内容正文:
专题04 工艺流程
复习讲义
【要点归纳|典例解析】
工艺流程的解题指导
一、审题:读流程,观其大略,找出流程主线,必要时可在流程中圈出原料和产品。初步明确原料到产品的生产原理。
二、结合流程思考原料是如何转变为产品,理顺流程。
(1)原料预处理:粉碎、研磨的作用;溶解、浸洗的目的。
(2)对中间产品成分的分析和判断(书写物质名称或化学式)。
(3)产品处理:过滤、蒸发、蒸馏、结晶方法的选择,洗涤、干燥等。
(4)除杂:除杂试剂的选择及除杂原理、除杂试剂的过量与否及后续反应的处理等(书写化学式、化学方程式,判断基本反应类型或除杂目的)。
(5)对生产工艺的评价:是否环保、低能耗;原料利用率的高低;反应条件的控制、是否存在可循环利用的物质等。
三、高频知识点
1.混合物分离、提纯的操作方法和所用仪器
(1)过滤:分离不溶性固体和液体。仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒(前三个为玻璃仪器)、铁架台(带铁圈)。
(2)蒸发:通过升温的方式让溶液中的溶剂脱离溶质。仪器:蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳、铁架台(带铁圈)。
(3)结晶:从物质的溶液中得到该物质的晶体。
2.物质化学式的书写:
(1)题干主物质的来源,根据所学知识书写化学式。
(2)流程图中的物质,比如判断组成流程图的物质,滤液、滤渣的成分等,根据流程图的提示推断出物质,进而书写相应的化学式。
3.化学方程式的书写(含陌生化学方程式)。
4.物质成分的分析(推断流程图中的某种物质等):
(1)分析流程中的每一步 ,从以下几个方面了解流程:①反应物是什么;②发生了什么反应;③图中有没有物质没有写上去或是省略了;④该反应造成了什么影响,对制造产品有什么作用。
(2)要判断所加的试剂,可以从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析。
(3)推断流程图某一步中的物质,可以从上一步操作中反应物可能发生的反应入手进行分析,同时需注意所加试剂是否有剩余。
三、规范解答题中的相关问题,答案尽可能简洁明了还要特别注意符合题目要求。
类型一 数据表格信息分析
【例1】一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶(SrCl2•6H2O)”的工艺流程如图:
【资料卡片】
①锶的相关化合物(如SrO、SrCO3)的化学性质与相应的钙化合物类似,SrSO4、SrCO3不溶于水。
②SrCl2、MgCl2溶液皆为无色,呈中性。
(1)煅烧工业碳酸锶发生的反应与煅烧石灰石类似,则此过程的化学方程式为______。
(2)“重结晶”是将蒸发结晶得到的无水氢氧化锶粗品溶于适量热水,趁热滤去未溶解的固体后,冷却结晶得到Sr(OH)2•8H2O。为探究蒸馏水用量对Sr(OH)2•8H2O纯度及产率的影响,设计一系列探究______(填序号),当蒸馏水用量大于该条件时,Sr(OH)2•8H2O产率减小,试推测其原因______。
序号
1
2
3
4
5
6
7
无水Sr(OH)2粗品质量/g
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
蒸馏水质量/g
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100
Sr(OH)2•8H2O纯度/%
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
98.6
Sr(OH)2•8H2O产率%
17.91
53.36
63.50
72.66
92.17
89.65
88.93
(3)将精制氢氧化锶配成溶液,与氯化镁溶液在90℃时反应一段时间,写出反应的化学方程式______。判断MgCl2已经加足的方法是______。
(4)步骤⑤降温结晶制备SrCl2•H2O,需要40%的SrCl2溶液100g,该溶液可由10%的SrCl2溶液蒸发______g水获得。
【例2】海洋是人类宝贵的自然资源,海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧,请根据粗盐“制碱”的流程图(如图1)回答问题:
(1)海水“晒盐”是通过______(“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法获取粗盐。海水“制碱”的产物可用作氮肥的是______。
(2)步骤I除杂中,操作步骤依次为:加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸,以下试剂①②组合选用合理的是 。
A.①Ca(OH)2②Na2CO3
B.①Na2CO3②Ca(OH)2
C.①KOH ②Na2CO3
D.①NaOH ②Na2CO3
(3)步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气得到饱和氨盐水,饱和氨盐水的pH值______(填“>”“=”或“<”)7。先通入氨气再通入二氧化碳,这样做的目的是______,写出步骤Ⅲ反应的化学方程式______。
(4)步骤IV发生的反应