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高考化学工艺流程,高考化学工艺流程题及答案

tamoadmin 2024-06-09 人已围观

简介1.工艺流程题解题方法2.高中化学工业制法流程3.如何做高中化学化工流程题目4.一道化学的高中的,工艺流程的题。求解!5.高中化学化工流程题解题技巧新高考化学工艺流程图题剖析安徽省桐城中学 引言:化学工艺流程图题就是将化工生产过程中的主要生产阶段即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,形成与化工生产紧密联系的试题,体现了化学的真实性。这一题型是我省高考近两年来的新题

1.工艺流程题解题方法

2.高中化学工业制法流程

3.如何做高中化学化工流程题目

4.一道化学的高中的,工艺流程的题。求解!

5.高中化学化工流程题解题技巧

高考化学工艺流程,高考化学工艺流程题及答案

新高考化学工艺流程图题剖析

安徽省桐城中学

引言:化学工艺流程图题就是将化工生产过程中的主要生产阶段即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,形成与化工生产紧密联系的试题,体现了化学的真实性。这一题型是我省高考近两年来的新题型,对于我省考生来说试题陌生度高→能力要求也大→试题文字量大→学生会产生畏惧感→得分不理想。为了尽快解决这一严峻的问题,现将这一题型剖析如下:

第一部分 2011年安徽省《考试说明》(化学部分)相关解析

这种题型涵盖了我省考试说明中的多处要求,现统计如下:

一、考试目标与要求

(一)对化学学习能力的要求

2. (2)能够将分析解决问题的过程和成果,用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达,并作出解释的能力。

二、考试范围与要求(第一部分)

(一)化学学科特点和化学研究基本方法

2、认识化学是以实验为基础的一门科学;

4、了解定量研究的方法是化学发展为一门 科学的重要标志;

5、了解科学、技术、社会的相互联系,了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。

(五)化学实验基础

1、了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法;

2、掌握化学实验的基本操作;

4、能对常见物质进行检验、分离和提纯;

6、了解酸碱中和滴定的基本理(新增)。

第二部分 新高考化学工艺流程图题分类例析

工艺流程图题型依据实验目的主要分为两类:

A、从混合物中分离、提纯某一物质

B、利用某些物质制备另一物质

近两年各地高考工艺流程图题统计

2009年 安徽27T,12’ 北京26T,15’ 福建24T,13’ 广东22T,12’ 江苏15T,10’

山东

30T, 15’ 上海27T,12’ 天津09T,18’ 海南20T,20’ 宁夏

37T,15’

2010年 安徽

27T, 14’ 北京26T,14’ 福建24T,14’ 广东32T,16’ 江苏16T,10’

山东

30T, 16’ 上海27T,12’ 天津09T,18’ 海南20T,20’ 四川

29T16’

例1(2010安徽27T,14分)(略)

例2(2010福建24T,14分)(略)

例3(2010四川29T,16分)(略)

例4(2011安庆二模,27T,13分)(略)

分析:

(一)、流程图的一般模式:

(二)、常见考点

a、混合物的除杂(酸化、沉淀、氧化等);

b、常见离子的检验( Fe3+ 、Fe2+ 、 Cl- 、CO32- 、 SO42-等);

c、溶液中获得晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-(洗涤) ;

d、溶液pH的调节(pH测定);

e、物料循环(绿色化学);

f、定量计算或分析(转化率、产量、纯度等)。

注意:结晶时

(1)当溶液是单一溶质时

①所得晶体不带结晶水(如NaCl、K NO3): 蒸发、结晶;

②所得晶体带结晶水(如CuSO4.5H2O、): 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。

(2)当溶液中有两种或以上溶质时

要得到溶解度受温度影响小的溶质:浓缩(结晶),趁热过滤 ;

要得到溶解度受温度影响大的: 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。

第三部分 2011年高考化学工艺流程图题复习策略探析…

1、试题特点

(1)体现了《课程标准》的“三维目标” ,即“知识与技能、 过程与方法、情感态度与价值观” ;

(2)“体现化学时代特色”,以化学视角观察社会、科学、生活,

关注化学学科最新发展,用化学知识解决实际问题;

