高考化学工艺流程专题复习说课讲解Word文档格式.docx

1、Li2SO42CoSO4O24H2O ,2H2O22H2OO2有氯气生成，污染较大（4）CoSO42NH4HCO3=CoCO3（NH4）2SO4H2OCO2（5）Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C（6）Li从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4解题方法的归纳与总结读正文 ，找信息 ， 灵活运用 看框内 ，看框外 ， 里外结合边分析 ，边思考 ， 易处着手 先局部 ，后全盘 ， 逐步深入三、常见的工业生产流程的主线和核心1 、规律：主线主产品、分支副产品、回头为可循环的物质。2 、核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控

2、制、三废处理及能量的综合利用等。3 、原料处理的方法和作用 研磨（粉 碎）：增大接触面积，加快溶解或增大反应速率。 浸 出 固体加水（酸或碱）溶解得到离子 水浸：与水接触溶解或反应，可通过延长时间、搅拌或适当升温来加速，以提高浸出率。 酸浸：与酸接触反应而溶解，使可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。可通过适当增大酸的浓度、升温和强力搅拌等加快反应速率。 碱浸（碱洗） 除去油污或氧化膜;溶解铝和二氧化硅 过滤: 不溶物通过过滤除去 水 洗 除去水溶性杂质 灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化。 煅烧：改变结构，使一些物质在后续过程中易溶解，并可使一些杂质（如有机物）在高温下氧化、分解。4 、

3、实验条件的控制和目的调节溶液的pH值：控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而达到分离的目的，抑制某些离子的水解，防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。如Fe3控制体系的温度控制低温：防止物质的分解，如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3（浓）等；防止物质的挥发，如盐酸、醋酸等；抑制物质的水解；增大气体反应物的溶解度，使其被充分吸收。 采取加热：加速某固体的溶解，加快反应速率；减少气体生成物的溶解并使其逸出，平衡向吸热方向移动； 控制范围：确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益，防止副反应发生等。降 温（冰水中）防止物质在高温时溶解；使化学

4、反应速率下降；使化学平衡向放热方向移动控 温 温度过高，物质会分解或挥发温度过低，物质无法挥发或者反应趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质。冰水洗涤 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5、 产品的分离和提纯（1）过滤 基本操作：一贴二低三靠（2）结晶当溶液为单一溶质时：所得晶体不带结晶水，如NaCl、KNO3等：蒸发结晶所得晶体带结晶水，如胆矾等：将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。当溶液为两种以上溶质时：要得到溶解度受温度影响小的溶质：蒸发浓缩结晶，趁热过滤要得到溶解度受温度影响大的溶质：蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。（3）重结晶（4）洗涤洗涤：向过

5、滤器中滴加蒸馏水至浸没固体表面，静置，使其自然流下，重复操作2-3次；检验：取洗涤后最后几滴滤液，（若要检验氯离子）滴加AgNO3和稀硝酸，若无沉淀产生，则证明洗涤干净。（5）干燥 在干燥器隔绝空气的条件下低温烘干（6）灼烧 固体在坩埚中进行加热（7）分液 打开分液漏斗活塞，下层液体从下口放出；上层液体从上口倒出（8）重复操作6、 物质分离或提纯常用的化学方法溶解法：利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如Fe（Al）可用过量的NaOH溶液而除去Al，CO2（HCl、H2O）先通过饱和食盐水，再通过浓H2SO4。沉淀法：a.加合适的沉淀剂（要使杂质离子充分沉淀，加入的沉淀剂必须过量，且在后续步骤中易除

6、去）。b.调节溶液的酸碱性。洗涤法：a.水洗，b.冰水洗，c.有机溶剂洗，其目的是：洗去目标物表面的杂质离子；减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量；防止目标物形成结晶水合物；使晶体快速干燥。7、可循环物质的判断 流程图中回头箭头的物质 生产流程中后面新生成或新分离的物质（不要忽视结晶后的母液），可能是前面某一步反应的相关物质。8绿色化学理念：（1）环境污染问题；（2）原子的经济性；（3）节约能源（包括使用催化剂）；（4）原料应是可再生的（或者可循环使用）；（5）工艺的安全性9、 化学工艺流程题自查：（1）对工艺流程题有没有整体、清晰的认识？ 了解化学工艺流程的主线；（2）对工艺流程相关知

