高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 考點(diǎn)核心突破 無(wú)機(jī)化工流程題的突破方法章末專題講座課件

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1、章末專題講座章末專題講座無(wú)機(jī)化工流程題的突破方法無(wú)機(jī)化工流程題的突破方法工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，是無(wú)機(jī)框圖題的創(chuàng)新，題目常常以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，將化學(xué)工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，與化工生產(chǎn)成本、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，是近幾年高考化學(xué)命題中的?？碱}型。策策 略略 指指 導(dǎo)導(dǎo)一、題型結(jié)構(gòu)1化工流程線路示意圖(1)箭頭：箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物)、出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。(2)三線：物料進(jìn)出線、操作流程線、循環(huán)操作線。2涉及問(wèn)題(1)原料的預(yù)處理。(2)反應(yīng)條件

2、的控制(溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、pH、溶劑等)。(3)反應(yīng)原理(化學(xué)平衡、水解平衡、化學(xué)反應(yīng)速率、反應(yīng)熱、電化學(xué)等)。(4)綠色化學(xué)問(wèn)題(物質(zhì)循環(huán)利用、廢物的處理、原子利用率、能量充分利用等)。(5)化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。二、解題思路及方法1解題思路2解題方法(1)首尾分析法：對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序)試題，首先對(duì)比分析流程圖中第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過(guò)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(wèn)題，逐一推敲解答。(2)分段分析法：對(duì)于用同樣的原材

3、料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工業(yè)流程題，用分段分析法更容易找到解題的切入點(diǎn)。(3)交叉分析法：有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用這一中間產(chǎn)品與部分其他原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品，這種題適合用交叉分析法。就是將提供的工業(yè)流程示意圖結(jié)合常見(jiàn)化合物的制取原理劃分成幾條生產(chǎn)流水線，然后上下交叉分析。3答題步驟(1)從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。(2)整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。(3)分析流程中的每一步驟，并獲取以下信息：知道“四個(gè)什么”。反應(yīng)物是什么；發(fā)生了什么反應(yīng)；該反應(yīng)造成了什么后果；對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住“一個(gè)

4、關(guān)鍵”。一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。(4)從問(wèn)題中獲取信息，幫助解題。如何從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過(guò)濾洗滌干燥。在寫(xiě)某一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明“是為了除去雜質(zhì)”，只寫(xiě)“除雜”等一類萬(wàn)能式的回答是不正確的。(2013課標(biāo))氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅含有Fe()、Mn()、Ni()等雜質(zhì)的流程如下：典典 例例 剖剖 析析提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni()不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)反應(yīng)中除掉的雜質(zhì)離子是_，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) _；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對(duì)除雜的影響是_ _。(2)反應(yīng)的反應(yīng)類型

5、為_(kāi)，過(guò)濾得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有_。(3)反應(yīng)形成的沉淀要用水洗，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是_ _。(4)反應(yīng)中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2，取干燥后的濾餅11.2 g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g，則x等于_。練習(xí)1(2012天津)信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對(duì)環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡(jiǎn)單處理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：跟跟 蹤蹤 練練 習(xí)習(xí)請(qǐng)回答下列問(wèn)題：( 1 ) 第 步 C u 與 酸 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為_(kāi)；得到濾渣1的

6、主要成分為_(kāi)。(2)第步加H2O2的作用是_ _，使用H2O2的優(yōu)點(diǎn)是_ _；調(diào)溶液pH的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得CuSO45H2O制備無(wú)水CuSO4的方法是_。(4)由濾渣2制取Al2(SO4)318H2O，探究小組設(shè)計(jì)了三種方案：上述三種方案中，_方案不可行，原因是_；從原子利用率角度考慮，_方案更合理。(5)探究小組用滴定法測(cè)定CuSO45H2O(Mr250)含量。取a g試樣配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干擾離子后，用c molL1EDTA(H2Y2)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反應(yīng)如下：Cu2H2Y2=CuY22H寫(xiě) 出 計(jì)

7、算 C u S O4 5 H2O 質(zhì) 量 分 數(shù) 的 表 達(dá) 式 w _；下列操作會(huì)導(dǎo)致CuSO45H2O含量的測(cè)定結(jié)果偏高的是_。a未干燥錐形瓶b滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡c未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子解析根據(jù)制備路線可知，Cu、Al、Fe、Au、Pt的混合物中加入稀H2SO4、濃硝酸，則可以將Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，所以濾渣1的主要成分為Au、Pt，濾液1中含有Cu2、Fe2和Al3。根據(jù)濾液2和CuSO45H2O可知，濾液2為CuSO4溶液，濾渣2中含有Fe(OH)3和Al(OH)3。(2)第步操作中加H2O2的目的是將Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，從而將Fe3轉(zhuǎn)化為沉淀除

