化學(xué)工藝流程題解題思路指導(dǎo)（模板）

1、化學(xué)工藝流程題解題思路指導(dǎo),化學(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問，是無機框圖的創(chuàng)新。,它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為依托，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗、分離提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，要求考生依據(jù)流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關(guān)鍵、準確答題。,,,例題：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)

2、2，Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：,部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見上表。,（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （寫兩條）,（2）濾渣I的主要成分有 。,（3）從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有

3、 。,,1，題頭:介紹原材料。,,2，題干:用框圖形式將主要產(chǎn)工藝流程表示出來。,,3，題尾：設(shè)問,一，無機工業(yè)流程圖的構(gòu)成特點,二、設(shè)問特點,1，以點的形式設(shè)問。即不需要理清工業(yè)生成流程圖的主線即可以答題。,2，以線的形式設(shè)問。即必須先理解工業(yè)生產(chǎn)流程圖主線與核心部分才能答題。,（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （寫兩條）,（2）濾渣I的主要成分有

4、 。,三、工業(yè)流程圖主線與核心,原料預(yù)處理,產(chǎn)品分離提純,反應(yīng)條件控制,四、化學(xué)工藝流程題的設(shè)問角度,成本,產(chǎn)率,,環(huán)保,安全,1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （兩條）,例題：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)2，Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：,,,（一）原料預(yù)處理的解題思路,思考

5、方向：讓更多的鎂的化合物能與硫酸反應(yīng)。即反應(yīng)時間、反應(yīng)速率,原料預(yù)處理的常用方法總結(jié),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,研磨,增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率。,水浸,與水反應(yīng)或溶解 ，使原料變成可溶性離子。,酸浸堿浸,與酸（堿）接觸反

6、應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶性物質(zhì)過濾分離。,灼燒,煅燒,改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。,除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化。,粉碎,（2015石家莊二模）稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源，被廣泛應(yīng)用于電子信息、國防軍工等多個領(lǐng)域。一種從廢棄陰極射線管（CRT）熒光粉中提取稀土元素釔（Y）的工藝流程如下：,,已知：①廢棄CRT熒光粉的化學(xué)組成（某些不參與反應(yīng)的雜質(zhì)未列出）：,（1）步驟

7、I中進行原料預(yù)處理的目的為_____________。,除去ZnO和Al2O3,降低后續(xù)除雜困難,（二）常用的控制中心反應(yīng)的條件,,（2009江蘇卷?16）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、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：,（3）反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35 ℃，其目的是________。,防止NH4HCO3分解（或減少Fe2+的水解）,反應(yīng)速率物質(zhì)的溶解度物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子

8、的水解（平衡）,例題3：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)2，Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：,部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見上表。,（2）濾渣I的主要成分有 。,,金屬離子的沉淀或溶解,(1)調(diào)節(jié)溶液的pH。能與H＋反應(yīng)，使溶液pH變大，便于沉淀某些金屬離子。（不引入新雜質(zhì)）

9、,例如若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，最好加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。,(2)控制溫度?？紤]因素：反應(yīng)速率；物質(zhì)溶解度，熱穩(wěn)定性和揮發(fā)性；平衡移動方向,(3)控制壓強。改變速率，影響平衡移動方向。,(4)使用合適的催化劑。加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。,工藝流程常用的控制反應(yīng)條件的方法總結(jié),（2010江蘇卷· 16） 鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、

10、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下：,（2）酸溶時通?？刂品磻?yīng)溫度不超過70 ℃，且不使用濃硝酸，原因是________、______。,防止反應(yīng)速率過快；HNO3易分解,練一練：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)2，Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：,部分陽離子以

11、氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見上表。,（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （寫兩條）,（2）濾渣I的主要成分有 。,（3）從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有 。,適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加硫酸的濃度,Fe(OH)3、Al(O

