(无机化工流程)解析课件

1、无机化工流程一.化工流程题结构二. 化工流程题主线与核心 三.化工流程题考查要点四. 化工流程题设问角度与解答程序五.化工流程题备考策略六.实战演练七.2013年安徽省化学高考化工流程题预测一.化工流程题结构化工流程题是将化工生产过程中的主要操作步骤或物质转换用框图形式表示出来，将其中相关的信息以文字、表格或图像呈现出来，然后根据流程中涉及的化学知识进行设问，从而形成与化工生产紧密联系的试题。题头：介绍该工艺生产的原材料、目的、原理题干：用框图形式将操作或物质转换或分离提纯等主要生产工艺 流程表示出来。 设问：根据流程中涉及到的化学知识设问1.什么是化工流程题2.结构及作用42012.（安徽卷

2、)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量（通常以l kg样品中含SO2的质量计）。某研究小组设计了如下两种实验流程： 框图设问(1)气体A的主要成分是 。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入 ；通入N2的目的是_ 。 (2)写出甲方案第步反应的离子方程式： 。 ( 3) 甲方案第步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗，其操作方法是_ 。 (4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”） (5)若取样晶wg按乙方案测得消耗0.01000molL溶液VmL,则1 kg样品中含SO2的质量是 g（用含w、V的代数式表示）。 题头

3、题头：目的！框图：流程！设问：所涉及的相关问题二. 化工流程题主线与核心 【例】（广东）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下： 预处理分离提纯分离提纯矿石（固体）预处理研磨、酸溶解（表述：“浸出”）原料除杂控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀考查学生的获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力，充分体现能力立意的命题指导思想。 知识考查的范围包括：1、元素化合物：2、基本理论和原理：3、实验操作：4、绿色化学：物质转化的条件及反应。化学反应：氧

4、化还原反应；电化学：原电池、电解池的电极反应；平衡：化学平衡、水解平衡、溶解-沉淀平衡等。原料处理：研磨、灼烧、溶解等；物质分离提纯： pH调节、过滤、沉淀、结晶、洗涤、干燥等。物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护等。三.化工流程题考查要点四. 化工流程题设问角度与解答程序化学反应原理化学原理在实际工业上是否可行（“焓减”还是“熵增”， “强”制“弱”还是“高”制“低”），涉及元素化合物、氧化还原、反应方程式等。如何控制成本低原料的选取使用、设备的损耗等，这是整个过程都需考虑的问题如何提高原料的利用率利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用。如何使生产过程要快化学反应速率（从影响反应速率

5、的因素有入手分析、解答）如何提高产率化学平衡（从影响平衡的因素有入手分析、解答）如何得到纯的产品产品的分离、提纯等实验基本操作问题环保问题反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理，涉及绿色化学问题。1. 化工流程题设问角度2. 化工流程题解答程序流程题：通常包括文字说明、工艺（实验）流程以及供参考的数据（以表格、图像等呈现）。首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的是什么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？从用途能看出什么性质？）；然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段；接下来可以先看看设问，使下一步的深入分

6、析重点更明确；然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必要时才使用参考数据），组织语言回答设问。 五.化工流程题备考策略1.掌握了解工业流程题涉及到的制备原理：电解：热还原法：热分解法： 水解法：复分解：金属的冶炼、金属的精炼、氯碱工业金属的冶炼、硅单质的冶炼金属的冶炼、纯碱的制备纳米材料、金属氧化物、碱式盐的制备侯氏制碱法2.掌握工业流程题涉及到的除杂原理相分离液相水溶液相将杂质变为气相或固相将目标物变为气相或固相非水液相固相将杂质变为气相或液相将目标物变为气相或液相气相将杂质变为液相或固相将目标物变为液相或固相水溶液-相除杂非水液相除杂合成氨氨气与H2、N2的分离，采用将氨气液化的方法

7、气相除杂（1）原料的预处理：溶解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼烧如从海带中提取碘煅烧如煅烧高岭土 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（2）控制反应条件的方法控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀3.熟悉工业流程常见操作与名词调节pH所需的物质调节pH所需的物质一般应满足两点： a 、能与H反应，使溶液pH值增大； b、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值。 蒸发、反应时的气体氛围加热的目的降温反应的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 防止某物质在高温

8、时会溶解（或分解）、为使化学平衡向着题目要求的方向移动抑制物质的水解趁热过滤冰水洗涤防止某物质降温时会析出 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(3)常见名词浸出浸出率酸浸水洗水浸 固体加水（酸）溶解得到离子固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更 多转化)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通常为除去水溶性杂质与水接触反应或溶解【例】有关铝的化合物的制备，高岭土中氧化铝难溶于酸。高岭土化学组成为：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%34%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量杂质和水分 预处理分离提纯还原产物除去溶液中的铁离子

9、改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸 Al2O3+6H+ = 2Al3+ + 3H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3+ H2O 【例】 （2011江苏高考16）（12分）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl36H2O）的工艺流程如下： 回答下列问题：（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2O2 2 SO3，该反应的平衡常数表达式为K ；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 、 。（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 （写化