(3)减少虚拟、贴近真实,强调将化学知识应用于生产、生活实践的意识。

2、思路探索

a、弄清实验目的 b、了解每步流程 c、分析反应条件 d、着手解答试题

3、关键词积累

工业流程题中常用的关键词:

原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水);

灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质: 如海带中提取碘;

酸:溶解、去金属氧化物(膜)、调节PH抑制水解;

碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节PH促进水解(沉淀);

氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子;

金属氧化物:调节PH促进水解(沉淀);

控制PH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离;

煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气;

趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 。

4、复习建议

a、务实基础知识,重视知识的应用和方法的指导;

回归基础抓教材 、抓题型 、抓弱点

b、抓主干、巧整合,培养学生统摄化学知识的能力;

归纳、梳理,构建完整的知识体系

c、加强规范化训练和解题过程性教学。

“习惯决定命运,细节决定成败”

d、关注传统化学工艺

例如:工业制粗硅;制漂白粉;合成氨工业;工业制硫酸;工业制硝酸;

氯碱工业;工业制纯碱 ; 电解精炼铜以及从海带提取碘等。

结束语:总之,化学工艺流程图题是将元素化合物知识和化学实验基础知识以真实的工业流程为载体来进行综合考查,取代了传统的无机框图题。解答流程图题时要勤于思考,养成多问自己“什么”的习惯,如:从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?),每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物(知己知彼),杂质或副产物用什么方法除去,等等。我相信,只有掌握了这一题型的一般特点和解题策略,在高考中即使遇到情境陌生的流程图题,也能够驾驭自如,迎刃而解。

工艺流程题解题方法

专项4-温度条件的控制

一.升高温度

1.促进某些离子的水解,如高价金属阳离子,易水解的阴离子

练习1目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如下图所示:

已知HCN有剧毒,其Ka(HCN)=5×10-10,Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常数KB=1×1038

“氰化”环节中,金的溶解速率在80℃时达到最大值,但生产中控制反应液的温度在10-20℃,原因是:___________________________(答一点即可)。

答案温度的升高,促进了氰化物的水解,增加了HCN的挥发速度;温度的升高,Ca(OH)2的溶解度减小,部分碱从溶液中析出。

?

练习2某化工厂“用含NiO的废料(杂质为Fe2O3、?CaO、?CuO等)制备羟基氧化镍(2NiOOH·H2O)的工艺流程如图:

如图是酸浸时镍的浸出率与温度的关系,则酸浸时合适的浸出温度是____________℃,若酸浸时将温度控制在80℃左右,则滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2,其原因可能是_________________________。

答案70 随着温度的升高,Ni2+水解程度增大,从而形成一定量的Ni(OH)2沉淀

解析由图可知当温度在70°左右时镍的浸出率较高,故酸浸时适宜的温度为70°C;Ni2+能水解,生成Ni(OH)2,升温能促进水解,所以80℃左右滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2。

练习3氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等工业,它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:

(1)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2h,冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的原因是____________________________________________________________。

(2)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响.由图可知,溶液温度控制在60℃时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65℃时,CuCl产率会下降,其原因可能是______________________________________________________________________________________________。

答案(1)真空干燥可以加快乙醇和水的挥发,密封包装可以防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化;

(2)因在60℃时CuCl产率最大,根据信息可知,随温度升高,促进了CuCl的水解,CuCl被氧化的速度加快。

练习4TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:

温度/℃

30

35

40

45

50

TiO2·xH2O转化率

92

95

97

93

88

分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_____________________。

答案40℃时TiO2?xH2O转化率最高,因低于40℃,TiO2?xH2O转化反应速率随温度升高而增加,超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2?xH2O转化反应速率下降 ?

解析40℃时TiO2?xH2O转化率最高,因低于40℃,TiO2?xH2O转化反应速率随温度升高而增加,超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2?xH2O转化反应速率下降。

?

2.促进平衡向吸热方向移动

练习1二硫化钼是重要的固体润滑剂,被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图:

(4)由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________,利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时,MoS3的产率均下降的原因_______________________________________。

(5)利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图所示,反应[Ni(s)+4CO(g)

答案(4)40℃、30min 温度太低,反应MoS42-+2H+

解析(4)根据图象可知,40℃、30min MoS3沉淀率达到最大,所以最优温度和时间是40℃、30min;温度太低,反应MoS42-+2H+

(5)[Ni(s)+4CO(g)

?

