化学工艺流程试题的解题策略

题型化学工艺流程试题的解题策略化学工艺流程题工艺流程题(1)搅拌的目的：充分接触，提高反应速率，使反应进行的更完全(若是固体溶解：提高溶解速率和程度)(2)将反应物粉碎的目的：增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分(3)需将温度或者时间控制在某一数值的原因：例如需将温度控制在60c答：①因为低于60c反应速率达不到最大值②高于60c反应温度对反应结构影响不到，造成资源浪费③(在工业流程题中回答)从工业效率的角度考虑，控制温度在60c较为合理(4)工业上用50〜60c热风吹干六水氯化银，选择该温度的原因是：温度低不利于除去表面附着的水，但温度高于61c时六水氯化锂中的结晶水也会失去(4)可循环使用的物质：既加入该物质也产出该物质⑸加入H2O2的目的：一般是将Fe2+氧化为Fe3+,2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(6)在某一可逆反应中加入某物质的作用：一般是使平衡移动，从而达到目的化工流程题目在流程上一般分为3个过程：原料处理|一|分离提纯|一|获得产品(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词①加快反应速率②溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸：与水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③灼烧、焙烧、煨烧：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④控制反应条件的方法(2)分离提纯阶段的常见考点①调pH值除杂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:物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去Mn”溶液中含有的Fe2+,应该怎样做？提示：先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。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值增大；不引入新杂质。例如，若要除去Cu2+溶液中混有的Fe”,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。②试剂除杂③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果在制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。如侯氏制碱中的NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。④降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动⑤萃取(3)获得产品阶段的常见考点①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。②蒸发、反应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的气流中加热，以防其水解。③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCL④蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。⑤重结晶。(4)其他常见考点①化学方程式②实验仪器③计算④信息、高频问题:1、1、答：适当提高反应温度、增加浸出时间，加入过量硫酸，边加硫酸边搅拌2、如何提高吸收液和SO2反应速率：答：适当提高温度、增大吸收液或NaClO3的浓度、增大SO2与吸收液的接触面积或搅拌3、从溶液中得到晶体：答：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥4、过滤用到的三个玻璃仪器：答：普通漏斗、玻璃棒、烧杯5、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因：答：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘6、沉淀洗涤操作：答：往漏斗中(工业上改为往过滤器中)加入蒸储水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次7、检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含SO42-)：答：取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净，若无白色沉淀则说明洗涤干净8、如何从MgC126H2O中得到无水MgCl2：答：在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgC126H2。受热产生的水汽9、直接加热MgC126H2O易得到Mg(OH)Cl10、CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值：答：CuO、Cu(OH)2、CUCO3、CU2(OH)2CO3。原因：力口CuO消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出11、调pH值使得Cu2+(4.7-6.2)中的Fe3+(2.1~3.2)沉淀，pH值范围是：答：3.2~4.7。原因：调节溶液的pH值至3.2~4.7,使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不会引入新杂质12、产品进一步提纯的操作：答：重结晶13、趁热过滤的原因即操作：答：减少过滤时间、保持过滤温度，防止X祢质析出；14、水浴加热的好处：答：受热均匀，温度可控，且温度不超过100c15、减压蒸发(小心烘干)：答：常压蒸发温度过高，x潟分解；或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止xe解16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去：答：加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸储水水洗涤17、蒸发浓缩用到的主要仪器有、、烧杯、酒精灯等答：蒸发皿、玻璃棒。还有取蒸发皿用堪竭钳18、不用其它试剂，检查NHCl产品是否纯净的方法及操作是：答：加热法；取少量氯化钱产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化俊产品纯净19、检验NH4》的方法是：答：取XX少许，加入NaOH溶液后加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。(注意方法与操作的差别)20、过滤的沉淀欲称重之前的操作：答：过滤，洗涤，干燥，(在干燥器中)冷却，称重21、“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”：答：稀释溶液，防止降温过程中XXW出，提高产品的纯度22、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后，再加入少量蒸储水的目的：答：为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸，一般再加入少量蒸储水23、加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度，原因：答：Na+浓度显著增加抑止了过碳酸钠的溶解24、检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是：答：取少量上层清液或过滤后的滤液，滴加几滴KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe(OH)3沉淀完全。/25、检验滤液中是否含有Fe3+的操作是：滴入少量KSCN溶液，若出现血红色，则证明有Fe3+)角度1以重要化工产品制备为主题的化工流程试题［题型解读］重要化工产品的制备是化学工业的重要任务，以重要化工产品的制备试题也成为近几年高考试题热点题型之一。此类试题综合性强，思维量大，现实性强，所以难度也较大，区分度也很大。近几年的高考命题角度主要有①流程中涉及的反应方程式的书写；②流程中涉及的原料的处理方法，改变反应速率的措施等；③流程中涉及的实验基本操作如加热、过滤、结晶等;④流程中涉及的化学反应原理的问题分析；⑤计算问题。八典题例证八(19分)工业上煨烧黄铜矿(CuFeSz)冶炼铜并得到碱式硫酸铁［Fe(OH)SO4］等其他重要化合物，主要流程如下(部分反应物和产物未标出);燃烧已知：4CuFeS2+11O2=====4Cu+2Fe2O3+8SO2(1)提高黄铜矿燃烧速率的措施为(答一条即可)。(2)溶液B是;X是。(3)某同学取溶液C滴入KSCN溶液，溶液不变红，说明溶液C中不含Fe3+,其原因是(用简单的文字和离子方程式说明)；再向该溶液中滴入H2O2溶液，溶液变红色。则滴入H2O2溶液发生反应的离子方程式为。⑷在溶液D与NaNO2的反应中，常采用同时通入。2以减少NaNO2的用量，。2与NaNO?在反应中作,如参加反应的O2有11.2L(标况)，则相当于节约NaNO2物质的量为mol。(5)该法得到的金属铜中常含有金、银、铁、馍等金属杂质，常用电解精炼的方法得到纯铜，请在右边框内画出其原理装置示意图。(6)［Fe(OH)SO4］是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，它溶于水后产生的Fe(OH)2+离子，可部分水解生成Fe2(OH)4+聚合离子。该水解反应的离子方程式为。

