不定时干货更新! 今天带来的是——化学·化工流程 化工,化学大题一大杀器 如何应对傻傻看不懂的流程? 如何写出看起来很复杂的方程式? 下面,告诉你答案! 很遗憾的是,下面的内容很多图片没办法直接贴进来,所以请同学们自己复制题目去搜题吧!:) 化工流程专题 专题任务: 1.了解化工流程的基本解题思想; 2.能自己进行化工流程的流程分析且用时越来越少; 3.针对化工题型有全面的了解和把握; 4.掌握一些普遍题型的答题套路; 5.突破化工题里的计算题和陌生方程式; 6.从易到难,攻克化工流程难易题。
第一节:走近化工流程 【建议】反复去看《选修二:化学与技术》,熟悉里面的一些知识对化工流程题有很大帮助; 【内容】化工流程题是一道综合性十分强的大题(当然偶尔也会在选择题中考到),覆盖的知识从元素及其化合物的性质到化学反应原理再到基本实验操作,以及工业流程自己的“特色”。无机化工流程题的特点:1.背景新,难度大,综合性强;2.需要很强的知识迁移能力,要能解决实际问题。 【图】 【设问】经常,化工流程题会根据流程中涉及的化学知识设问,一般包含样品的溶解,物质的富集原理与方法,副产物的成分,主要产品的提纯、分离化学原理与操作方法,产品成分确定、目标产物的产率、原料转化率等。通常涉及氧化还原反应、离子反应、化学反应速率、化学平衡移动原理、溶液的酸碱性(或 pH)、溶度积、电化学原理应用等问题。所以综合性其实真的很强,甚至有时候不亚于后面那个选修四系列。
第二节:化工流程题答题策略 【关键】找出工业流程的主线和核心 通过工业生产流程的主线,对化工生产的流程和工艺手段、操作的名称和目的进行分析。其规律是“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
【基本理论和原理】 1.氧化还原理论——根据信息书写氧化还原方程式并配平; 2.电化学基础——原电池、电解池的电极反应; 3.平衡移动原理——水解平衡、沉淀溶解平衡和化学平衡。 【套路】熟悉一些基本的工业操作及其作用: (1)原料的处理 ①溶解:通常用酸溶解,也有用水、碱或有机溶剂等进行溶解、富集。 ②灼烧:如从海带中提取碘。 ③煅烧:改变结构,使一些物质能溶于某些溶剂,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。 ④其他:研磨或剪碎、榨汁、富集、表面处理,如除去金属表面的油污等。 (2)反应条件的控制 ①pH 的控制: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,如Fe3+、Cu2+的分步沉淀。 ②控制蒸发或反应时的气体氛围:如 MgCl2 溶液制无水MgCl2。 ③温度的控制:控制反应速率或促使平衡向某个方向移动;促进(或抑制)某物质结晶析出;防止某些物质在高温时分解,如有 H2O2 参与的反应。 ④趁热过滤:若目的是获得固体,则是为了防止其他物质析出导致产品不纯或防止温度降低固体溶解;若目的是获得液体,则是为了防止温度降低析出固体,造成损耗。 ⑤洗涤:洗去晶体表面的杂质离子。若是冰水洗涤,可减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗;若是有机溶剂(乙醇、乙醚等)洗涤,除了减少溶解损耗外还便于干燥。 【注意】 1.一定要形成自己的一套答题套路并且用最规范的语言答题。如有关分离操作涉及的问题:加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;萃取、分液、蒸馏(分馏)。解答与平衡移动有关的问题需遵循“阐明体系中存在的核心平衡→所采取的措施、改变的条件→导致平衡如何移动、产生什么结果”的步骤。 2.尤其要考虑“绿色化学”的问题,如物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护等。
第三节:信息型氧化还原方程式书写 1、一定要熟悉最常见的氧化还原物质,写方程式时,第一步即找出“两剂两产物”,然后迅速根据变价守恒配出离子方程式,需要合为化学方程式的最后再写成化学方程式。 2、注意事项:(1)注意沉淀,气体符号,胶体要标出来; (2)反应条件; (3)反应环境的酸碱性对离子反应配平时应该补OH-还是H 的影响。
3、补充:K2Cr2O7(H )、O3、I-在过量强氧化剂中、Cl系列、H- 4、例题引导 (2010·江苏高考·16题部分)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有、、、等]。某主要生产、、的化工厂利用钡泥制取,其部分工艺流程如下: 酸溶后溶液中,与的反应化学方程式为 _____________________________________________。 【提示1:先写离子后化学,注意分析Ba(FeO2)2是怎样的组成】 【提示2:组成请迁移磁性氧化铁】 5、课后练习 ①在硫酸锰溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水),溶液变为紫红色,BiO3-反应后变为无色的Bi3 。写出反应离子方程式_____________________________________________________。 ②KMnO4的氧化性随pH的减小而增大,在酸性介质中还原产物是Mn2 ;在中性或碱性介质中还原产物主要是MnO2。三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有机污染物的主要成分,研究显示在地下水中加入KMnO4溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧化产物只有CO2,写出反应的化学方程式____________________________________________________。
