内容正文:
压轴题01 流程题
考向一:原料预处理的方法、目的
考向二:情境方程式的书写、反应类型
考向三: 操作及仪器和注意点
考向四:除杂试剂的选择、物质成分的分析
考向五:生产条件的控制和物料的循环(绿色化学)
阅读题头,了解原料、产品,确定目的。精读流程,逐步分析,弄懂原理。根据问题,获取信息,逐一解答。解题过程中时刻关注“查阅资料”
原料预处理的方法、目的
1.原料预处理包括:研磨、灼烧、溶解、过滤等。
2.“研磨”、“粉碎”样品的目的:增大接触面积,加快反应速率
3.提高原料利用率的方法:粉碎、研磨、搅拌;适当提高反应温度、适当提高反应物溶液浓度、延长反应时间、剩余物质循环利用。“浸出”、 “酸浸”、 “碱浸”,为提高浸出效果,方法类似。
情境方程式的书写、反应类型
1.从题干和流程中找准反应物、生成物和反应条件。
2.流程框图中,随箭头进入框图的是反应物,随箭头离开框图是生成物,反应条件根据题目说明直接添加即可。
3.依据反应前后元素守恒,结合反应的环境,可推导出题目未标注的反应物或生成物。如在空气中反应,需考虑有没有氧气参加反应,在溶液中反应,可考虑水是否参加反应。
操作及仪器和注意点
1.常用操作有粉碎或研磨、溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶;
2.溶解、过滤、蒸发常用仪器及使用注意点
3.水浴加热的好处:受热均匀,温度可控,且温度不超过100℃
4.蒸发浓缩和降温结晶一般同时出现,一前一后;滤渣难溶,用水洗,滤渣为结晶析出的晶体,最好用饱和溶液洗,也可用冰水洗
试剂的用量和物质成分的分析
1.试剂用量注意“适量”、“足量”、“过量”。要除尽杂质,需加入足量或过量试剂,过量试剂在后续反应中要除去
2.检验沉淀是否完全,静置,向上册清液继续滴加原试剂,观察是否有沉淀生成。检验滤渣是否洗涤干净,取最后一次洗涤液,再加试剂检验
物质的循环(绿色化学)
1.循环利用物质的目的:提高原料利用率、增加产量、减少污染等
2.判断循环利用的物质,一般从反箭头中寻找,有时需要从物质成分进行分析
1.2022年3月5日第十三届全国人民代表大会第五次会议的工作报告中提出“装满米袋子,充实菜篮子,把14亿多中国人的饭碗牢牢端在自己手中”,要实现这个目标,化肥起到非常重要的作用。碳酸氢铵是一种使用较广泛的化肥,其能促进作物生长和光合作用,催苗长叶。它还可以与碳酸氢钠合用作面包、饼干、煎饼等的膨松剂的原料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如下:
【查阅资料】①“合成”步骤中发生的反应为,氨气极易溶于水、且易液化。
(1)“造气”步骤中把煤块研磨粉碎的目的__________。
(2)“碳酸化”步骤的化学方程式为__________。
(3)“循环”环节中,将气体循环的目的是__________。
(4)“分离”步骤中分离工序是将氨从反应混合物中分离出来,其分离原理利用了氨的______性质;
(5)碳酸氢铵是白色固体,能与酸反应生成二氧化碳,也能与碱反应,所以在使用碳酸氢铵时切忌和________起混合使用。
2.某废酸液主要含H2SO4和FeSO4,研究人员利用CaCO3消耗部分酸,再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO),通过一系列操作可得到磁性铁,成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下:
(1)该废酸液的pH______7(填“<”或“>”)。操作Ⅰ的名称为___________。
(2)电石渣转化为石灰乳的过程会_____________(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)“沉铁”过程中,溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应,生成的产物是_______和_____________(填化学式)。
(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式为____________。
(5)研究发现,“沉铁”后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率,最适宜的pH为______。pH较低时产率较低的主要原因是_________________。
溶液的pH
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
9.0
产物颜色
黄褐色
黄褐色
较黑
很黑
很黑
灰黑色
产率(%)
43.9
50.6
86.2
93.0
92.3
91.6
3.涂覆在铺路石表面的TiO2可净化路面空气。实验室制备TiO2的流程如下:
(1)焙炒时,钛铁矿的主要成分FeTiO3在蒸发皿(如图)中发生反应,。实验中用沙浴加热,图中还缺少的玻璃仪器是_____。
(2)焙炒物冷却后,加水溶解浸取。
①浸取时,水温易升高的原因是_________。
②浸取后,混合物经________(填操作名称)弃去废渣,得到浸出液。
(3)浸出液除铁后,所得滤液中含TiOSO4和H2SO4。加热煮沸滤液,TiOSO4和