内容正文:
备战2023年高考化学抢分秘籍
第二部分 考前解题秘籍
秘籍13 工艺流程
概率预测
☆☆☆☆☆
题型预测
填空题 ☆☆☆☆☆
考向预测
物质的制备、分离提纯、化学实验、离子方程式的书写的综合分析及应用
化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图的拓展创新。它以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理,紧扣信息,抓住关键、准确答题。化工工艺流程题能有效考查考生的“变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识”等化学学科核心素养。近五年来作为高考题的固定题型,此类题目往往取材于国际国内的化学期刊杂志,没有固定的物质制备或分离类型,情境新颖,在题干问题设置上注重逻辑,往往还有关联提问。重点考查化学基础知识和基本能力,特别是对物质制备方法、物质间的转化途径、混合物分离和除杂方法、化学实验基本操作方法、陌生情景中化学方程式或离子方程式的书写及简单计算能力的综合考查。
一、工业流程试题的基本特点
1、试题的切入点(或试题素材)较多的采用了与生产生活密切联系的化学新技术、新成果。故题干内容来源都是真实的工业生产过程,内容丰富,提问灵活。
2、无机化工流程题的结构:分题头、题干和题尾三部分。
(1)题头一般是介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括获得副产品);
(2)题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;
(3)题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置系列问题。
3、呈现形式:流程图、数据表格、图像、实验装置。
4、设问方式:措施、成分、物质、原因。
5、能力考查:获取、整合、处理、应用信息的能力、分解问题的能力、表达能力。
6、知识落点:基本理论、元素化合物、实验。学科&网
二、原料预处理的常用方法及其作用
(1)研磨:减小固体颗粒度,增大物质间接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
(2)水浸或酸浸:与水接触反应或溶解;与酸接触反应或溶解,得可溶性金属离子溶液,不溶物过滤除去。
(3)浸出:固体加水(酸)溶解得到溶液(离子)。
(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。
(5)煅烧:改变结构,使一些物质能溶解或高温下氧化、分解。
三、无机化工流程题中的除杂、净化
1.常用的方法
(1)水溶法:除去可溶性杂质。
(2)酸溶法:除去碱性杂质。
(3)碱溶法:除去酸性杂质。
(4)氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。
(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。
(6)调节溶液的pH法:如除去酸性溶液中的Fe3+等。
2.常用的操作
(1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。
(2)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,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如从溶液中提取NaCl。
(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇或甘油。
(6)冷却法:利用气体液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。
3.结合沉淀溶解平衡进行的条件控制
(1)运用Ksp计算反应所需要的pH条件;
(2)根据题目要求计算某条件下的离子浓度、需要加入的试剂量等。
四、制备过程中应注意的反应条件
(1)溶液的pH:
①控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水解程度。
②常用于形成或抑制某些金属离子的氢氧化物沉淀。
(2)温度:
根据需要选择适宜温度,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,减少副反应的发生,确保一定的反应速率,控制溶解度便于提纯。
(3)浓度:
①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。
②过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。
(4)趁热过滤:防止某物质降温时会大量析出。
(5)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体损耗。
五、无机化工流程中的分离方法
(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不大的溶质;
(5)冷却结晶:提取溶解度随温度的变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如K