内容正文:
专题六 工艺流程图题
01
题型特点
命题规律 以化工生产中的真实情境为素材,把生产流程用框图形式表示出来,对生产流程中有关的化学知识进行设问,与化学反应、产品提纯、环境保护、生产成本等相融合,综合性强,思维容量大
题型结构
思维模型
02
命题内容
命题点1
原料预处理的常用方法及目的
预处理方法 预处理目的 示例图
粉碎(研磨) 增大反应物接触面积,加快反应速率
水浸 使可溶物溶解于水中,然后通过过滤与不溶物分离
预处理方法 预处理目的 示例图
酸浸、碱浸 与酸(碱)接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,难溶性物质过滤分离
灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化
煅烧、焙烧 高温分解,使反应充分或增大转化率
续表
操作 技巧 示例图 仪器 玻璃棒的作用
溶解 固体加水 固体 A 烧杯、
________ 搅拌,加速溶解
______ 得到难溶性固体和液体或有“滤”字 铁架台、
______________________________ 引流
玻璃棒
漏斗、
烧杯、
玻璃棒
过滤
命题点2
混合物分离提纯的操作及所需仪器的判断
操作 技巧 示例图 仪器 玻璃棒的作用
____________ 从溶液中得到固体或晶体 溶液/滤液
晶体/固体
铁架台、
、
玻璃棒、
酒精灯 _____________________________________________
降温结晶 蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥 — — —
结晶
滴飞溅
温度过高造成液
搅拌,防止局部
蒸发皿
蒸发
命题点3
物质成分判断
物质成分 解题方法
加入何
种试剂 (1)先看原料和目标产物,尽量将杂质转化为目标产物(首尾相接,利用元素守恒的观念和转化的思路;要关注“过量”或“适量”等字眼)
(2)考虑是否能反应以及经济情况
续表
物质成分 解题方法
流程图
某一步中
的物质 可以从上一步操作中反应物可能发生的反应入手进行分析,从三个角度分析:生成的、原有的、过量的
可循环
使用物质 从两个方面判断(一般会在流程中出现两次):
(1)可循环物质一定不是目标产物和杂质
(2)应是流程中某一步的副产物且是前面某一步的原料
化学方程式 解题方法
课内 根据题目要求及箭头方向在流程图中找到反应物、生成物,根据所学知识判断其可能发生的反应,写出化学方程式
课外 根据箭头方向,箭头进入的是反应物,出去的是生成物(包括主产物和副产物)。根据反应物及生成物书写化学方程式,同时注意标明反应条件及生成物状态
举例 步骤①中发生反应的化学方程式为
Na2WO4+2HCl===2NaCl+H2WO4↓
命题点4
化学方程式的书写
命题点5
控制反应的条件
反应条件 作用与目的
调节溶液的pH 一定pH范围内,使某些金属离子开始沉淀或者沉淀完全(产品提纯)
控制温度 保证高温使反应得以发生;防止某种物质在温度高时会分解、挥发、熔化等
控制环境 隔绝空气,防止发生副反应,防止发生爆炸等
命题点6
流程方案评价
评价角度 评价内容
从成本考虑 所用原料价格低廉或将废弃物转化为有用的物质,流程中耗能少,实现了物质、能量的循环利用等
从环保考虑 无污染、无腐蚀、“三废”(废气、废渣、废水)的处理
03
题型分类
类型1
分离提纯类
命题点 命题内容常以金属废物和矿物、废液、海水等为原料,从中分离回收金属等物质为背景,通过流程图设计物质的提纯、除杂和分离过程,实则考查金属、酸、碱、盐的化学性质
解题方法 依据流程题的思维模型,利用金属活动性顺序以及金属、酸、碱、盐的化学性质分析流程图并解答问题
典例1 (2024·郑州一模)某种粗盐水中有少量杂质Na2SO4,小林用这种粗盐水制取纯净的氯化钠溶液,设计了如下图步骤:
(1)写出除去Na2SO4杂质的化学方程式:
。
(2)加入过量碳酸钠溶液的目的是什么? 。
(3)有同学提出可用稀硝酸代替稀盐酸,请给出你的评价并解释原因:
_______________________________________________________________
。
新的杂质硝酸钠
不正确,因为稀硝酸和碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,引入
把过量的氯化钡除尽
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
类型2
物质的制备类
命题点 命题内容常以某种物质为原料设计工艺流程图制备目标产物,通过流程考查物质的相关性质和转化关系
解题方法 依据流程题的思维模型,结合常见物质的性质分析流程图并解答问题
典例2 (2024·烟台)电动汽车的兴起对金属镁和碳酸锂(Li2CO3)的需求增大。以盐湖卤水(主要成分是MgCl2、NaCl、LiCl)为原料,制备金属镁和碳酸锂的主要物质转化流程如图:
资料:①碳酸钠能与氯化镁发生复分解反应;②部分物质的溶解度如表:
物质 Li2CO3 MgCO3 LiOH LiCl MgCl2 Mg(OH)2
20 ℃时溶解度/g 1.32 0.039 12.8 77 54.8 难溶
(1)为避免引入新杂质,过程Ⅰ中加入的适量物质X是 。
(2)制镁过程中发生中和反应的化学方程式是
。
(3)过程Ⅱ的目的是浓缩含锂溶液。这个过程中,氯化钠的结晶方法是
(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(4)过程Ⅲ发生了复分解反应,其反应的化学方程式是
。
(5)用盐湖卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中的氯化镁,其原因是
。
防止MgCl2与Na2CO3反应生成MgCO3沉淀,导致Li2CO3不纯
2LiCl+Na2CO3 === Li2CO3↓+2NaCl
蒸发结晶
2HCl+Mg(OH)2 === MgCl2+2H2O
氢氧化钠溶液
类型3
环境保护类
命题点 命题内容常以废物、废液和废气的处理等环境保护为背景,设计废物中有害物质的吸收和转化等净化流程
解题方法 依据流程题的思维模型,结合常见物质的性质分析流程图并解答问题
典例3 (2024·南阳三模)我国承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”,体现大国担当。工业上有一种利用烧碱溶液实现“碳捕捉”的技术,其主要流程如下:
(1)分离区进行的实验操作是
(填操作名称)。
(2)该流程中可循环利用的物质甲、乙分别是 。
(3)反应区Ⅰ中发生反应的化学方程式为_________________________
(答一个即可)。
CaCO3↓+2NaOH[或CaO+H2O===Ca(OH)2]
Ca(OH)2+Na2CO3===
氧化钙、氢氧化钠
过滤
(4)为了确定捕捉区进入反应区Ⅰ中溶液的成分,请完成下表中实验方案。
实验步骤 实验现象 实验结论
__________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________ 溶液成分只有Na2CO3
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡;②取①中上层清液,加入酚酞溶液
①产生白色沉淀;
②无明显变化(与前一空对应)
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