内容正文:
专题五 工艺流程题
一、整体思路和方法
二、解读流程图
1.看箭头:箭头进入是投料(即反应物),出去是生成物(包括主产物和副
产物)。
2.看三线(进线、出线、逆向线)和核心反应:进线(如图甲①所示)和出线
(如图甲②③所示)表示物料的流向或操作流程,逆向线(如图甲④所示)表示物质可循环利用(如图乙所示,物质A、B均为可循环利用的物质)。
三、备考知识
1.对原料进行预处理的常用方法及其目的
(1)粉碎(研磨)的目的:增大反应物间的接触面积,加快反应速率,使反应更充分。
(2)搅拌的目的:使反应物充分接触,反应更充分,加快反应速率。
(3)水浸或酸浸或碱浸的目的:通过加水或酸或碱,使可溶物溶解,与不溶物分离。
(4)灼烧(煅烧):使固体或杂质在高温下分解。
2.混合物分离、提纯的操作
(1)过滤:固液混合物分离。
(2)蒸发结晶。
(3)降温结晶:操作过程为蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
3.化学方程式的书写及反应类型的判断(含陌生化学方程式)
(1)根据流程图,找出反应物和生成物,然后根据化学反应前后元素种类不变,书写化学方程式。
(2)若从已知信息中找到的反应物和生成物不满足质量守恒定律,需确认反应中是否有水参与或生成。
(3)若在空气中燃烧或通入空气,则需考虑空气中的氧气或CO2是否参加反应。
(4)根据题意写出反应条件并配平,最后结合化学方程式判断基本反应类型。
4.判断可以循环利用的物质
前面反应步骤的反应物,后面反应步骤的生成物(同时满足)。
5.对流程进行评价
(1)科学性。
(2)安全性和简便性。
(3)环保性:是否符合“绿色化学”理念,是否产生有毒物质等,环保、低碳方案优先。
(4)经济实用性:应遵循原料廉价易得,反应能耗低,产率或原料的利用率高等原则。
生产制备型
[核心解读]
1.总览全题,找出原料和目标产物。
2.在流程图上找主线。
3.围绕主线精读流程(重点是对原料进行预处理和物质的分离方法),推断相关物质,并写出相关的化学方程式。
4.若有陌生的内容,尝试回归题目,在题目中寻找答案。
例题引路
[例1] 烟气脱硫是煤炭清洁利用的关键一环,钠—钙双碱烟气脱硫工艺流程如图所示。
资料:①部分原料的价格如下表:
试剂 Ca(OH)2 NaOH
价格/(元/ kg) 0.36 2.90
②CaSO3可用于造纸和制糖等;
③石灰浆的主要成分是Ca(OH)2。
(1)吸收塔中,“喷淋和使用小球”的目的是 。
(2)再生池中,发生复分解反应的化学方程式为 。
(3)清液池中,试剂X可除去Ca(OH)2,防止其混入吸收塔。试剂X是 。
(4)下列关于钠—钙双碱脱硫工艺的说法正确的是 (填字母)。
A.污染物SO2最终转化为CaSO3,可实现“变废为宝”
B.利用石灰浆使NaOH再生,可降低生产成本
C.整个生产中不需要持续添加NaOH溶液
让反应物充分接触,使反应更充分
Na2CO3
ABC
追踪训练
1.(2022临沂)芯片、光导纤维在现代科技发展中有着十分重要的作用,制造芯片要用到高纯硅,制造光导纤维要用到高纯二氧化硅。利用石英砂(主要成分是二氧化硅)通过如下工艺流程可以分别制备高纯硅和高纯二氧化硅(反应中部分生成物已略去)。
(1)硅是地壳中元素含量居第二位的 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)反应①的化学方程式:SiO2+2C Si+2CO↑,其中SiO2发生了
(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)反应②和反应③都属于置换反应。工艺流程中可以循环利用的物质是 (填化学式);工艺流程Ⅱ中反应③的化学方程式是
。
非金属
还原
HCl、Cl2
回收提纯类
[核心解读]
本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。
1.首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质。
2.然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物;要掌握化学反应原理及其应用,重点在酸、碱、盐、氧化物及金属单质的性质。
3.最后,思考要用什么方法才能将杂质除去。强化物质分离与提纯实验操作原理的理解应用,操作方法文字表述的准确性与科学性等。
例题引路
[例2] (2022枣庄)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留
物不溶于水和稀硫酸。
回答下列问题:
(1)“灼烧”的主要目的是 。
(2)“酸溶”发生反应的化学方程式为 ,基本反应类型为