉化,如從海帶中提取碘時,灼燒就是為了除去海帶中的可

13、燃性雜質。(5)煅燒:改變物質結構,并使一些雜質在高溫下氧化、分解,如煅燒高嶺土。題型解讀典例分析-27-一二2.無機化工流程題常見設問方向:(1)反應速率與平衡理論的運用;(2)氧化還原反應的判斷、化學方程式或離子方程式的書寫;(3)利用控制pH分離除雜;(4)化學反應的能量變化;(5)實驗基本操作:除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等;(6)流程中的物質轉化和循環(huán),資源的回收和利用;(7)環(huán)境保護與綠色化學評價。題型解讀典例分析-28-一二對點訓練2水處理技術在生產、生活中應用廣泛,對工業(yè)廢水和生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質的主要措施。(1)下列試劑能夠用于對飲用水進行殺菌消毒,且不會

14、造成二次污染的是(填字母)。 A.福爾馬林 B.漂白粉C.氯氣D.臭氧(2)Na2FeO4是一種新型水處理劑,工業(yè)上可用FeSO4制備,其工藝流程如下:題型解讀典例分析-29-一二測得FeSO4溶液中c(Fe2+) =a molL-1,若要處理1 m3該溶液,理論上需要消耗25%的H2O2溶液kg(用含a的代數(shù)式表示)。 寫出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化學方程式: 。 (3)廢舊電池若不進行回收利用,將對水體產生嚴重污染。某興趣小組對廢舊鎳電池正極材料由Ni(OH)2、炭粉、Fe2O3等涂覆在鋁箔上制成進行回收研究,設計實驗流程如下圖所示:題型解讀典例分析-30-一二已知:NiCl2

15、易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+,Cl2能氧化Ni2+為Ni3+;NiO+2HCl NiCl2+H2O;Fe3+、Al3+、Ni2+以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如表所示:KspNi(OH)2=5.010-16,Ksp(NiC2O4)=4.010-10。題型解讀典例分析-31-一二請回答下列問題:加入鹽酸酸溶后溶液中存在的金屬陽離子為。 步驟X的操作為。 寫出加入Na2C2O4溶液后反應的化學方程式: 。 寫出加入NaOH溶液所發(fā)生反應的離子方程式: ,該反應的平衡常數(shù)為。 用化學反應方程式表示沉淀轉化為Ni(OH)3: 。題型解讀典例分析-32-一二題型解讀典例分析-33-一二題型解讀典例分析-34-一二