7、识点是清清楚楚，还是模模糊糊？了解化学工艺流程考什么？（3）叙述性问题是否能抓住要点？ 了解规范答题的要求；（4）方程式书写和计算有无得分把握？10、常见物质的分离、提纯和鉴别 常见物质除杂方法序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法1N2O22CO2H2S3CO45HCI67SO28CI29H210炭粉MnO211C12CuO13AI2O3Fe2O31415SiO21617BaSO4BaCO318NaHCO3溶液Na2CO319Na2CO3固休NaHCO320FeCI3溶液FeCI221CuCI222FeCI2溶液FeCI323Fe24Fe（OH）3胶体25CuSFeS26I2晶体NaCI2

8、7NaCI晶体NH4CI28KNO3晶体2930CuCl2FeCl3/HCl三个必须：加试剂必须过量；过量试剂必须除去；必须最佳实验方案。四个原则：不增（新杂质）； 不减（被提纯物）；易分（被提纯物与杂质）； 复原（被提纯物）。除杂要注意：为使杂质除尽，加入的试剂不能是“适量”，而应是“过量”，但“过量”的试剂必须在后续的操作中便于除去。11、 知识积累一 化工生产主要解决六方面问题：1 解决将原料转化为产品的生产原理；2 除去所有杂质并分离提纯产品；3 提高产量与产率；4 减少污染，考虑 “绿色化学”生产；5 原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；6 生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺

9、生产问题化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。要准确、顺利解答工艺流程题，学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。【知识积累二】常见与工业生产有关的化学反应传统工业不能丢 工业制粗硅 制漂白粉 工业制硫酸 合成氨工业 工业制硝酸 氯碱工业 工业制玻璃 工业制纯碱 12、化学工艺流程题常考问题、对反应条件的分析可从以下几个方面着手：A、对反应速率有何影响？ （如何提高浸出率？如何提高反应速率？）B、对平衡转化率有何影响？（如何提高产率？C、对综合生产效益有何影响？（如原料成本，原料来源是否

10、广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护）从绿色化学方面作答。、对流程理解的问题：A、滤渣、滤液的主要成分？（明确发生了什么反应）B、该反应的化学方程式？C、循环利用与回收利用的物质？（循环利用是作为原料投入了，却没有消耗或没有消耗完；回收利用是指副产品）D、特定步骤中加某物质的作用？（一般题干会有隐含信息。比如加NaCl可以提高PbCl2的溶解度，加NaCl可以降低过碳酸钠的溶解度等等）四、典型例析【例1】（2013新课标2卷 27.）（14分）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌（含有Fe（）, Mn（）, Ni（）等杂质）的流程如下:提示:在本实脸条

11、件下，Ni（）不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2回答下列问题:（1）反应中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为 ;在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是 。（2）反应的反应类型为 .过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 。（3）反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。（4）反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn（OH）2 .取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g.，则x等于 。【例2】CoCl26H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl26H2O的一种新工艺流程：已知：钴与盐酸反应的化学方

12、程式为：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点86，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：请回答下列问题：加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。操作包含3个基本实验操作，它们是 和过滤。制得的CoCl26H2O需减压烘干的原因 。为测定产品中CoCl26H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl26H2O的质量分数大于100，其原因可能是 。【例3】 （10江苏）钡盐生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO3

13、、BaSiO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2，其部分工艺流程如下：（1）酸溶后溶液中pH=1，Ba（FeO2）2与HNO3的反应化学方程式为_（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70，且不使用浓硝酸，原因是_、_（3）该厂结合本厂实际，选用的X为_（填化学式）；中和使溶液中_（填离子符号）的浓度减少（中和引起的溶液体积变化可忽略）（4）上述流程中洗涤的目的是_ 【例4】（2010安徽理综，27）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在