3.加快反应速率或溶解速率

2020新课标Ⅰ钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。

“酸浸氧化”需要加热,其原因是_________________________________________。

答案加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)

解析“酸浸氧化”需要加热,其原因是:升高温度,加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全),故答案为:加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全);

(1)研究温度对“降解”过程中有机物去除率的影响,实验在如图1所示的装置中进行。

①在不同温度下反应相同时间,发现温度从60℃升高到95℃时,有机物去除率从29%增大到58%,其可能的原因是:MnO2的氧化能力随温度升高而增强;______________________________________。

答案温度升高,反应速率加快 ?

解析①升高温度,反应速率加快,在相同时间内有机物反应的更多,去除率增加。

练习3“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有___________(任写两种)。

答案将橄榄石尾矿粉碎、适当增大盐酸的浓度、适当提高反应的温度等 ?

解析“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有将橄榄石尾矿粉碎、适当增大盐酸的浓度、适当提高反应的温度等。

?

4.使沸点相对低的原料气化,或者降低在溶液中的气体溶解度

练习1实验室用如图所示的装置模拟燃煤烟气脱硫实验:

研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。燃煤烟气流速一定时,脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示,在pH为5.6时脱硫效果最佳,石灰石浆液

答案石灰石的溶解度减小,与

解析由脱硫效率与石灰石浆液pH的关系图知,在pH为5.6时脱硫效果最佳,pH增大,石灰石的溶解度减小,与

练习2以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾,实验测得反应条件对产品回收率的影响如下:

表1 反应温度对产品回收率的影响

反应温度(℃)

20

30

40

50

60

70

80

产品回收率(%)

75.6

78.4

80.6

82.6

83.1

82.1

73.7

②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在____________℃~____________℃,由表1可知反应温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是___________________________________________。

答案温度过高,甲酸挥发 ?

解析从表1可看出,温度控制在50℃~60℃二甲酸钾的产率较高,温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是:甲酸易挥发,温度太高甲酸挥发了。

练习3实验室中用FeSO4溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2,装置如图,请回答下列问题:

配制NaOH溶液时使用的蒸馏水通常要煮沸,其目的是__________________________________。

答案除去水中溶解的氧气 ?

解析硫酸亚铁易被氧化而变质,因此配制NaOH溶液时,应排除溶液中的氧气,可用加热溶液的方法除去溶解的氧气。

练习4四氯化锡用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂,实验室制备四氯化锡的反应、装置示意图和有关信息数据如下:

②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点-33℃,沸点114.1℃。

实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显**,提纯SnCl4的方法是________________。

答案加热蒸馏

解析由于SnCl4的沸点114.1℃,因此如果实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显**,提纯SnCl4的方法是加热蒸馏。

练习5白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3,在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应,化学方程式如下:Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2

碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应,原因是__________________、__________________。温度偏低也不利于碳化反应,原因是___________________________。

答案二氧化碳的溶解度小;碳酸氢镁分解,反应速率较小。

解析该反应为放热反应,而且是可逆的,当温度过高时,平衡逆反应方向移动,二氧化碳的溶解度减小,导致钙镁离子的分离减弱,Mg(HCO3)2是易分解,温度过高就分解了,温度过低,反应速率太小,导致得到产物消耗的时间太长,不利于碳化反应,故答案为:二氧化碳的溶解度小、碳酸氢镁分解;反应速率较小。

?

