專題二非選擇題專項(xiàng)指導(dǎo),題型一工藝流程題,工藝流程題是近幾年高考中經(jīng)常出現(xiàn)的一種熱點(diǎn)題型。通常以制備型工藝流程題和分離提純型工藝流程題為主。解答此類題目的分析思路:,解答工藝流程題可按照以下步驟進(jìn)行:1.認(rèn)真閱讀題干,了解生產(chǎn)目的及有用信息。2.整體分析工藝流程,掌握生產(chǎn)過(guò)程分為哪幾個(gè)階段。3.分析每一個(gè)階段的生產(chǎn)原理、物質(zhì)變化、條件控制及其實(shí)驗(yàn)操作。4.了解生產(chǎn)過(guò)程中的有關(guān)物質(zhì)的回收和原料的循環(huán)利用,以及對(duì)“綠色化學(xué)”思想的運(yùn)用和所采取的環(huán)保措施。5.認(rèn)真分析題中設(shè)問(wèn),規(guī)范作答。,一,二,一、物質(zhì)制備型工藝流程題例1硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,接觸法制硫酸的簡(jiǎn)要流程如下圖所示:,一,二,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)上圖中的造氣和催化反應(yīng)分別在甲、乙設(shè)備中進(jìn)行,請(qǐng)寫出乙設(shè)備名稱:。(2)有關(guān)接觸法制硫酸的下列說(shuō)法中,正確的是(填字母)。A.從甲設(shè)備出來(lái)的爐氣需凈化,是為了防止混合氣體污染空氣B.乙設(shè)備中使用催化劑,是為了提高反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率C.煅燒含硫48%的黃鐵礦時(shí),若FeS2損失了2%,則S損失4%D.接觸室中適宜條件是V2O5催化劑、高溫、高壓E.乙設(shè)備中需安裝熱交換器,一,二,(3)硫酸工廠排放的尾氣中含少量二氧化硫。為防止污染大氣,在排放前必須進(jìn)行尾氣處理并設(shè)法進(jìn)行綜合利用。硫酸工廠排放尾氣中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后用稀硫酸處理。寫出上述過(guò)程的化學(xué)方程式:。若某硫酸廠每天排放的1萬(wàn)立方米(標(biāo)準(zhǔn)狀況)尾氣中含0.224%(體積分?jǐn)?shù))的SO2,通過(guò)上述方法處理,理論上需生石灰kg。(4)硫酸廠等排放的SO2尾氣還可用電解法處理,如圖所示,Pt(1)電極的反應(yīng)式為;堿性條件下,用排出的含的溶液吸收NO2,使其轉(zhuǎn)化為N2,同時(shí)有生成。若陽(yáng)極轉(zhuǎn)移電子6mol,則理論上可處理NO2氣體mol。,一,二,解析(1)黃鐵礦經(jīng)煅燒得到SO2,SO2在接觸室轉(zhuǎn)化為SO3。(2)選項(xiàng)A,從甲設(shè)備出來(lái)的SO2氣體中含有水蒸氣、粉塵等物質(zhì),凈化的目的主要是避免腐蝕管道和催化劑中毒等;選項(xiàng)B,催化劑只能加快反應(yīng)速率,對(duì)化學(xué)平衡和SO2的轉(zhuǎn)化率沒(méi)有影響;選項(xiàng)C,若FeS2損失了2%,則S也損失2%;選項(xiàng)D,常壓下SO2轉(zhuǎn)化率已很高,所以接觸室中發(fā)生的反應(yīng)在常壓下進(jìn)行;選項(xiàng)E,接觸室發(fā)生的SO2和O2的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),安裝熱交換器可利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱反應(yīng)物、發(fā)電等。,一,二,一,二,解題指導(dǎo)解答好本題一是要熟悉工業(yè)生產(chǎn)的原料、設(shè)備、基本原理以及相關(guān)化學(xué)方程式。二是關(guān)于相關(guān)計(jì)算如本題第(3)小問(wèn)要采用關(guān)系式求解,利用原子守恒或得失電子守恒找出反應(yīng)物和生成物之間的量的關(guān)系,然后根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)列式計(jì)算。三是解答電解原理應(yīng)用題目,首先要弄清楚圖示中箭頭走向,判斷出反應(yīng)物得失電子情況和生成物,然后根據(jù)守恒原理得出對(duì)應(yīng)電極反應(yīng)或相關(guān)計(jì)算結(jié)果。,一,二,方法規(guī)律拓展無(wú)機(jī)化工流程題的審題角度化工生產(chǎn)流程題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些表述性詞語(yǔ),這些表述性詞語(yǔ)包含隱性信息,它可以暗示我們審題所應(yīng)考慮的角度。常見(jiàn)的有:(1)“控制較低溫度”?？紤]物質(zhì)的揮發(fā),物質(zhì)的不穩(wěn)定性和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化等。(2)“加過(guò)量試劑”?？紤]反應(yīng)完全或增大某種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等。