内容正文:
专题 工艺流程
1、题型分析
从要解决的问题看,这类试题通常有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某种物质;二是利用某些物质制备某种物质。
分析近年高考试题可以发现,这类试题一般围绕以下知识点进行设问:
(1)化学方程式或离子方程式的书写:根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物,书写指定的化学方程式或离子方程式。
(2)物质的分离与提纯:通过加入化学试剂使某种物质转化为沉淀,通过过滤除去等。
(3)化学实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作步骤的描述;加入某个试剂或某个实验操作的目的描述等。
(4)化学计算:结合原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量;结合溶液配制操作测定样品中某元素的含量或产品纯度等。
(5)绿色化学思想:流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用,环境保护与绿色化学评价等。
2、解题对策
无机化学流程题要考虑的问题主要有以下几个方面:将质料转化为产品的生产原理;除杂并分离提纯产品;提高产量和产率;减少污染,注意环保;考虑原料的来源和经济反本;生产设备易于操作,生产工艺简便等。
围绕以上几个方面的问题的基本解题思路如下:
(1)从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要着框内、框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部后全盘,逐步深入。无机工艺流程一般如下图所示:
(2) 分析流程中的每一个步骤,从反应物是什么、发生了什么反应、该反应产生了什么结果或对制备产品有什么作用等方面了解流程。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品。反应条件控制是生产中的核心问题。
3、原料预处理的5种措施
措施
目的
研磨
减少固体颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加速反应速率。
水浸
与水接触反应或溶解
酸浸
与酸接触反应或者溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去
灼烧
除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘单质时的灼烧就是为了除去可燃性杂质
煅烧
改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土
以全身心的努力去拼搏,以最顽强的信心去争取,以最平常的心理去对待。 编写:唐本杰 审核:王丽君
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4、制备过程中控制反应条件的5种方法
调节溶液pH
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀,调pH所需的物质一般应满足以下两点:(1)能与H+反应,使溶液pH变大。(2)不引入新的杂质。如要除去 Cu2+中混有的少量Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
控制温度
根据需要升高温度或降低温度,改变反应速率。
控制压强
改变反应速率,影响化学平衡。
使用合适催化剂
加快反应速率,缩短达到化学平衡所需的时间。
趁热过滤
防止某物质因温度降低而析出
5、获得产品阶段的4种常见操作
(1)洗涤(冰水等):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。
(2)蒸发时的气体氛围:如从溶液中析出 FeCl3、AICl3、MgCl2等溶质时,应在HC1气流中加热。
(3)蒸发浓缩、冷却结晶:如K2Cr2O7和少量NaCl的混合溶液,将混合溶液加热蒸发后再降温,则析出的固体主要是K2Cr2O7,母液中是NaCl和少量 K2Cr2O7,这样就可分离出大部分K2Cr2O7;同理可除去 KNO3中少量的NaCl。
(4)蒸发结晶、趁热过滤:如 NaC1和少量K2Cr2O7的混合溶液,将混合溶液蒸发一段时间,趁热过滤,析出的固体主要是NaCl,母液中是 K2Cr2O7和少量 NaCl;同理可除去NaCl 中少量的 KNO3。
6、准确把握物质提纯中的6种常用方法
看目的
选方法
看目的
选方法
除去可溶性杂质
水溶法
除去还原性或氧化性杂质
氧化还原法
除去碱性杂质
酸溶法
除去受热易分解或易挥发的杂质
灼烧法
除去酸性杂质
碱溶法
除去酸性溶液中的Fe3+等
调pH法
7、正确选择物质分离的6种常用方法
看目的
选方法
分离难溶物和易溶物
过滤或抽滤
利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴
萃取和分液
提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl等
蒸发结晶
提取溶解度随温度变化较大的溶质,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等
冷却结晶
分离沸点相差较大且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油
蒸馏或分馏
利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业中分离氨气与氮气、氢气
冷却法
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