内容正文:
考点10.化工流程
【考点梳理】
1、 化工流程题的组成及其关键信息
· 主题干(化工流程题目背景)
1.确定原料和目标产品:将原料各成分和目标产品的化学式写在对应框图的下方;
2.确定化工流程的最终目的:从元素角度分析,保住 元素、除去 元素、增加
元素;其中的一系列流程都是为这一目的服务。
· 已知或查阅资料
一定要重视已知或查阅资料部分,结合提问,综合运用已有知识基础、题目语言提示的关键信息以及图像获得的关键信息去沉着应对考题。
· 化工流程图
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)。
三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环使用。
三个关注:①关注“箭头” ②关注所指方框内 ③关注流程“三线”和“核心”
1.化工流程考查的实质:物质的除杂、分离与提纯
2.考查内容
实验步骤、实验注意事项、操作名称、化学方程式、不同工艺流程的评价以及流程中是否符合绿色化学的标准、可循环再利用的物质等。
(1)原料到产品的生产原理:将流程中涉及的物质进行分类,联想金属、金属氧化物、酸碱盐的化学性,明确发生的化学方程式。
(2)除杂原理的应用:选取除杂试剂,根据每个流程所加入试剂的用量(是否过量)以及发生的化学方程式(生成物),结合物质的可溶性,明确过滤后滤液和滤渣的成分。
(3)实验操作:粉碎研磨的作用、溶解、过滤、蒸发、蒸馏、结晶方法的选取,洗涤、干燥等。
(4)对生产工艺的评价:是否环保(对环境的影响)、生产成本高低的判断、原料获取的难易程度、能耗的高低、反应条件的控制、原料利用率的高低、循环物质的判断、废液处理等。
3.控制反应条件的方法(原则:“多快好省”)
(1)pH的控制:控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀
(2)加热的目的:加快反应速率
(3)降温反应的目的:防止某物质在高温时会分解
(4)趁热过滤:防止某物质降温时会析出
(5)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗
4.小题题干+提问
从问题中获取信息,帮助解题。多数试题重点考查利用题干中的信息解决问题的能力以及物质的制备,考查有关化学实验操作,同时考查方程式的书写技能。
二、考查角度
· 常用的化工术语
1.研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分。
2.灼烧(煅烧)
使固体在高温下分解、氧化或改变结构和组成;使一些物质能溶解;使一些杂质在高温下氧化、分解
3.酸浸
通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤操作除去
4.蒸发浓缩
蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度
5.蒸发结晶
蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会以晶体形式析出
6.水洗
用水(冷水、冰水、热水)洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等
7.调节pH
调节pH,使xxxx离子沉淀。
· 常考实验操作
1.测定溶液 pH 的操作
将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,待试纸变色后,再与标准比色卡对照。(①取放试纸→②蘸待测液→③点滴试纸→④与比色卡对照)
2.从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
3. 从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法
蒸发浓缩、趋热过滤、洗涤、干燥
4.温度不高于xx℃的原因
适当加快反应速率,但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H2O2、NH4HCO3)分解等,影响产品的生成。
5. 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)沉淀剂是否过量的判断方法
①加沉淀剂:静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量。
②加入与沉淀剂反应的试剂:静置,取适量上层清液于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量。
注意:若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用方法①。
(5)判断沉淀是否洗净的操作
取最后一次洗涤液,滴加…(试剂),若没有……现象,证明沉淀已洗净。
· 规范化答题
1.“浸出”步骤中,为提高xxx的浸出率,可采取的措施有?
答:适当提高反应温度、增加浸出时间,加入过量xxxx,边加入边搅拌。
2.如何从溶液中得到晶体?
答:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥。
3.过滤后滤液仍然浑浊的可能的操