1、化学工艺流程,2019年高考化学专题复习课件,一化学工艺流程题的特点一是试题源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问,使问题情境真实。二是试题内容丰富,涉及化学基础知识的方方面面,能考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是试题新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力。,该类试题常涉及的知识点有:(1)氧化还原反应的判断。(2)化学方程式或离子方程式的书写。(3)化学反应速率和化学平衡理论的应用。(4)化学反应中的能量变化。(5)与化学实验相结合的实验操作,如除杂、分离、提纯、检验等。(6)环境保护与绿色化学。,水浸:与水
2、接触反应或溶解。浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(更多转化)。酸浸: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溶解过程。灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。,二熟悉工业流程常见的操作与名词(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词:加快反应速率。溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。,例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示,9.8,8.3,Mn(OH)2,9.6,7.6,Fe(OH)2,3.7,2.7,Fe(OH)3,沉淀完全,开始沉淀,物质,如要除去Mn2溶液中含有的Fe
3、2,应该先用氧化剂把Fe2氧化为Fe3,再调溶液的pH到 3.7。,(2)分离提纯阶段的常见考点:调pH除杂:a控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。,b调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H反应,使溶液pH增大;不引入新杂质。例如:若要除去Cu2溶液中混有的Fe3,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。调pH值的目的:促进或抑制水解调pH值的方法:加酸性或碱性物质(未必是酸和碱),注意不能引入杂质离子(产品中没有的)pH值的控制范围:一种物质完全沉淀点,与另一种物质完全不沉淀点试剂除杂。加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制
4、备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。,降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、使化学平衡向着题目要求的方向移动。萃取。(3)获得产品阶段的常见考点:洗涤(冰水、热水):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。蒸发加热时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气氛中加热,以防其水解。蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。,“低碳”在工业生产中意义重大,用分段分析法更容易找到解题的切入点。能与H反应
5、,使溶液pH增大;防止温度过高,物 质挥发、分解用分段分析法更容易找到解题的切入点。蒸发加热时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气氛中加热,以防其水解。使用的物质是二氧化碳。(3)化学反应速率和化学平衡理论的应用。浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(更多转化)。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_。蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。b调节pH所需的物质一般应满足两点:(4)“分离”、“提纯”常考虑过滤、蒸发、萃取、分液和蒸馏等常规操作。(2)GH过程中为什么通入过量的空气:_二熟悉工业流程常见的操作与名词水浴
6、加热的优点:受热均匀,便于控制温度。灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。洗涤(冰水、热水):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。目标要除去溶解度小的物质:除去滤渣,防止滤液中溶质析出(8)“判断沉淀是否洗净”常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。,(4)过滤、如何检验沉淀已完全?、判断沉淀已洗净的方法、趁热过滤 两种溶质,一种在较高温度时溶解度小,易析出;一种溶解度大,不易析出。目标要得到溶解度大的物质:防止温度降低,析出溶质晶体,造成物质损失,提高产率 目标要除去溶解度小的物质:除去滤渣,防止滤液
7、中溶质析出、用有机溶剂洗涤晶体:除去晶体表面水分,减少溶解损耗有机物易挥发,便于干燥,(3)反应条件的选择、试剂用量控制 控制流速:控制用量,从而控制产物种类、反应产生的热量。反应温度选择水浴加热的优点:受热均匀,便于控制温度。控制一定温度的目的:a.加快反应速率 b.防止温度过高,物 质挥发、分解易挥发物质:浓盐酸、浓硝酸、有机物。易分解物质:H2O2、硝酸、KMnO4、NH4Cl、难溶的碱(Mg(OH)2,Fe(OH)3,等),次氯酸结晶的方法:蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。工艺流程的优缺点评价循环利用,节约成本 能
8、循环利用的物质的判断:闭合回路,有进有出原料价格低廉.原子利用率高,绿色化学,没有污染,没有有毒有害物质产生,硫黄(或黄铁矿),水,空气,S(s)O2(g)=SO2(g),三。知识贮备1熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下),沸腾炉,吸收塔,接触室,400500,过量,主要原料:石灰石、石英、纯碱。(8)“判断沉淀是否洗净”常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。水浴加热的优点:受热均匀,便于控制温度。pH值的控制范围:一种物质完全沉淀点,与另一种物质完全不沉淀点原子利用率高,绿色化学,没有污染,没有有毒有害物质产生本角度(原料是否廉价易得)、环保角度