5.除去热不稳定的杂质,如NH 4 HCO 3 、NH4(CO 3 ) 2 、 KMnO 4 、NH 4 C1等物质

练习1物质的分离与提纯是化学的重点,请根据下列实验目的,分别选择相应的操作和实验装置。下列为操作:

a.蒸馏 ?b.结晶法 ?c.加适量水,过滤 ?d.加热(或灼烧) ?e.加适量盐酸,蒸发 ?f.萃取分液 ?g.分液 h.升华

下列为实验装置:

(1)除去氯化钠晶体中的碳酸钠:______、______(分别填操作序号及实验装置图编号,下同)。

(2)除去碳酸钙中的氯化钠:_______、______。

(3)分离乙酸(沸点118℃)和乙酸乙酯(沸点77.1℃)的混合液(两者互溶):______、______。

(4)从溴水中提取溴:_______、_______。

(5)除去氧化钙中的碳酸钙:_______、_______。

(6)分离固体食盐和碘的方法:_______、_______。

答案e 2 c 1 a 5 f 4 d 3 h 6

解析

(1)碳酸钠与盐酸反应生成NaCl,则加适量盐酸,蒸发可分离,对应于装置2,故答案为e;2;

(2)碳酸钙不溶于水,氯化钠晶体溶于水,则选择过滤法可分离,对应于装置1,故答案为c;1;

(3)二者互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,对应于装置5,故答案为a;5;

(4)溴不易溶于水,易溶于有机溶剂,则选择萃取、分液法分离,对应于装置4,故答案为f;4;

(5)碳酸钙高温分解生成氧化钙,则选择加热分解法除杂,对应于装置3,故答案为d;3;

(6)碘容易升华,则选择升华法分离固体食盐和碘,对应于装置6,故答案为h;6。

?

二.降低温度

1.防止某物质在高温时会分解(或溶解)

练习1电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图:

铜阳极泥氧化时,采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_____________________。

答案低温焙烧时,Ag与氧气转化为Ag2O,高温时,氧化银分解又生成Ag和氧气;故答案为:高温焙烧时,生成的Ag2O又分解为Ag和O2(或2Ag2O

练习22018北京卷磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:

已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O

(1)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:____________________。

答案图示是相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率,80℃前温度升高反应速率加快,相同

练习3一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下:

“分铜”时,如果反应温度过高,会有明显的放出气体现象,原因是____________________________。

答案温度过高,H2O2分解放出氧气。

练习5钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质),Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿来制备,工艺流程如下:

过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示,反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是___________________________________________________。

答案温度过高,双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降。

练习6工业上以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:

(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如右图所示,为减少 MnS2O6 的生成,“浸锰”的适宜温度是___________________________。

(2)向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3 溶液时温度控制在30-35℃,温度不宜太高的原因是___________________________________________________________________。

答案(1)90℃。(2)铵盐受热分解,向过滤所得的滤液中加入碳酸氢铵溶液,温度控制在30-35℃的原因是防止NH4HCO3受热分解,提高原料的利用率;

?

2.使化学平衡向着放热方向移动

练习1乙酸苯酚酯制备: 将

①用碎冰块代替水可能的原因是:______________________________________ .

答案该反应是放热反应,碎冰温度低有利于酯的生成 ?

解析①碎冰温度低有利于酯的生成,故答案为:该反应是放热反应,碎冰温度低有利于酯的生成。

?

3.使某个沸点高的产物液化,使其与其他物质分离

练习1石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下:

(注:SiCl4的沸点是57.6?C,金属氯化物的沸点均高于150?C)

向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2。高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应氯化物。80℃冷凝的目的是:_____________________。②由活性炭得到气体Ⅱ的化学反应方程式为:_____________________。

答案高温下,Si元素转化成SiCl4,铁元素转化成FeCl3,Mg元素转化成MgCl2,Al元素转化成AlCl3,SiCl4沸点是57.6℃,MgCl2、FeCl3、AlCl3沸点均高于150℃,加热到1500℃,MgCl2、FeCl3、AlCl3、SiCl4全部转化成气体I,80℃冷凝,SiCl4还是气体,而MgCl2、FeCl3、AlCl3状态是固体,便于与SiCl4分开。

?

