专题07 工业流程题-2024年中考化学答题技巧与模板构建

专题07 工业流程题 工业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，是无机框图的创新，是近几年常考的题型。它以现代工业生产为依托，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。 工业流程题通常从以下几个方面考查学生的知识点与能力。 ①判断流程中得到的滤液或滤渣成分；②书写流程中涉及到变化的化学方程式；③判判断流程中可循环利用的物质；④分析流程中所用的操作方法或步骤；⑤设计流程中对物质的检验或除杂方案；⑥分析流程中化学实验条件的控制，如温度、压强、pH；⑦根据流程中提供的数据进行量的计算。 一、工业流程题的解题思路 化学工艺生产主要解决的矛盾，归纳起来主要有六方面问题： 一、解决将原料转化为产品的生产原理； 二、除去所有杂质并分离提纯产品； 三、提高产量与产率； 四、减少污染，考虑 “绿色化学”生产； 五、原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题； 六、生产设备简单，生产工艺简便可行等问题。 二、工业流程题的解题思路 （一） 原料预处理的方法 1.粉碎或研磨目的是： 增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。 2.煅烧或灼烧目的是： 不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质 3.酸浸目的是： 溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀） 4.碱溶目的是： 去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀） 5.加入氧化剂： 转化为易于被除去（沉淀）的离子。 6.煮沸： 除去溶解在溶液中的气体，如氧气 （二）控制反应条件的方法 1.温度的控制 （1）加热：加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。 （2）降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失。 （3）控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。 （4）降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。 2.调节溶液的pH: （1）目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去 （2）需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。 （3）原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH （4）pH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH 3.使用催化剂目的是：提高反应速率，但使用时必须注意其活性温度范围。 （三）提纯分离的方法 1.纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl型）或蒸发浓缩（至有晶体出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体） 2.混合溶液（分离A和B）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型） 模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥 3.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)沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板　 取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净 (5)趁热过滤：减少结晶损失；提高晶体纯度 4.工业流程的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。 5.实验操作答题模板：　 取少量待测液于试管中，滴加……（试剂，用量），若没有……现象，证明没有……；若出现……现象，证明含有…… 6.终点现象的描述答题模板： 当滴入最后一滴×××标准溶液后，溶液变成×××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。 （四）分析工业流程 1.关注“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）；（回头的箭头）表示循环利用的物质 2.关注方框内所指 3.关注流程“三线”和“核心”（如下图） 4.工艺流程的评价 ①设计方案的科学性:能否达到实验目的，杂质是否完全除去，是否引入新的杂质等。 ②安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件。 ③对环境的影响:是否符合绿色化学理念，是否产生有