◊对点强化◊1.工业上制备MnSO4H2O的方法是以软镒矿石为原料，且利用烧结烟气中的SO2,可以实现绿色化学的设计思想。制备MnSO4H2O的流程如下：操作I过■S6*滤液“4滤液f调pH操作I过■S6*滤液“4滤液f调pH至5.4海液BMnS漉液一加热

煮沸操作m某软镒矿石的主要成分为MnO2,还含有Si、Al、Zn和Cu等元素的化合物。已知：(1)25C时部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2pH5.23.29.710.46.78.0(2)25C时部分阳离子以硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物CuSZnSMnSFeSpH>-0.42>2.571>1回答下列问题：(1)生产中MnO2矿粉碎的目的是。(2)酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4,其离子方程式为。酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如下图。为提高SO2的吸收率，酸浸适宜的条件是。・・・国・_SoO□O・・・国・_SoO□O9UO76*—更怦绰含罡05更冷至演一金05(3)加入MnS的目的是。(4)操作IV的步骤为、、过滤、洗涤、干燥。(5)已知金属离子浓度小于1.0X10—5molL-1时认为已经完全沉淀，根据表格数据，计算25C时Zn(OH)2的溶度积&p=(不需写计算过程)。(6)已知MnSO4H2O在1150C高温下分解的产物是Mn3O4、含硫化合物、水，则在该条件下硫酸镒晶体分解反应的化学方程式是(7)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，在不断搅拌的情况下，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式为。