4.降低晶体的溶解度,减少损失。

练习1碳酸锂广泛应用于化工、冶金等行业.工业上利用锂辉石(Li2Al2Si4Ox)制备碳酸锂的流程如图:

已知:碳酸锂的溶解度为(g/L)

温度

0

10

20

30

40

50

60

80

100

Li2CO3

1. 54

1. 43

1. 33

1. 25

1. 17

1. 08

1. 01

0. 85

0. 72

(1)硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间,主要原因是__________________________________;焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右,硫酸加入过多的副作用是_________________________。

(2)“沉锂”需要在95℃以上进行,主要原因是_______________________,过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有_____________和______________。

答案(1)硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间,主要原因是温度低于250℃,反应速率较慢,温度高于300℃,硫酸挥发较多;焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右,硫酸加入过多的副作用是后续中还需要除去过量的硫酸,增加后续杂质的处理量、增加后续中和酸的负担。

(2)温度越高,碳酸锂溶解度降低,减少碳酸锂溶解,可以增加产率;溶液中硫酸钠不反应,使用碳酸钠要过量,少量碳酸锂溶解在溶液中,过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。所以“沉锂”需要在95℃以上进行,主要原因是温度越高,碳酸锂溶解度降低,可以增加产率;过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。

练习2某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2),还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物,其回收工艺如图所示,最终可得到Co2O3和锂盐。

已知:CoC2O4·2H2O微溶于水,它的溶解度随温度升高而逐渐增大,且能与过量的C2O42-离子生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解。

(4)“沉钴”过程中,(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示:

①随n(C2O42-):N(Co2+)比值的增加,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因________________________。

②沉淀反应时间为10 min,温度在50℃以上时,随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是_______________________________________________________________________________________________。

答案①过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解 ②它的溶解度随温度升高而逐渐增大

解析①随n(C2O42-):N(Co2+)比值的增加,过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小;

②沉淀反应时间为10 min,温度在50℃以上时,溶解度随温度升高而逐渐增大。

?

5.减少能源成本,降低对设备的要求

练习1目前常用的工业生产纯碱的方法是“联合制碱法(侯氏制碱法)”

世界上最早工业生产碳酸钠的方法是“路布兰法”,其流程如下:

与“路布兰法”相比,“联合制碱法’的优点之一是_________________________。

答案原料利用率高,反应所需温度低,耗能少

解析据流程可知:路布兰法是利用食盐晶体和浓硫酸在600°C到700°C下反应生成硫酸钠和氯化氢,再利用C与石灰石和硫酸钠在1000°C生成碳酸钠;侯德榜研究出联合制碱法为在饱和的氯化钠溶液中直接通入氨气和CO2,得到氯化铵和碳酸氢钠晶体,并利用碳酸氢钠的分解制得纯碱,

?

?

三.控制温度(用水浴或油浴控温)

1 防止某种物质温度过高时会分解或挥发

2019江苏实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:

(1)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是?;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有?。

答案由于铵盐具有不稳定性,受热易分解,所以温度过高,(NH4)2CO3分解,从而使CaSO4转化率下降;由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应(或发生沉淀的转化),保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高CaSO4转化率即提高反应速率,结合外界条件对化学反应速率的影响,实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率(即增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率)。

?

2 控制固体的溶解与结晶

习题12017新课标3卷重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:

有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加

高中化学工业制法流程

化学工艺流程解题技巧如下:

1、首尾分析法。对一些线型流程工艺(用简图可以表示为A到B到C)试题,首先分析生产流程示意图中的原材料与产品,找出原料与产品之间的转化关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。

2、化整为零法。对于用同样的原材料生产多种产品(包括副产品)的工艺流程题,用简图可以表示为对于此类试题可以逐个分析总流程图中的分流程图,如此更容易找到解题的切入点。

3、交叉分析法。有些化工生产选用多组原材料,事先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部分其它原材料生产所需的主流产品。用简图可以表示为以这种工艺生产方式设计的工艺流程题,为了便于分析掌握生产流程的原理,最简单的方法,就是将提供的工艺流程示意图画分成几条生产流水线,上下交叉分析。

4、瞻前顾后分析法。有些化工生产,为了充分利用原料,变废为宝,设计的生产流水线除了主要考虑将原料转化为产品外,同时还要考虑将生产过程的副产品转化为原料的循环生产工艺。

如何做高中化学化工流程题目

氯碱工业:(全称叫阳离子交换膜法电解饱和食盐水)

2NaCl+ 2H2O==2NaOH +H2 +CL2

要点:(阳离子交换膜,阴极NaOH、H2,阳极CL2)

硫酸工业:4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2 (有杂质)