(3)“能否加其他物質(zhì)”?？紤]會(huì)不會(huì)引入雜質(zhì)或是否影響產(chǎn)品的純度。(4)“在空氣中或在其他氣體中”主要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)或達(dá)到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)“判斷沉淀是否洗凈”常取少量最后一次洗滌液于試管中,向其中滴加某試劑,以檢驗(yàn)其中的某種離子。,一,二,(6)“檢驗(yàn)?zāi)澄镔|(zhì)的設(shè)計(jì)方案”通常取少量某液體于試管中,加入另一試劑產(chǎn)生某現(xiàn)象,然后得出結(jié)論。(7)“控制pH”常考慮防水解、促進(jìn)生成沉淀或除去雜質(zhì)等。(8)“用某些有機(jī)試劑清洗”?？紤]降低物質(zhì)溶解度有利于析出、減少損耗和提高利用率等。,一,二,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1(2018北京理綜)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機(jī)碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)”或“<”)。結(jié)合元素周期律解釋中結(jié)論:P和S電子層數(shù)相同,。,一,二,(3)酸浸時(shí),磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫出生成HF的化學(xué)方程式:。(4)H2O2將粗磷酸中的有機(jī)碳氧化為CO2脫除,同時(shí)自身也會(huì)發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間,不同溫度下的有機(jī)碳脫除率如圖所示。80后脫除率變化的原因:。,一,二,(5)脫硫時(shí),CaCO3稍過(guò)量,充分反應(yīng)后仍有殘留,原因是;加入BaCO3可進(jìn)一步提高硫的脫除率,其離子方程式是。(6)取ag所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酞作指示劑,用bmolL-1NaOH溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。(已知:H3PO4摩爾質(zhì)量為98gmol-1),一,二,答案(1)研磨、加熱(2)S,得電子能力P<S,非金屬性P<S,所以酸性H3PO4<H2SO4(4)80后,H2O2因溫度升高分解,濃度降低,反應(yīng)速率減小,脫除率下降,一,二,解析(1)由流程所給條件可知,研磨成粉可以增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率;加熱可以提高反應(yīng)溫度,增大反應(yīng)速率。(2)由強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)原理可知,硫酸的酸性強(qiáng)于磷酸;硫元素和磷元素都為第三周期元素,同周期元素從左到右,原子半徑依次減小,非金屬性依次增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增強(qiáng)。(3)Ca5(PO4)3F在酸浸過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,一,二,(4)其他條件相同時(shí),80后,H2O2因溫度升高發(fā)生分解,濃度降低,所以脫除率下降。(5)由于硫酸鈣微溶于水,而碳酸鈣難溶于水,所以碳酸鈣過(guò)量依然有部分硫酸根不能轉(zhuǎn)化為沉淀除去;加入碳酸鋇,硫酸根會(huì)轉(zhuǎn)化為難溶的硫酸鋇除去。(6)由方程式可得如下轉(zhuǎn)化關(guān)系H3PO42NaOHNa2HPO4,反應(yīng)的氫氧化鈉物質(zhì)的量為bc10-3mol,則磷酸的物質(zhì)的量為bc510-4mol,則磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù),一,二,二、分離提純型工藝流程題例2(2017天津理綜)某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4?？紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置(見(jiàn)下圖),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用?；卮鸷椭械膯?wèn)題。,一,二,固體混合物分離利用的流程圖.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標(biāo)明)(1)反應(yīng)所加試劑NaOH的電子式為,BC的反應(yīng)條件為,CAl的制備方法稱為。,一,二,(2)該小組探究反應(yīng)發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無(wú)變化;加熱有Cl2生成,當(dāng)反應(yīng)停止后,固體有剩余,此時(shí)滴加硫酸,又產(chǎn)生Cl2。