9、(是否符合绿色化学的要求)、取上层清液少许于试管中加入试剂观察到现象(一般为未见沉淀)得出结论(沉淀完全)反之沉淀未完全(2)分离提纯阶段的常见考点:“低碳”在工业生产中意义重大,化工流程类题目中“表述性词汇”的作用、用有机溶剂洗涤晶体:除去晶体表面水分,减少溶解损耗有机物易挥发,便于干燥控制一定温度的目的:a.构成交叉分析的题型,提供的工艺流程中至少有三个因素(多组原料;利用交叉分析法解工艺流程题的关键,在于找准中间产品(因为有时会出现多种中间产品)和流水生产的分线,在分析过程中,抓住中间物质的有关联系,逐一破解。蒸发加热时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2
10、等溶质时,应在HCl的气氛中加热,以防其水解。结晶的方法:蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。(6)“利用率”常考虑经济性或环保性。洗涤(冰水、热水):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(冰水、热水):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。以这种工艺生产方式设计的工艺流程题,为了便于分析掌握生产流程的原理,方便解题,最简单的方法,就是将提供的工艺流程示意图分画成几条生产流水线,上下交叉分析。,以铁为主的催化剂,400500,10 MPa30 MPa,液化,蒸发分离出氧气,氧气,二氧化碳,二氧化碳,碳,H2S,醋酸,铜,氨,CO,C
11、O2,O2,建材和肥料的原料,CO2,H2S,氰化物,氨,索尔维制碱法,食盐,氨,二氧化碳,2019年高考化学专题复习课件、如何检验沉淀已完全?蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。(5)与化学实验相结合的实验操作,如除杂、分离、提纯、检验等。通常用到的表述性词语为:下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_。构成交叉分析的题型,提供的工艺流程中至少有三个因素(多组原料;(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题,如要除去Mn2溶液中含有的Fe2,应该先用氧化剂把Fe2氧化为Fe3,再调溶液的pH到 3.而且还要看清问题,不能答非所问。S(
12、s)O2(g)=SO2(g)(10)“控制pH”常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。(3)用电子式表示J:_。(1)工艺操作、分别为_、_。水浴加热的优点:受热均匀,便于控制温度。(4)化学反应中的能量变化。化工流程类题目中“表述性词汇”的作用溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。,氨和部分二氧化碳,纯度高,食盐,合成氨,氨碱法,NH3和CO2,NH4Cl,96%,离子交换树脂,Ca2、Mg2,Ca2、Mg2,泥沙及SO42,(2)分离提纯阶段的常见考点:(3)用电子式表示J:_。(4)写出饱和食盐水、E、F生成J和K(此条件下K为沉淀)的(2)分离提纯阶段的常见考点:该联合生产工艺
13、中可以循环使用的物质是_。蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。水浴加热的优点:受热均匀,便于控制温度。溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。构成交叉分析的题型,提供的工艺流程中至少有三个因素(多组原料;目标要除去溶解度小的物质:除去滤渣,防止滤液中溶质析出下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题,该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_。蒸发加热时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气氛中加热,以防其水解。一种溶解度大,不易析出。(7)“在空气中或在其他气体中”主要考虑O2、
14、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。而且还要看清问题,不能答非所问。酸浸: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溶解过程。(3)化学反应速率和化学平衡理论的应用。,饱和食盐水,淡盐水,氯气,知识点.玻璃工业,主要原料:石灰石、石英、纯碱。主要原理:(两个反应)主要成分:,技法指导,化工流程类题目中“表述性词汇”的作用 化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语,这些表述性词语就是隐性信息,它可以暗示我们所应考虑的答题角度。通常用到的表述性词语为:(1)“控制较低温度”常考虑物质的挥发、物质不稳定易分解和物质转化等。(2)“加过量
15、试剂”常考虑反应完全或增大转化率、产率等。(3)“能否加其他物质”常考虑会不会引入杂质或影响产物的纯度。,(4)“分离”、“提纯”常考虑过滤、蒸发、萃取、分液和蒸馏等常规操作。(5)“溶液呈酸性或碱性”考虑电离或水解产生的H或OH,是促进还是抑制电离或水解。(6)“利用率”常考虑经济性或环保性。(7)“在空气中或在其他气体中”主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(8)“判断沉淀是否洗净”常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。,(9)“检验某物质的设计方案”通常取少量某液体于试管中,加入另一试剂产生某现象,然后得
16、出结论。(10)“控制pH”常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。(11)“用某些有机试剂清洗”常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。,2.交叉分析法 有些化工生产选用多组原料,事先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部分其他原料生产所需的主流产品。以这种工艺生产方式设计的工艺流程题,为了便于分析掌握生产流程的原理,方便解题,最简单的方法,就是将提供的工艺流程示意图分画成几条生产流水线,上下交叉分析。构成交叉分析的题型,提供的工艺流程中至少有三个因素(多组原料;中间产品;多种产品)和两条或多条生产流水线的化工生产工艺。利用交叉分析法解工艺流程题的关键,在于找准中间产品(因为有时会出现多种中间产品)和流水生产的分线,在分析过程中,抓住中间物质的有关联系,逐一破解。,(1)L、M的名称分别是_、_。(2)GH过程中为什么通入过量的空气:_。(3)用电子式表示J:_。(4)写出饱和食盐水、E、F生成J和K(此条件下K为沉淀)的化学方程式:_,要实现该反应,你认为应如何操作:_。,3.分段分析法:对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程
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