黄铁矿 (在沸腾炉中进行)

2SO2+O2==2SO3

在接触室中反应,有催化剂(一般为五氧化二钒),最适温度500度

SO3+H2O==H2SO4 在吸收塔内进行

硝酸工业:4NH3+5O2==4NO+6H2O 在氧化炉中进行

2NO+O2==2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

总方程式:NH3+2O2==HNO3+H2O

侯氏制碱法:

NaCL+H2O+NH3+CO2==NaHCO3+NH4Cl

先通氨气,再通CO2,因为CO2在碱性溶液中溶解多

其他的高考基本不会考的。上述几个也是框图题中最常见反应。

高三了得抓紧了,祝你考到自己满意的大学~

一道化学的高中的,工艺流程的题。求解!

1、关注传统化学工艺,熟悉中学化学中出现的重要的化工生产的生产原理

(1)钠:电解熔融氯化钠。

(2)镁:电解熔融氯化镁。

(3)铝:电解熔融氧化铝。

(4)铁:CO还原铁矿石、铝热法(热还原法)。

(5)铜:火法炼铜、湿法炼铜、电解精炼铜

(6)氯气:电解饱和食盐水(氯碱工业,同时得到氢氧化钠)。

(7)硅:在高温下,用焦炭还原二氧化硅。

(8)盐酸:将氢气在氯气中燃烧所得的氯化氢溶于水。

(9)硫酸:FeS2(或S)→SO2→SO3→H2SO4(接触法)。

(10)硝酸.NH3→NO→NO2→HNO3(氨氧化法)。

2、回归课本,吃透知识点,巩固重要的课后习题。

必修二第四章海水资源的开发利用中提到:

海带提碘;(P91-实验4-2) 海带→海带灰→滤液→H2O2氧化I-为I2→萃取→蒸馏→碘

海水提溴:(P91-资料卡片)酸化浓缩海水→氯气氧化到Br2→SO2还原到Br-(富集)→再氯气氧化到Br2→萃取→蒸馏→溴

海水提镁:(P93-4题)海水→Mg(OH)2→MgCl2溶液→(HCl气流蒸干)无水MgCl2→Mg

如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2:

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MgCl2·6H2O受热产生的水汽

若直接加热MgCl2·6H2O易得到Mg(OH)Cl的方程式:MgCl2·6H2O==Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑

课本母题1:(P106-9)卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料可制轻质氧化镁。

涉及物质的转化、除杂,原料的经济性选择,

基础的实验操作:溶解、过滤、灼烧

课本母题2:(选修四P66-2)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有Fe2+。在提纯时,为了除去Fe2+,常加入少量H2O2,使Fe2+ 氧化为Fe3+,再加入相应物质至pH=4,可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。

涉及离子的转化、除杂。

调节溶液的pH,常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。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增大,应达到目标沉淀物沉淀完全的pH而小于保留离子开始沉淀的pH;

例如市一模的流程题中pH范围

b.不引入新杂质。

例如:若要除去Cu2+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,不可加NaOH溶液、氨水等。

课本母题3 P94-10以金红石(主要成分TiO2)为原料生产金属钛的步骤主要有:

(1)在高温下,向金红石与焦炭的混合物中通入Cl2得到TiCl4和一种可燃性气体。TiO2 + 2Cl2 +2 C==TiCl4 +2CO

(2)在稀有气体(如氩)氛围和加热的条件下,用镁与TiC14 反应可得到钛。TiC14+2Mg==Ti+2MgCl2

请写出上述两步反应的化学方程式,并分析反应(2)时稀有气体氛围的作用。

课本母题4 P105-4铅丹(Pb3O4)可作为防锈用涂料,呈红褐色。

(1)铅丹可用PbO在空气中加热制备,请写出有关反应的化学方程式; 6PbO+O2=△=2Pb3O4

(2)铅丹曾用于铁制品防锈,请举例说明铁制品防锈的其他两种方法; 镀上惰性金属,添加金属制得不锈钢

(3)铅丹与浓盐酸反应生成PbCl2、Cl2和H2,请写出反应的化学方程式,说明如何检验反应后有氯气生成. Pb3O4+8HCl(浓) ==3PbCl2+Cl2+4H2O 湿润的淀粉碘化钾试纸

