流程圖課件(合肥五中余闖)

12015屆高三化學講座無機化工生產(chǎn)流程圖

合肥五中余闖2高考想考什么？呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像設問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達能力知識落點：基本理論、元素化合物、實驗

綜上所述，無機工業(yè)流程圖題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題指導思想，能夠綜合考查學生各方面的基礎知識及將已有知識靈活應用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。所以近年來高考該類型題持續(xù)出現(xiàn)。解題方法分析要解好這一類題，學生最重要的是要克服畏懼心理，認真審題，找到該實驗的目的。一般來說，流程題只有兩個目的：一是從混合物中分離、提純某一物質(zhì)；另一目的就是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。3一、對于實驗目的為一的題目，其實就是對混合物的除雜、分離、提純。當遇到這一類題時，要求學生一定要認真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些，認真分析當加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。這里特別提一提蒸發(fā)結(jié)晶與冷卻結(jié)晶。兩種方法都可以將溶液中的溶質(zhì)以固體形式析出,具體采用何種方法,主要取決于溶質(zhì)的溶解度。45二、對于目的為制備某一物質(zhì)的流程題，要求學生注意以下幾個方面：1、明確題目目的是制什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。只有知道了實驗目的，才能非常清楚的知道整個流程的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)（由題目信息獲得或根據(jù)所學知識判斷），則要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來說主要有如下幾種情況：6（1）如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、AgNO3、HNO3（濃）等物質(zhì)。（2）如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物質(zhì)。78（3）如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：含F(xiàn)e2+、SO32-等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化性強的物質(zhì)接觸。（4）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水（潮解或發(fā)生反應）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOH固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。（5）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法。92、尋找在制備過程中所需的原料，寫出主要的化學反應方程式或制備原理，從中了解流程圖。10例：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：Ⅱ分離提純Ⅰ預處理Ⅱ分離提純Ⅲ還原11原料：預處理：除雜：核心化學反應是礦石（固體）酸溶解（表述：“浸出”）控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制條件，調(diào)節(jié)PH，使Mg2+全部沉淀12固體廢料[MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3、Fe2O3等]H2SO4過濾濾液：濾渣：氣體：NaOHpH5.5

過濾濾渣Ⅰ：濾液：NaOHpH12.5

過濾濾液Ⅱ：

MgCl2

CO2CaSO4、H2SiO3未反應完固體雜質(zhì)Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過量H+Fe(OH)3、Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+13三、流程題的解題技巧1.工業(yè)流程圖題試題特點歸納(4點):(1)背景:以貼近生產(chǎn)工藝實際的背景知識為載體結(jié)合中學化學學科知識實際,展開探討。(2)流程:原料到操作到產(chǎn)品。(3)原理:化學原理——離子反應、氧化還原反應、化學平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、反應條件的控制、綠色化學等。物理原理——分離、提純?nèi)?過濾、蒸餾、分餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、升華、滲析、鹽析等。(4)設問方式圍繞裝置、原理、操作等展開。14明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步發(fā)生的反應及得到的產(chǎn)物→結(jié)合基礎理論與實際問題思考→注意答題模式與要點2.解題思路15解題步驟：（1）首先快速審題，明確實驗目的，解決“干什么”（2）“怎么做”-------------迅速把握文字材料和方框中有效信息，明確各步的反應原理和操作目的，在相應方框旁寫出所含物質(zhì)的化學式[“明確各步的反應原理”----是指弄清每個方框內(nèi)的物質(zhì)成分是什么？向方框內(nèi)加入某種試劑后會與其中的哪些成分發(fā)生反應？生成物是什么？因此要求同學們對物質(zhì)的性質(zhì)非常熟悉，我們要判斷哪些物質(zhì)之間能發(fā)生反應，生成物是什么，應首先從物質(zhì)類別的通性和具體物質(zhì)的特性進行判斷，其次從物質(zhì)所含元素化合價的可變性（即物質(zhì)的氧化性和還原性）入手]（3）遇到不懂的信息或問題可以跳過去，到時再說，有些提供的信息可能在問題中根本沒涉及，有些信息則可以結(jié)合問題幫助理解（4）可以在問題中尋找一些相對獨立的問題作答，節(jié)約審題時間163.工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心原料預處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應條件控制原料循環(huán)利用排放物的無害化處理17規(guī)律主線主產(chǎn)品分支副產(chǎn)品回頭為循環(huán)核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制184.熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞（1）原料的預處理①溶解②灼燒③煅燒

通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等如從海帶中提取碘如煅燒高嶺土改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解19（2）控制反應條件的方法①控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀pH值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應該怎樣做？物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.820調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應滿足兩點：①能與H＋反應，使溶液pH值增大；②不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值

21②蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍③加熱的目的④降溫反應的目的⑤趁熱過濾⑥冰水洗滌加快反應速率或促進平衡向某個方向移動防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求的方向移動防止某物質(zhì)降溫時會析出洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗22(3)常見名詞浸出：浸出率：酸浸：水洗：水浸：固體加水（酸）溶解得到離子固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程通常為除去水溶性雜質(zhì)與水接觸反應或溶解23例1：有關(guān)鋁的化合物的制備高嶺土化學組成為：Al2O3（25%~34%）、SiO2（40%~34%）、Fe2O3（0.5%~3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分預處理分離提純還原產(chǎn)物改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸Al2O3+6H+==2Al3++3H2OFe2O3+6H+==2Fe3++H2O除去溶液中的鐵離子24例2：有關(guān)Mn的化合物的制備某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2OFe3+、Mn2+