高考化学二轮专题复习课件：化学工艺流程题解题思路指导

1、化学工艺流程题解题思路指导,化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。,它以现代工业生产为依托，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。,例题：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：,部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表。,（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措

2、施有 （写两条）,（2）滤渣I的主要成分有 。,（3）从滤液中可回收利用的主要物质有 。,1，题头:介绍原材料。,2，题干:用框图形式将主要产工艺流程表示出来。,3，题尾：设问,一，无机工业流程图的构成特点,二、设问特点,1，以点的形式设问。 即不需要理清工业生成流程图的主线即可以答题。,2，以线的形式设问。 即必须先理解工业生产流程图主线与核心部分才能答题。,（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （写两条）,（2）滤渣I的主要成分有 。,三、工业流程图主线与核心,原料预处理,产品分离提纯,反应条件控制,四、化学工艺流程题的设问角度,成本,产率,环保,安全,1）“浸出”步骤中

3、，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （两条）,例题：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：,（一）原料预处理的解题思路,思考方向：让更多的镁的化合物能与硫酸反应。即反应时间、反应速率,原料预处理的常用方法总结,研磨,增大反应物接触面积，加快反应速率。,水浸,与水反应或溶解 ，使原料变成可溶性离子。,酸浸 碱浸,与酸（碱）接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶性物质过滤分离。,灼烧,煅烧,改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质 在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。,除去可燃性杂质或使

4、原料初步转化。,粉碎,（2015石家庄二模）稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管（CRT）荧光粉中提取稀土元素钇（Y）的工艺流程如下：,已知：废弃CRT荧光粉的化学组成（某些不参与反应的杂质未列出）：,（1）步骤I中进行原料预处理的目的为_。,除去ZnO和Al2O3,降低后续除杂困难,（二）常用的控制中心反应的条件,（2009江苏卷16）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：,（3）反应需控制反应温度低于35 ，其目的是_。,防止NH4HCO3分解 （或减少Fe

5、2+的水解）,反应速率 物质的溶解度 物质的热分解与挥发 弱离子的水解（平衡）,例题3：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：,部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表。,（2）滤渣I的主要成分有 。,金属离子的沉淀或溶解,(1)调节溶液的pH。能与H反应，使溶液pH变大，便于沉淀某些金属离子。（不引入新杂质）,例如若要除去Cu2中混有的Fe3，最好加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。,(2)控制温度。考虑因素：反应速率；物质溶解度，热稳定

6、性和挥发性；平衡移动方向,(3)控制压强。改变速率，影响平衡移动方向。,(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，提高生产效率。,工艺流程常用的控制反应条件的方法总结,（2010江苏卷 16） 钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO3、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：,（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_、_。,防止反应速率过快；HNO3易分解,练一练：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，A

7、l2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：,部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表。,（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （写两条）,（2）滤渣I的主要成分有 。,（3）从滤液中可回收利用的主要物质有 。,适当提高反应温度、增加硫酸的浓度,Fe(OH)3、Al(OH)3,Na2SO4,（三）核心反应陌生方程式的书写,氧化还原反应： 熟练应用氧化还原规律判断产物形式配平 非氧化还原反应： 结合物质性质和反应酸碱环境判断产物形式,（2013年全国新课标卷I ）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电

8、剂乙炔黑和铝箔等。,（3）“酸浸”一般在80下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应 的化学方程式_；,2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、 2H2O2 2H2O+O2,瞻前顾后,全面,（2013年全国新课标卷I ）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。,（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。,CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2（）,全省38.3%考生这样作答： CoSO4+NH4HCO3=CoCO3+NH4HSO4

9、 （）,反应实际,（2013福建卷）24二氧化氯（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。 该法工艺原理示意图如右。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H2、Cl2（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为_。,Cl2,HCl,2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,NaCl,NaClO3,氧化还原规律,（四）产品的分离提纯,过滤、结晶、蒸馏、萃取分液,过滤：,趁热过滤考虑溶解度,沉淀的洗涤水（冰水、热水）、 有机物（ 如乙醇、

10、乙醚） （主要考虑溶解度）,降低因溶质的溶解而引起的损耗；乙醇易挥发，有利于干燥，同时可防止溶质与水反应生成结晶水合物。,沉淀的洗涤方法 加入蒸馏水（或其他溶剂）至浸没固体， 让水自然流下，重复23次。,检验沉淀是否洗净的方法,分析清楚溶液中的成分,（2013年全国新课标卷II ）27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：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。 （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,取少量水洗液于试管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若

11、无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净。,结晶：,蒸发结晶 蒸发浓缩、冷却结晶,NaCl,思考：分离NaCl和KNO3的固体混合物方法及具体操作,提取溶解度随温度变化较大的溶质 易水解的溶质 结晶水合物,搅拌溶解、蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶,重结晶,（五）基本化工理念生产实际,产率高、速率快 产品纯度高 成本低、循环利用 无污染,多快好省,（必修2课本P106，根据1997年高考试测题改编） “卤块”的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产，可制得轻质氧化镁。若要求产品尽量不含杂质，而且成本较低，请根据表1和表2提供的资料，填

12、写空白。,Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化成为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。,？,？,？,Mg2+ Fe3+ Fe2+ Mn2+,Mg2+ Fe3+ Mn2+,Mg2+,Fe(OH)3、Mn(OH)2,漂液,烧碱,纯碱,（2013年全国新课标卷I ）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。,可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。,有氯气生成，污染较大,污染：废渣、 废液（酸、碱、重金属盐）、 废气（Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）,很多学生答不出，没有环保的意识。,循环利用：,箭头指回为循环 （实质就是降低成本）,（2013福建卷）,建 模 ,整体与局部 （整个流程，局部具体操作） 基本的化工理念 （多快好省） 答题规范 （按要点答题）,解题时首先要粗读试题,尽量弄懂流程图。 要明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物),返回的箭头一般是“循环利用”的物质 图中一般会出现超纲知识,要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。