12、H)3,Na2SO4,（三）核心反應(yīng)——陌生方程式的書寫,氧化還原反應(yīng)：熟練應(yīng)用氧化還原規(guī)律①判斷產(chǎn)物形式②配平非氧化還原反應(yīng)：結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)酸堿環(huán)境判斷產(chǎn)物形式,（2013年全國新課標卷I ）27．鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。,（3）“酸浸”一般在80℃下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng) 的化學(xué)方程式________________

13、______；,,,,,2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O2 2H2O+O2↑,,,瞻前顧后,全面,,（2013年全國新課標卷I ）27．鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。,,,,（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。,CoSO4+2NH

14、4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑（√）,全省38.3%考生這樣作答： CoSO4+NH4HCO3=CoCO3↓+NH4HSO4 （×）,反應(yīng)實際,（2013福建卷）24．二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。（1）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。②該法工藝原理示意圖如右。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。工藝

15、中可以利用的單質(zhì)有H2、Cl2（填化學(xué)式），發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為______________________。,Cl2,,HCl,,2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,NaCl,NaClO3,氧化還原規(guī)律,（四）產(chǎn)品的分離提純,過濾、結(jié)晶、蒸餾、萃取分液,過濾：,趁熱過濾——考慮溶解度,沉淀的洗滌——水（冰水、熱水）、 有機物（ 如乙

16、醇、乙醚） （主要考慮溶解度）,降低因溶質(zhì)的溶解而引起的損耗；乙醇易揮發(fā)，有利于干燥，同時可防止溶質(zhì)與水反應(yīng)生成結(jié)晶水合物。,沉淀的洗滌方法—— 加入蒸餾水（或其他溶劑）至浸沒固體，讓水自然流下，重復(fù)2~3次。,檢驗沉淀是否洗凈的方法,分析清楚溶液中的成分,（2013年全國新課標卷II ）27．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)級氧化鋅(含有Fe

17、(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì))的流程如下：,提示：在本實驗條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。（3）反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是,取少量水洗液于試管中，滴入1~2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈。,結(jié)晶：,蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,NaCl,,思考：分離NaCl和KNO3的固體混合物方法及具體操作,提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)易水解的

18、溶質(zhì)結(jié)晶水合物,攪拌溶解、蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶,重結(jié)晶,,（五）基本化工理念——生產(chǎn)實際,產(chǎn)率高、速率快產(chǎn)品純度高成本低、循環(huán)利用無污染,多快好省,（必修2課本P106，根據(jù)1997年高考試測題改編）“鹵塊”的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子。若以它為原料按下圖所示工藝流程進行生產(chǎn)，可制得輕質(zhì)氧化鎂。若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)，而且成本較低，請根據(jù)表1和表2提供的資料，填寫空白。,﹡Fe2+

19、氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為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,燒堿,純堿,（2013年全國新課標卷I ）27．鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。,可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是___

20、______。,有氯氣生成，污染較大,,污染：廢渣、 廢液（酸、堿、重金屬鹽）、 廢氣（Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）,很多學(xué)生答不出，沒有環(huán)保的意識。,循環(huán)利用：,箭頭指回為循環(huán)（實質(zhì)就是降低成本）,（2013—福建卷）,﹡﹡﹡﹡﹡建 模 ﹡﹡﹡﹡﹡,,整體與局部（整個流程，局部具體操作）基本的化工理念（多快好?。┐痤}規(guī)范（按要點答題）,解題時首先要粗讀試題,盡量弄懂流

21、程圖。要明確流程圖中箭頭方向和代表的含義。流程圖中箭頭進入的是反應(yīng)物(投料),箭頭出去的是生成物(產(chǎn)物、副產(chǎn)物),返回的箭頭一般是“循環(huán)利用”的物質(zhì)圖中一般會出現(xiàn)超綱知識,要讀懂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,并在下一步分析和解題中隨時進行聯(lián)系和調(diào)用。所以一定要關(guān)注題目的每一個字眼,但不必要將每一個物質(zhì)都推出,問什么推什么。其次要帶著問題去精心研究某一步或某一個物質(zhì)。在答題時應(yīng)注意前后問題往往沒有聯(lián)帶效應(yīng),