由此判斷影響該反應(yīng)有效進(jìn)行的因素有(填序號(hào))。a.溫度b.Cl-的濃度c.溶液的酸度(3)0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。.含鉻元素溶液的分離和利用(4)用惰性電極電解時(shí),能從漿液中分離出來(lái)的原因是,分離后含鉻元素的粒子是;陰極室生成的物質(zhì)為(寫化學(xué)式)。,一,二,一,二,一,二,一,二,解題指導(dǎo)工藝流程題分析問(wèn)題的方法。(1)有些問(wèn)題并不需要流程圖中的信息就可回答。(2)有些問(wèn)題只需要部分信息,并不需要看懂全部信息就可回答,題目給出完整的工業(yè)流程圖是為了使其與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)相對(duì)應(yīng),所以不要糾纏于與問(wèn)題無(wú)關(guān)的步驟之中。(3)當(dāng)遇到問(wèn)題無(wú)從解答時(shí),要根據(jù)工業(yè)流程的目的思考,就會(huì)打開(kāi)思路,找到解決問(wèn)題的方法。,一,二,方法規(guī)律拓展1.對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理的常用方法。(1)研磨:減小固體顆粒,增大固體與液體或氣體間的接觸面積,加快反應(yīng)速率。(2)水浸:與水接觸反應(yīng)或溶解。(3)酸浸:與酸接觸反應(yīng)或溶解,使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液,不溶物通過(guò)過(guò)濾除去。(4)灼燒:除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化,如從海帶中提取碘時(shí),灼燒就是為了除去海帶中的可燃性雜質(zhì)。(5)煅燒:改變物質(zhì)結(jié)構(gòu),并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解,如煅燒高嶺土。,一,二,2.無(wú)機(jī)化工流程題常見(jiàn)設(shè)問(wèn)方向:(1)反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用;(2)氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式或離子方程式的書寫;(3)利用控制pH分離除雜;(4)化學(xué)反應(yīng)的能量變化;(5)實(shí)驗(yàn)基本操作:除雜、分離、檢驗(yàn)、洗滌、干燥等;(6)流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán),資源的回收和利用;(7)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)評(píng)價(jià)。,一,二,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛,對(duì)工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施。(1)下列試劑能夠用于對(duì)飲用水進(jìn)行殺菌消毒,且不會(huì)造成二次污染的是(填字母)。A.福爾馬林B.漂白粉C.氯氣D.臭氧(2)Na2FeO4是一種新型水處理劑,工業(yè)上可用FeSO4制備,其工藝流程如下:,一,二,測(cè)得FeSO4溶液中c(Fe2+)=amolL-1,若要處理1m3該溶液,理論上需要消耗25%的H2O2溶液kg(用含a的代數(shù)式表示)。寫出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化學(xué)方程式:。(3)廢舊電池若不進(jìn)行回收利用,將對(duì)水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染。某興趣小組對(duì)廢舊鎳電池正極材料由Ni(OH)2、炭粉、Fe2O3等涂覆在鋁箔上制成進(jìn)行回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下圖所示:,一,二,已知:NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+,Cl2能氧化Ni2+為Ni3+;NiO+2HClNiCl2+H2O;Fe3+、Al3+、Ni2+以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示:,KspNi(OH)2=5.010-16,Ksp(NiC2O4)=4.010-10。,一,二,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:加入鹽酸酸溶后溶液中存在的金屬陽(yáng)離子為。步驟X的操作為。寫出加入Na2C2O4溶液后反應(yīng)的化學(xué)方程式:。寫出加入NaOH溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。用化學(xué)反應(yīng)方程式表示沉淀轉(zhuǎn)化為Ni(OH)3:。,一,二,一,二,一,二,