考向10 化工流程选择题-2021年高考二轮小专题复习满分计划系列（专题三 基础实验）

3.0 envi 2025-02-05 15 4 853.76KB 13 页 3知币
侵权投诉
化工流程选择题
知识点讲解
无机化工流程题的特点：
规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环
核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制
1、流程的呈现主要有以物质转化为主线，以操作过程为主线，甚至有时候会以设备为主线
2、这类题常围绕以下几个知识点进行设问：
(1)反应速率与平衡理论的运用
反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等
温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等
(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写
(3)利用控制 pH 分离除杂
(4)化学反应的能量变化
(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等
(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用
(7)环境保护与绿色化学评价
一、原料处理的方法和作用
对原料进行预处理的常用方法及其作用：
1、粉碎、研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率
2、水浸：与水接触反应或溶解
3、酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶
物通过过滤除去。近年来，在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中，矿物原料“浸出”的任务是选
择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害
杂质或与脉石组分相分离的目的
4、浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少 (更多转化)
5、灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘
转化为碘盐
6、灼烧、焙烧、煅烧：改变结构和组成，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
土和石灰石
二、掌握核心化学反应
1、元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相互转化的过程。理解物质之间的
转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质
或化合物的工业制备来进行命题，需要掌握这些元素及其化合物的知识
2、还要掌握有关化工生产的知识，熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海
水中提取溴等
3、化学反应原理：化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程，从化学反应原理的角度选择原料、
控制条件和选择设备等，是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速
率、化学平衡、电化学、化学热力学等，做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况
① 调节溶液的 pH 值：使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的，抑制某些离子的水解，防止某些离子的氧
化等。在题目中常以表格形式给出信息
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)32.7 3.7
Fe(OH)27.6 9.6
Mn(OH)28.3 9.8
若要除去 Mn2＋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
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 Fe3＋，可加入 CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的 pH 值
调节溶液的 pH：“酸作用还可以除去氧化物(膜)；“碱作用”还可以除去油污、除去铝片氧化物、溶解铝、
二氧化硅
②控制体系的温度
a．控制低温：防止物质的分解，如 NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等；防止物质的挥发，如盐酸、醋
酸等；抑制物质的水解，如冰水洗涤，以防止洗涤过程中的溶解损耗；增大气体反应物的溶解度，使其被
充分吸收
b．采取加热：加速某固体的溶解，加快反应速率；减少气体生成物的溶解并使其逸出；使平衡向需要的方向
移动；趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质
c．控制范围：确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益，防止副反应发生等
三、 明确反应原理：注意每一步在什么条件下，发生了什么反应，生成了什么物质，这些物质分别到哪里去了。
如转化成了沉淀还是气体或生成了其他物质
四、 物质分离或提纯的方法
化工生产过程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、
过滤、洗涤、烘干，或蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器
1、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
(1)蒸发浓缩、冷却结晶：如除去 KNO3中的少量 NaCl
(2)蒸发结晶、趁热过滤：如除去 NaCl 中的少量 KNO3
2、溶解法：利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如 Fe(Al)可用过量的 NaOH 溶液而除去 Al，CO2(HCl、H2O)先通
过饱和食盐水，再通过浓 H2SO4
3、沉淀法：
a. 加合适的沉淀剂(要使杂质离子充分沉淀，加入的沉淀剂必须过量，且在后续步骤中容易除去)
b. 调节溶液的酸碱性
4、洗涤法：a.水洗；b.冰水洗；c.有机溶剂洗。其目的是：洗去目标物表面的杂质离子；减少目标物的溶解损
耗或增大有机杂质的溶解量；防止目标物形成结晶水合物；使晶体快速干燥
五、可循环物质的判断和流程评价
(一)可循环物质的判断
1、流程图中回头箭头的物质
2、生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质
(二)对整个工艺流程从下列几个方面进行评价