角度2以物质分离和提纯为主题的化工流程试题［题型解读］物质的分离和提纯是化工产品制备过程中的重要一环，也是化工产品优劣的关键。此类试题综合性强，思维量大，难度一般为中档水平。近几年的高考命题角度主要有①化学工业流程中分离提纯涉及的反应方程式的书写；②流程中涉及的常见分离提纯操作(如过滤、蒸发、蒸储、萃取、分液、结晶、洗气、渗析等)的步骤，注意常见仪器使用注意的问题；③流程中涉及的离子的检验及除杂、反应现象等。O典题例证◊例目(22分)化工生产中常利用硫酸工厂煨烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矶(FeS047H2O),过程如下:―，面雨一^H―，面雨一^H气彼产物等ET1①足量67M1%国磁圃T暗⑥⑦1(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是(填选项序号)。a.品红溶液b.紫色石蕊溶液c.酸性KMnO4溶液d.滨水(2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为。(3)过程③中，需加入的物质是;反应的化学方程式为。用溶液Y制绿矶时，可取少量Y溶液于试管中，向试管内加入少量的溶液，观察溶液是否变为色，以验证其中是否含有Fe3+O(4)在实验室里，完成过程④中的(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、塔蜗钳等，还需要的玻璃仪器有。(5)过程⑤调节pH,最好选用下列试剂中的(填选项序号)。a.稀硫酸b.CaCO3c.NaOH溶液d.Fe2O3粉末(6)过程⑥中，将溶液Z加热到70C〜80C,目的是。(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验：①用分析天平称取2.700g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钢溶液；③过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为3.495g。若该聚铁的主要成分为［Fe(OH)SO4］n,则聚铁样品中铁元素的质量分数为(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。

◊对点强化。2.液态聚合硫酸铝铁是优质的水处理剂，它是以铝土矿(主要成分为氧化铝，含少量氧化铁、二氧化硅)为原料制备的，工艺流程如图所示。过量的稀磁股生机和双找女生石纸，就代用他的过量的稀磁股生机和双找女生石纸，就代用他的pH1I操柞】已知几种金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:金属氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀的pH7.62.73.88.3完全沉淀的pH9.73.74.79.8请回答下列问题:(1)操彳1、操彳2的名称是,在实验室完成该操作必'需的玻璃仪器有种。滤渣A的用途是(列一种)。(2)步骤n中增大c(Fe3+)的离子方程式为。下列试剂能否替代步骤n中的双氧水？答：(填“能”或“否”)。a.氯气b.重铭酸钾c.次氯酸钠d.高镒酸钾(3)步骤I中硫酸的浓度和反应温度与浸出率的关系如图所示。0102030405060硫酸的质陆分教掰06070809。100110反应温度，0102030405060硫酸的质陆分教掰06070809。100110反应温度，t根据图像分析，硫酸的适宜浓度是,反应温度是(4)研究表明聚合硫酸铝铁的纯度越高，净水效果越好。已知一些物质常温时的溶解度如表所示：物质Ca(OH)2CaSO4Na2SO4溶解度/g0.1530.25819.5结合表中数据，解释步骤出中使用生石灰，而不用氢氧化钠的原因：聚合硫酸铝铁和高铁酸钾都是优质的水处理剂，它们处理水的差异是(5)测定产品纯度。准确称取ag样品溶于水，加入过量的氢氧化钠溶液，充分反应后，过滤、灼烧、称重，得到bg纯净固体。已知聚合硫酸铝铁的相对分子质量为Mo则该产品的纯度为(用代数式表示)。

题型强化练(二)(建议用时：45分钟).菱镒矿的主要成分是MnCO3(含有少量FeS2、Al2O3),以菱镒矿为原料制备镒单质的流程如下所示：菱镒矿粉|呼竺浆化堂整葡夜1Mn02溶液2f之精制--＞电解_一Mn请回答下列问题：(1)菱镒矿在浸取前需要粉碎，其目的是(2)用稀硫酸浸取时，主要反应的离子方程式为;加入二氧化镒的目的是除去其中的(填化学式)，此物质参与反应时生成硫酸铁、水和硫酸镒，该反应的化学方程式为。(3)已知Fe、Al、Mn的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH如表所示，则加氨水沉淀时应控制溶液的pH范围为。氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀pH1.84.18.3完全沉淀pH3.25.09.8⑷电解硫酸镒溶液时，阴极的电极反应式为。用高镒酸钾溶液检验Mn2+,产生黑色沉淀，该反应的离子方程式为(5)硫酸镒在高温条件下分解可得到三种氧化物，该热分解的化学方程式为.某器具含碳化鸨(WC)、金属钻(Co)及杂质铁等成分，以该废旧器具及制造该器具的废料为原料提取WC和金属钻的流程如下所示：