8、去，防止對(duì)CuSO4晶體的制備產(chǎn)生干擾。H2O2的優(yōu)點(diǎn)是還原產(chǎn)物為H2O，不引入雜質(zhì)，同時(shí)對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，調(diào)節(jié)pH的目的是將Fe3和Al3轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。(3)用CuSO45H2O制備無(wú)水CuSO4，只要除去結(jié)晶水即可。在加熱過(guò)程中CuSO4發(fā)生水解，但是因?yàn)榱蛩岵粨]發(fā)，所以最終得到的仍然是CuSO4，所以只要加熱脫水即可。(4)甲中制備的Al2(SO4)3晶體中含有Fe2(SO4)3。乙、丙兩方案中，乙方案原子利用率更高。 根據(jù)CuSO45H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式可知，未干燥錐形瓶，對(duì)CuSO4的物質(zhì)的量的測(cè)定無(wú)影響，所以a無(wú)影響；滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管的尖嘴部分產(chǎn)生氣泡，則實(shí)際消耗的EDTA溶液

9、的體積比讀出來(lái)的數(shù)值大，即b值偏小，所以CuSO45H2O含量偏低；若未除凈可與EDTA反應(yīng)的離子，則消耗的EDTA溶液的體積偏大，即b值偏大，CuSO45H2O的含量偏高，C項(xiàng)正確。練習(xí)2工業(yè)上用某礦渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下：已知：Cu2O2H=CuCu2H2O(1)實(shí)驗(yàn)操作的名稱為_(kāi)；在空氣中灼燒固體混合物D時(shí)，用到多種硅酸鹽質(zhì)的儀器，除玻璃棒、酒精燈、泥三角外，還有_(填儀器名稱)。(2)濾液A中鐵元素的存在形式為_(kāi)(填離子符號(hào))，生成該離子的離子方程式為_(kāi) _，檢驗(yàn)濾液A中存在該離子的試劑為_(kāi)(填試劑名稱)。(3)金屬單質(zhì)E與固體混合物F

10、發(fā)生的某一反應(yīng)可用于焊接鋼軌，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) _。(4)常溫下，等pH的NaAlO2和NaOH兩份溶液中，由水電離出的c(OH)前者為后者的108倍。則兩種溶液的pH_。(5)從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水中選用合適的試劑，測(cè)定粗銅樣品中金屬銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，涉及的主要步驟為：稱取 一 定 質(zhì) 量 的 樣 品 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _過(guò)濾、洗滌、干燥稱量剩余固體銅的質(zhì)量。(填缺少的操作步驟，不必描述操作過(guò)程的細(xì)節(jié))解析礦渣和鹽酸反應(yīng)，氧化鋁、氧化亞銅和氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化物，氧化亞銅和鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和銅，二氧化硅和鹽酸不反應(yīng)，所以固體混合

11、物B有銅和二氧化硅，濾液A含有氯化亞鐵、氯化銅和氯化鋁；向?yàn)V液A中充入過(guò)量氫氧化鈉溶液，生成氫氧化亞鐵、氫氧化銅沉淀，同時(shí)生成偏鋁酸鈉，所以固體混合物D是氫氧化亞鐵和氫氧化銅，濾液C是偏鋁酸鈉和氫氧化鈉溶液；氫氧化亞鐵和氫氧化銅在空氣中灼燒生成氧化銅和氧化鐵，所以固體混合物F是氧化銅和氧化鐵；偏鋁酸鈉溶液得到的單質(zhì)E是金屬鋁；(4)氫氧化鈉溶液中水電離出的氫氧根離子濃度等于氫離子濃度，偏鋁酸鈉溶液中水電離出的氫氧根離子的濃度與氫離子濃度的積是1014，所以設(shè)溶液的pHx。則偏鋁酸鈉溶液中水電離的氫氧根離子的濃度10 x14 molL1，氫氧化鈉溶液中水電離的氫氧根離子的濃度為10 x molL1，則10 x14 10 x108，所以x11。(5)將濃硫酸用蒸餾水稀釋，將樣品與足量稀硫酸充分反應(yīng)。