10、学式）。预处理反应反应提纯分离提纯kc2(SO3)/c(O2)c2(SO2) SO2NaOHNaHSO3提高铁元素的浸出率抑制Fe3水解Cl2Fe22ClFe3 Cl2 HCl试题“长度”大，阅读耗时长，应该如何审题至关重要。(1)首先要粗读试题，对于解题无关的步骤不必纠缠，应该是问什么推什么，“靠船下篙”。(2)其次要带着问题去精心研究流程图，在粗读试题之后，应该根据问题去研究某一步或某一个物质，弄清哪些问题需要结合流程图来解答，哪些问题又和流程图无关，前后问题有没有“联带关系”。(3)最后作答时要看清所提问题，不能答非所问，尤其要注意化学用语的准确表达。结合化学工艺流程考查化学实验比单纯考

11、查实验难度又上升一个档次。但“万变不离其宗”，考查的实验知识仍是最基本的，如基本仪器使用、基本实验操作等。所 以在初审题时，应粗看流程图，没必要看得非常明白(因耗时太多)，然后接着往下看问题作答，容易的迅速写下，做到“笔过留分”，难的再结合流程、信息回答。这样做耗时短，能得到大部分分数。4.审题指导 5.规范性答题指导答题失分：主要原因是化学用语书写不规范、表述不准确、审题不仔细；如把化学试剂写成了试纸、汉字出现错误等，对于多选，要注意宁可漏选，也不可错选，没把握的不要选。6.化工流程图题问题设置的特点：（1）问题各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。（2）超纲知

12、识题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。（3）每题中基本上都有与流程图无关的问题，可以直接根据已有的知识去完成。 特别提醒：安徽省12、11、10年中化工流程题在题头中以（）形式进行注解的在后面的设问中都涉及到了【山东2011】 28（12分）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下： （1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。A浓H2SO4B稀HNO3CNaOH溶液D氨水 （2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 （填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是 （注明试剂、现象）。 （3）由泡铜冶炼粗铜的化学反

13、应方程式为 。 （4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是 。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2+向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 （5）利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。六.实战演练【北京2011】26.（14分）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：（1）溶液A的溶质是 （2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ； （3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23，用化学平衡移动原理解释

14、 盐酸的作用 （4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(Ca2)。精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。过程中将NH4+转化为N2的离子方程式是 BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程中除去的离子有 经过程处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m3 盐水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。七.2013年安徽省化学高考化工流程题预测1.广东2012年2011年2010年32（17分）用饱和Ca

15、(OH) 2溶液浸杂卤石制备硫酸钾为背景，考察了混合物的成分分析、化学平衡的移动、PH值得调节、图像分析、Ksp的计算。32（15分）以电解铝的非水相为背景，综合考察了元素化合物、化学实验、离子方程式、电化学知识，混合物中的成分分析。32(16分)以锂辉石为原材料制备Li2CO3为背景；实验的目的、PH值得调节、除杂、离子方程式的书写、可回收的物质等。2012年2011年2010年2009年27（15分）以检测某食品中亚硫酸盐含量的定量实验为背景，主要考查化学实验基本操作、仪器的使用、实验方案的分析，同时考查考生运用相关知识进行分析综合的能力，以及运用文字表达分析解决问题的过程，并进行有关计算

16、的能力。27(14分).以提纯粗MnO2生产流程为背景，考查MnO和MnCO3的化学性质（可与H+反应）、离子方程式的配平、蒸发所用的仪器、根据生产过程的反应原理进行相关的计算27(14分).以回收废旧锂离子电池正极材料为背景，考查铝的性质、氧化还原反应的配平、离子方程式的正确书写、过滤所用的仪器和过滤后滤液浑浊的原因分析、并利用守恒法进行简单的计算 27(12分).以将含Cr2O72的工业废水转化为磁性材料的生产流程为背景，考查氧化还原反应的配平、离子方程式的正确书写、pH试纸的正确使用、判断滤渣的成分，并利用守恒法进行简单的计算2.安徽广东与安徽考点对比2013高考预测1.非水相焙烧炉(8

17、00)氯化炉(950)冷却器升华器无水AlCl3铝土矿石油焦NaCl固体Cl2、AlO2石油焦CO、Cl2无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是C)为原料制备无水AlCl3的工艺（碳氯化法）流程如下。（1）氯化炉中Al2O3、C12和C反应的化学方程式为 （2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为 （3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入一定量Al，其目的是 （4）为测定制得的无水AlCl3产品（含少量FeCl3杂质）的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过

18、量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。此过程涉及反应的离子方程式为 、 AlCl3产品的纯度为_ （5）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中，最后一步是由AlCl36H2O在氯化氢的气流中加热脱去结晶水原因是： 2.源于教材空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：(1)溴在周期表中位于第_周期_族。(2)步骤中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_。(3)步骤利用了SO2的还原性，反应的离子方程式为_。(4)步骤的蒸馏过程中，温度应控制在8090 。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因_。(5)步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是_。(6)步骤