内容正文:
2022年新高考化学二轮备考选择题高频热点特训
特训12 化工流程
考向分析:1.以化工流程为载体,考查:实验操作目的分析;实验操作规范判断
2.以物质制备和提纯为情境,考查:陌生物质化合价的判断及电子式的正误判断;反应方程式或离子方程式的正误判断;流程中试剂的选择,中间产物的种类及离子判断;实验操作试剂的选取;流程的中间环节物质种类及离子判断。
(一)必备知识和方法
1、工业流程的十个常用关键词
(1)浸出:固体加入水或酸(碱)溶解得到离子。
(2)酸浸:指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去溶解的过程。
(3)水洗:水洗通常是为了除去水溶性的杂质。冷水洗涤:减少洗涤过程中晶体的溶解损失。有机物洗涤:减少晶体损失,且有利于晶体干燥。
(4)灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转为容易提取的物质,如海带中提取碘等。
(5)酸的作用:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)。
(6)碱的作用: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)。
(7)氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子。
(8)控制pH:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离。
(9)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。
(10)趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度。
2.无机化工流程中的常见分离方法:
(1)洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子。
(2)过滤(热滤或抽滤):分离难溶物和易溶物。
(3)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质。
(4)蒸发结晶:提取溶解度随温度的变化变化不大的溶质。
(5)冷却结晶:提取溶解度随温度的变化变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物。
(6)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物。
(7)冷却水:利用气体易液化的特点分离气体。
3.控制反应条件的六种方法。
看方法
想目的
调节溶液的pH
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀
控制温度
根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动
控制压强
改变速率,影响平衡
使用合适的催化剂
改变反应速率,控制达到平衡所需要的时间
趁热过滤
防止某物质降温时析出
冰水洗涤
洗去固体表面的杂质离子,并减少固体在洗涤过程中的溶解损耗
注意:
调节pH所需的物质一般应满足两点
(1)能与H+反应,使溶液的pH变大。
(2)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或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
4.化工流程题中表述性词汇“八大答题方向”
(1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。
(2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、提高产率等。
(3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。
(4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2、其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。
(5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。
(6)“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管中,加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。
(7)“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。
(8)“用某些有机试剂清洗”——①降低物质的溶解度,有利于产品析出;②洗涤沉淀:减少损耗和提高利用率等。
5.教材中重要物质制备的工艺流程
名称
工艺流程
主要反应与说明
1.侯氏制碱法
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
向饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入二氧化碳,通入气体的顺序不能颠倒。侯氏制碱法的原料利用率高,副产物NH4Cl是化肥
2.氯碱工业
氯碱工业:①制备次氯酸钠:
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
②制备氯化氢:H2+Cl22HCl
3.海水提溴
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
要用热的空气或水蒸气把生成的溴吹出
4.海水制镁
CaCO3CaO+CO2↑
CaO+H2O===Ca(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2H+===2H2O+Mg2+
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
结晶析出的MgCl2·6H2O要在氯化氢气流中加热才能得到无水氯化镁
5.海带提碘
Cl2+2I-===I2+2Cl-
通入氯气氧化,萃取分液得到碘的CCl4溶液,反萃取,过滤得到碘单质
6.铝的冶炼
Al2