1、体现绿色化学思想 (使用无毒无害原料，采用原子利用率高的制备路线，原料的循环利用，副产物综合利用，
节能等)
2、高效节能方面(原料廉价，工艺简单，产品的纯度高，能耗低等)
3、生成物或副产物的污染
【规范答题】
实验操作类规范语言表述
1、测定溶液 pH 的操作
将一小块pH 试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在 pH 试纸上，待试纸变色后，再与标准比色
卡对照
模板　答题关键词：pH 试纸、表面皿、玻璃棒、蘸待测液、比色卡、对照
四步：①取放试纸→②蘸待测液→③点滴试纸→④与比色卡对照
概括为“取、蘸、点、比”
抓住关键词和四步操作环节，此类问题一定不失分
2、沉淀洗涤
(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子
(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作 2～3次
(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高，若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解
而使其质量偏低
(4)沉淀剂是否过量的判断方法
模板　
加沉淀剂：静置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量
加入与沉淀剂反应的试剂：静置，取适量上层清液于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀
的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量。
注意：若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用方法(1)
(5)判断沉淀是否洗净的操作
答题
取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净
3、容量瓶捡漏操作
模板　
加入一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，倒立观察。然后再将容量瓶正立，并将瓶塞旋转180°后塞紧，
再倒立。若均无水渗出，则容量瓶不漏水
4、滴定管检查是否漏水的操作
模板　
酸式滴定管：关闭活塞，向其中加入一定量的水，用滴定管夹将其固定铁架台上，观察是否漏水。若2分钟内
不漏水，将活塞塞旋转180°后，重复上述操作
碱式滴定管：向其中加入一定量的水，用滴定管夹将其固定铁架台上，观察是否漏水。若2分钟内不漏水，轻
轻挤压玻璃球，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水
5、滴定管赶气泡的操作
模板　
酸式滴定管：右手将滴定管倾斜 30°左右，左手迅速打开活塞使溶液冲出，从而使溶液充满尖嘴
碱式滴定管：将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，是溶液从尖嘴流出，即可
赶出气泡
6、装置的气密性检查
模板　
形成封闭体系——操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)―→描述现象―→得出结论
微热法——关键词是：封闭（将导管一端放入水中）、微热、气泡、水柱
液差(封)法——关键词是：封闭（用止水夹关闭右侧导气管，向××漏斗中加水）、液差（××漏斗中形成一段水
柱，停止注水后，水柱不变化）
整套装置气密性检查：为使其产生明显的现象，用酒精灯对装置中某个可加热容器微热，观察插入水中导管口
是否有气泡冒出，也可对整套装置适当分割，分段检查气密性
7、萃取分液操作
关闭分液漏斗活塞，将混合液倒入分液漏斗中，充分振荡、静置、分层，在漏斗下面放一个小烧杯，打开分液
漏斗活塞，使下层液体从下口沿烧杯壁流下；上层液体从上口倒出
8、焰色反应的操作
先将铂丝沾盐酸溶液在酒精灯火焰上灼烧，反复几次，直到与酒精灯火焰颜色接近为止。然后用铂丝沾取少量
待测液，到酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色，如为黄色，则说明溶液中含 Na＋；若透过蓝色钴玻璃呈紫色，
则说明溶液中含 K＋
9、氢氧化铁胶体的制备
往煮沸的蒸馏水中逐滴滴加饱和的 FeCl3 溶液，当溶液变红褐色时，立即停止加热
10、从溶液中结晶实验操作
模板　
溶解度受温度影响小的：蒸发→结晶→过滤
溶解度受温度影响较大或带结晶水的：加热浓缩→冷却结晶→过滤
【考点突破】
1、考查原料的处理 ：
典例1、实验室通常采用粗锌与稀硫酸制氢气，因此制氢废液中含有大量的硫酸锌，同时含少量硫酸亚铁、硫
酸铅等杂质。由制氢废液制备硫酸锌晶体（ZnSO4·7H2O）的流程如下，下列说法不正确的是(　　)
A．步骤①，涉及的化学反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O
B．步骤②，加入适量 ZnO 的目的是：调节溶液 pH，沉淀 Fe3+
C．步骤④，涉及的操作有：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D．步骤⑤，产物一定是：ZnO 和SO2
2、杂质离子的除去
典例2、海水中含有丰富的镁资源。某同学设计从模拟海水中制备 MgO 的实验方案，下列说法正确的是(　　)
模拟海水中的离子浓度
mol·L-1
Na+Mg2 + Ca2+ Cl-HCO3-
0.439 0.050 0.011 0.560 0.001
【注】溶液中某种离子的浓度小于1.0 10-5mol L-，可认为该离子不存在。实验过程中，假设溶液体积不变。
已知：Ksp(CaCO3)=4.96 10-9 Ksp(MgCO3)=2.1 10-5 Ksp(Ca(OH)2)=4.68 10-6 Ksp(Mg(OH)2)=5.61 10-12
A.沉淀物x为CaCO3
B.滤液 M中存在Mg2+ ,不存在Ca2+
C.滤液 N中存在Mg2+ , Ca2+
D.步骤②中应改为加入 4.2g NaOH 固 体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2混合物
3、物质的分离提纯
典例3、ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上由ClO2气体制取 NaClO2固体的工艺流程如图所示，下列说法错
误的是(　　)
考向10 化工流程选择题-2021年高考二轮小专题复习满分计划系列（专题三 基础实验）.doc

共13页,预览4页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：13 页 大小：853.76KB 格式：DOC 时间：2025-02-05

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 13
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注