3、熟练掌握固定问题的表达:(即无需根据流程图就可回答的问题)

①原料粉碎的目的:增大原料与气体或溶液的接触面积,加快反应速率

②控制温度(水浴)的目的:避免反应物或生成物的过热分解或水解(H2O2、铵盐、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。)

③加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动

④趁热过滤的目的:防止某物质降温时会析出,减少结晶损失,提高纯度。

⑤冰水(硫酸、乙醇)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

⑥从溶液中分离出晶体的操作:蒸发浓缩、冷却结晶(或趁热结晶)、过滤、洗涤、干燥

a蒸发时用到的仪器:蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳、铁架台(或泥三角与三脚架)

b蒸发时玻璃棒作用:搅拌散热,防止液体飞溅。

C蒸发到何程度停止加热:若不带结晶水且稳定则为大量晶体析出时停止;若为结晶水合物或不稳定则为少量晶体析出或表面出现晶膜时停止。

d结晶时,当溶液是单一溶质时,若不带结晶水(如NaCl、KNO3): 蒸发、结晶;

若所得晶体带结晶水(如CuSO4·5H2O、): 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。

当溶液中有两种或以上溶质时,要得到溶解度受温度影响小的溶质:浓缩(结晶),趁热过滤 ,例如析出NaCl(混有少量KNO3);要得到溶解度受温度影响大的: 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。例如析出KNO3(混有少量NaCl)

⑦产品进一步提纯的操作:重结晶

减压蒸发(小心烘干)目的:常压蒸发温度过高,××易分解;或者减压蒸发降低了蒸发温度,可以防止××分解

⑧过滤、洗涤涉及的问题:

a过滤的仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台

b洗涤时为什么洗:使得到的固体纯净,减少测量误差

c怎么洗:沿玻璃棒向漏斗中加水至没过沉淀物,待水慢慢流出后,重复操作2-3次。

d如何证明洗净:取最后一次洗涤液,滴加沉淀剂,如无沉淀生成则证明洗净。由反应原理即方程式中推测出来要洗涤的离子。例如证明沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含SO42-)

e过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因: 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

4、强化训练化学用语(化学方程式、离子方程式)结合反应环境(酸碱环境、氧化还原环境)

5、运用守恒进行计算(气体体积、沉淀质量、酸碱中和滴定、氧化还原滴定)

氧化还原滴定中常见的试剂:酸性KMnO4溶液、酸性KCr2O7溶液、淀粉的碘溶液

滴定对象:Fe2+、SO32-、草酸等

滴定终点:若为酸性KMnO4,溶液变为紫红色(或粉红色),且半分钟不恢复原色。

注意:找准关系式是关键,单位换算是重点,倍数问题仔细看。

要引领学生熟练掌握重要的关系式

KMnO4 → 5Fe2+

2KMnO4 → 5 SO32-(SO2)

2KMnO4→ 5 H2O2

2KMnO4→ 5 H2C2O4

4KMnO4→ 5 C2H5OH

Cr2O72- → 6Fe2+

2Cr2O72- → 3C2H5OH

2Fe3+ →I2→ 2Na2S2O3

高中化学化工流程题解题技巧

1使用冷凝管,冷却水都是下进上出的。冷凝水受热后密度减小,从上面流出。

如果反过来,上面进水,水受热后密度减小,又向上流动形成对流,不宜将热量快速带走。

2整流装置中,冷凝管的冷却水也是下进上出的。只不过正好与被冷却气体形成逆流,好事者们就多加了这么一条理由(大家都这么说,你也就跟着这么说)

3下进上出,利于水流把冷凝管内的空气排走

无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是:①从题干中获取有用信息,了解生产的产品。 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。③从问题中获取信息,帮助解题。

了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:

1、对反应速率有何影响?

2、对平衡转化率有何影响?

3、对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、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)。

常见文字叙述套路:

1、洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2-3次。

2、从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-(洗涤)。 注意:

①在写某一步骤是为了除杂是,应该注明“是为了除去XX杂质”,只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。

②看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式,注意配平。

文章标签: # 温度 # 反应 # 化学