14、铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：（1）第步反应得到的沉淀X的化学式为_。（2）第步反应的离子方程式是_。（3）第步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有_。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_、_。（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g，第步反应中加入20.0 mL 3.0 molL1的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应和完全转化为Li2CO3，则至少有_g Na2CO3参加了反应。【例5】 （2011安徽理综，27） MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将

15、粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：（1）第步加稀硫酸时，粗MnO2样品中的_（写化学式）转化为可溶性物质。（2）第步反应的离子方程式是_ClO- _=MnO2Cl2_。（3）第步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、_、_、_，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有_（写化学式）。（4）若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第步反应后，经过滤得到8.7 g MnO2，并收集到0.224L CO2（标准状况下），则在第步反应中至少需要_ mol NaClO3。【例6】重铬酸钠（Na2Cr2O72H2O）俗称红矾钠，在工业方面有

16、广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeOCr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：中涉及的主要反应有：主反应：4FeOCr2O38Na2CO37O28Na2CrO42Fe2O38CO2副反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2、Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：沉淀物Al（OH）3Fe（OH）3Mg（OH）2Cr（OH）3完全沉淀时溶液pH4.73.711.25.6试回答下列问题： “”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是 。两个副反应均为吸热反应，但在高温下

17、均能自发进行，其原因是 。 “”中调节pH至4.7，目的是 。 “”中加硫酸酸化的目的是使CrO42转化为Cr2O72，请写出该平衡转化的离子方程式： 。 “”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠，依据是 制取红矾钠后的废水中还含有少量的CrO42，根据有关标准，含CrO42的废水 ，要经化学处理，使其浓度降至5.0107 molL1以下才能排放。含CrO42的废水处理可用还原法：绿矾（硫酸亚铁晶体）还原CrO42的离子方程式为： 【例7】氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO

18、42-等杂质。其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是_【已知：Ksp（BaSO4）= 1.1 10-10 Ksp（BaCO3）= 5.1 10-9】该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为_。（2）纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程

19、式：（D）+24NaClO3+12H2SO4=ClO2+CO2+18H2O+_（3）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍【例8】（2015新课标1 27）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：（1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式_。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_（写出两条）。（2）利用_的

20、磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_（化学式）。（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_。然后在调节溶液的pH约为5，目的是_。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是_（填名称）。（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_。（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_。【例9】二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。（2）实验

21、室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：电解时发生反应的化学方程式为 溶液X中大量存在的阴离子有_。除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 （填标号）。a水 b碱石灰 C浓硫酸 d饱和食盐水（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸：在玻璃液封装置中加入水.使液面没过玻璃液封管的管口；将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：用0.1000 molL-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-2I+S4O62-），指示剂显示终点时共

22、用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。玻璃液封装置的作用是 。V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。测得混合气中ClO2的质量为 g.。（4）O2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物庾最适宜的是_填标号）。a明矾 b碘化钾 c盐酸 d硫酸亚铁【例10】二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。

23、部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：Fe（OH）2Mn（OH）2Cu（OH）2Zn（OH）2ZnSMnSpH5.23.29.710.46.78.。0.422.57（1）FeSO4在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为（2）滤渣A的主要成分是（3）加入MnS的目的是除去 杂质。（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 （写两种）。小结 结合本题系统复习拓展介绍KMnO4作为氧化剂在不同介质条件下被还原的产物， 也可以拓展到电解法制备高锰酸钾的工艺流程。本专题考查考生将工艺流程与化学原理融合的能力。学生之所以怕无机化工信息题往往是被陌生情景和专业术语吓倒，或者是因不能完全理解流程图的含义而无从下手。解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。图中一般会出现超纲知识，但题目中蕴涵了提示或者提问时不涉及，所以一定要关注题目的每一个字眼，尽量弄懂流程图但不必要将每一个物质都推出，问什么推什么。其次要带着问题