内容正文:
热点04 流程图
流程题为中考常考题型。流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,它以现代工业生产为背景,与化工生产的工艺过程、环境保护等方面相融合,着重考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验过程在化工生产中的实际应用。考查内容主要有化学方程式的书写、基本实验操作及物质的性质等知识点的考查较为固定,对化工生产中的基本流程的理解是该题型的重点考查方向。
一、原料预处理的方法及目的
1.粉碎或研磨:目的是增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。
2.煅烧或灼烧:目的是不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质
3.酸浸:目的是溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)
4.碱溶:目的是去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)
5.加入氧化剂:转化为易于被除去(沉淀)的离子。
6.煮沸:除去溶解在溶液中的气体,如氧气
二、控制反应条件的方法
1.温度的控制
(1)加热:加快反应速率或溶解速率;除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质;使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。
(2)降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离;降低晶体的溶解度,减少损失。
(3)控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生。
(4)降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
2.调节溶液的pH
(1)目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去
(2)需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,使pH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。
(3)原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大pH
(4)pH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的pH
3.使用催化剂目的是:提高反应速率,但使用时必须注意其活性温度范围。
热点三、产品的分离提纯
1.纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶(NaCl型)或蒸发浓缩(至有晶体出现为止),冷却结晶(KNO3型和含有结晶水的晶体)
2.混合溶液(分离A和B):蒸发结晶,趁热过滤(得NaCl型),将滤液冷却结晶,过滤(得KNO3型)
模板:加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
3.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)沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板
取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若没有……现象,证明沉淀已洗净
(5)趁热过滤:减少结晶损失;提高晶体纯度
4.工业流程的主要操作:结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
四.核心反应分析和流程评价
1.关注“箭头”:箭头进入的是投料(即反应物);出去的是生成物(包括主产物和副产物);(回头的箭头)表示循环利用的物质
2.关注流程“三线”和“核心”(如下图)
3.工艺流程的评价
①设计方案的科学性:能否达到实验目的,杂质是否完全除去,是否引入新的杂质等。
②安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条件,避免高温、高压条件。
③对环境的影响:是否符合绿色化学理念,是否产生有毒气体等。
④节约性:原料利用率要尽量高。
考点1 原料预处理的方法及目的
1.(2022山东枣庄中考)(5分)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
回答下列问题:
(1)“灼烧”的主要目的是 。
(2)“酸溶”发生反应的化学方程式为 ,反应类型为
。
(3)“转化”生成气体X的成分为 。
考点2 控制反应条件的方法
2.(2022山东东营中考)(7分)海洋是人类巨大的资源宝库,如图为某课题小组模拟从海水中提取金属镁的简易流程图。
某品牌不同碱的价格
试剂
NaOH
Ca(OH)2
KOH
价格(元/吨)
3100
670
7000
请分析:
(1)海水和母液都可以作为制取氯化镁的原料,小真同学提出选择母液更好,小组同学一致同意他的观点,理由是