專題15化學(xué)工藝流程題解法指導(dǎo)-wenkub
2023-03-31 22:16:16 本頁面
【正文】 產(chǎn) , 為了充分利用原料 , 變廢為寶 , 設(shè)計的生產(chǎn)流水線除了主要考慮將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品外 , 同時還要考慮將生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為原料的循環(huán)生產(chǎn)工藝。 三、解題方法 1 . 首尾分析法 : 對一些線型流程工藝 ( 從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序 )試題 , 首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品 , 從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系 , 弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜分離提純產(chǎn)品的化工工藝 , 然后再結(jié)合題設(shè)的問題 , 逐一推敲解答。通過閱讀題頭 , 了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息 , 進而明確生產(chǎn)目的 —— 制備什么物質(zhì) , 找到制備物質(zhì)時所需的原料及所含雜質(zhì) , 提取出所給的相關(guān)信息 —— 物質(zhì)反應(yīng)方程式、物質(zhì)穩(wěn)定性、物質(zhì)溶解性等。 ( 3 ) 解答流程題不必將圖中每一種物質(zhì)都推出 , 一般是問什么推什么。 題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來 。 第 2 講 化學(xué)工藝流程題解法指導(dǎo) 一、命題特點 化學(xué)工藝流程試題是新課程高考催生的一種新型題型 , 也是廣東高 考試題的特色之一。 題尾主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及的化學(xué)知識設(shè)置成系列問題 , 構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。試題的設(shè)問一般沒有 “ 連帶效應(yīng) ” , 即前一問不會回答沒關(guān)系 , 不影響后面回答問題。 2 . 分析流程 , 弄清各步作用 : 首先對比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品 , 從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系 , 弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中依次 進行了什么反應(yīng) ? 每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物 ? 雜質(zhì)是否要除去 , 采用什么操作方法除去 ? 采取這樣的方法 , 其目的是什么 ? 3 . 看清問題 , 準(zhǔn)確規(guī)范作答 : 無論流程如何陌生復(fù)雜 , 最終命題者設(shè)置的問題仍然是課本、考綱所要求掌握的知識點而已。 2 . 截段分析法 : 對于用同樣的原材料生產(chǎn)多種 ( 兩種或兩種以上 ) 產(chǎn)品( 包括副產(chǎn)品 ) 的工藝流程題 , 用截段分析法更容易找到解題的切入點。解答這類題 , 可以用 “ 瞻前顧后 ”分析法。其實驗室中常采用如下流程來制備 : 回答下列問題 : ( 1 ) 向廢鐵屑中加入熱 Na2CO3溶液的目的是 。 ( 5 ) 已知硫酸亞鐵的溶解度 ( S ) 隨溫度變化的曲線如圖所示 : 若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出 F eSO4 ( 3 ) 采用酒精燈直接加熱 , 一是不易控制反應(yīng)溫度 , 二是 因反應(yīng)中有氫氣生成 , 明火加熱可能引起爆炸。 答案 : ( 1 ) 除去廢鐵屑表面的油污 ( 2 ) 應(yīng)該鐵屑過量 ( 或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余 ), 否則酸性條件下Fe2+易被氧化為 Fe3+ ( 3 ) 直接加熱不易控制反應(yīng)所需要的溫度 , 溫度過高時 Fe2+易被氧化 , 同時由于反應(yīng)中有氫氣生成 , 明火加熱不安全 ( 4 ) 4 F e2++O 2 +4H+4 F e3++2H 2 O ( 5 ) 5 6 . 6 ℃ t 6 4 ℃ 【知識歸納】 結(jié)晶的幾種方法 : ( 1 ) 當(dāng)溶液是單一溶質(zhì)時 , 若所得晶體不帶結(jié)晶水 ( 如 Na Cl 、 K N O 3 ): 蒸發(fā)、結(jié)晶 。 若要得到溶解度受溫度影響大的溶質(zhì) : 蒸發(fā)濃縮 , 冷卻結(jié)晶。 ( 3 ) 步驟 Ⅲ 中可選用 試劑調(diào)節(jié)溶液的 pH ( 填標(biāo)號 ) 。 ( 2 ) 在濾液 A 中加入鐵粉后 , 溶液中的 Fe3+可以被還原為 Fe2+。 2 . 以物質(zhì)轉(zhuǎn)化構(gòu)建流程 【典例講評】 以鈦鐵礦 ( 主要成分是鈦酸亞鐵 F e T iO3) 為主要原料冶煉金屬鈦 , 生產(chǎn)的工藝流程圖如下 , 其中鈦鐵礦與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 : F e T iO3+2H2SO4T iOSO4+ F e SO4+2H2O 。 ( 3 ) 反應(yīng) T iC l4+ 2 Mg 2 Mg C l2+ T i 在 Ar 氣氛中進行的理由是 : 。由框圖可知 : 原料 是鈦鐵礦 , 主要產(chǎn)品是鈦 , 副產(chǎn)品為綠礬和硫酸 , 其中硫酸加工后可循環(huán)使用 , 還有鐵可回收利用。 ( 2 ) 除去所有雜質(zhì) 并分離提純產(chǎn)品 。 ( 6 ) 生產(chǎn)設(shè)備簡單 , 生產(chǎn)工藝簡便可行等工藝生產(chǎn)問題。水浸時采用加熱和攪拌操作的目的是使指定物質(zhì)盡可能多和盡可能快地溶解在溶液中。 ( 5 ) 酸洗 : 通常指清潔金屬表面的一種方法。 請回答下列問題 : ( 1 ) 用氨水調(diào)節(jié) pH 至 8 ~ 9 的目的是 。 L 1可視為沉淀完全 。 答案 : ( 1 ) 除去 Fe3+ ( 2 ) 是 ( 3 ) ( 4 ) C aCl2+H2O2C aO2+ 2 HC l ( 或 C aCl2+H2O2+ 2 NaOHC aO2↓ + 2 NaCl+ 2 H2O ) 加入 NaOH 溶液使上述平衡向正反應(yīng)方向移動 , 有利于 C aO2沉淀的生成 解析 : ( 1 ) 因大理石中的主要雜質(zhì)是氧化鐵 , 它與硝酸反應(yīng)生成了Fe ( NO3)3, 在調(diào)節(jié) pH 到 8 ~ 9 時 , Fe3+會以 Fe ( OH )3沉淀形式進入濾渣 , 從而除去了雜質(zhì)離子 Fe3+。 L 1≤ 1 05 m o l 3 . 以反應(yīng)轉(zhuǎn)化構(gòu)建流程 【典例講評】 以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料 , 原料的綜合利用率較高。 ( 4 ) 反應(yīng) Ⅳ 常被用于電解生產(chǎn) ( NH 4 ) 2 S 2 O 8 ( 過二硫酸銨 ) 。 ( 3 ) 從反應(yīng) Ⅱ 可知 : 反應(yīng)后溶液中的主要成分是
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