第四节:积累部分基础答题套路 1.加快溶解或反应速率的方法:加热、搅拌、研磨(或粉碎)、增大气体与溶液的接触面积、适当增大溶液(浸取液)浓度; 2.将样品粉碎的目的:增大反应物的接触面积、加快反应速率、提高浸取率(学会迁移,如果操作不叫粉碎而有类似功能的都可以这么答); 3.提高浸出率的方法:及时更换浸取液、加热、二次浸出、适当增加酸的用量、延长浸取时间、搅拌、粉碎; 4.加热:加快反应速率、促进平衡向某个方向移动; 5.降温:防止某物质高温时会溶解或者分解、使化学平衡向着题目要求的方向移动; 6.蒸发时抑制水解:从溶液中析出氯化物(氯化铁、氯化镁、氯化铝)等,应在HCl的气流中加热,防止其水解; 7.“14字方针”:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(适用:除去KNO3中少量NaCl,以及大部分要你结晶出产品的情况); 8.“12字方针”:蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥(适用:除去NaCl中的少量KNO3,析出的物质是溶解度随温度变化不大的); 9.控制温度:防止某些物质温度过高分解或挥发、使催化剂活性达到最好、防止副反应发生; 10.重结晶:提高产品纯度; 11.减压蒸发(蒸馏):压强小,液体沸点降低,可以防止物质的分解和损失。
第五节:化工流程流程分析 例题引导1:(2013广东理综,32) 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下: [注]Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃。 (1)电解精练银时,阴极反应式为 ______________;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为___________________ (2)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:。 (4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L. (5)CuSO2溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。
方法—— 第一步:从题干中把有效信息划出来(化学素养); 第二步:先大致扫一遍题目,看看有哪些是不需要流程就可以解答的; 第三步:分析流程,把未知的东西尽可能推出来; 第四步:完成题目,注意利用到之前划了的注意信息点。
自主分析1
例题引导2:(2013·山东理综,30(2)) (2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶FeTiO3(s) 2H2SO4(aq)==FeSO4(aq) TiOSO4(aq) 2H2O(l) 水解TiOSO4(aq) 2H2O(l)== H2TiO3(s) H2SO4(aq) 简要工艺流程如下:
①试剂A为 。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是 ②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是 (填化学式)。
方法—— 第一步:先分析题目给的条件,注意各种反应物的状态; 第二步:对于化工流程图里的温度条件要格外注意,全部要圈出来进行比较; 第三步:自己分析整个流程的过程,把试剂与溶液中的成分分析出来,就可以答题了。
自主分析2 硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿(PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:
第六节:化工流程题总结 从原料预处理阶段,到物质分离除杂阶段,再到产品提纯阶段,每个阶段化工流程都是很严谨的,都有它做那一步、添加那一种试剂的道理。所以,一定要自己好好去多找一些化工题,或者自己以后遇到化工题,即使还是做着有困难也没有关系,一定要有自己去推去想的那个过程,久而久之你就会习惯这个题型,熟能生巧嘛!另外一点就是,一定一定要巩固基础,因为化工题和后面的选修四系列囊括的知识很广,所以,那些元素化合物啊、方程式啊、这个东西对应了什么什么一定要自己去弄清楚,积累下来! |
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