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1、 專題二非選擇題專項指導題型一工藝流程題題型解讀典例分析-3- 工藝流程題是近幾年高考中經常出現的一種熱點題型。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:題型解讀典例分析-4-解答工藝流程題可按照以下步驟進行:1.認真閱讀題干,了解生產目的及有用信息。2.整體分析工藝流程,掌握生產過程分為哪幾個階段。3.分析每一個階段的生產原理、物質變化、條件控制及其實驗操作。4.了解生產過程中的有關物質的回收和原料的循環(huán)利用,以及對“綠色化學”思想的運用和所采取的環(huán)保措施。5.認真分析題中設問,規(guī)范作答。題型解讀典例分析-5-一二 一、物質制備型工藝流程題 例1硫酸是一種重要

2、的化工產品,接觸法制硫酸的簡要流程如下圖所示:題型解讀典例分析-6-一二請回答下列問題:(1)上圖中的造氣和催化反應分別在甲、乙設備中進行,請寫出乙設備名稱:。 (2)有關接觸法制硫酸的下列說法中,正確的是(填字母)。 A.從甲設備出來的爐氣需凈化,是為了防止混合氣體污染空氣B.乙設備中使用催化劑,是為了提高反應速率和SO2的轉化率C.煅燒含硫48%的黃鐵礦時,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.乙設備中需安裝熱交換器題型解讀典例分析-7-一二(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,在排放前必須進行尾氣處理并設法進行綜合利用。

3、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。寫出上述過程的化學方程式:。 若某硫酸廠每天排放的1萬立方米(標準狀況)尾氣中含0.224%(體積分數)的SO2,通過上述方法處理,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)電極的反應式為;堿性條件下,用排出的含 的溶液吸收NO2,使其轉化為N2,同時有 生成。若陽極轉移電子6 mol,則理論上可處理NO2氣體mol。 題型解讀典例分析-8-一二解析 (1)黃鐵礦經煅燒得到SO2 ,SO2在接觸室轉化為SO3。(2)選項A,從甲設備出來的SO2氣體中含有水蒸氣、粉塵等物質,凈化的目

4、的主要是避免腐蝕管道和催化劑中毒等;選項B,催化劑只能加快反應速率,對化學平衡和SO2的轉化率沒有影響;選項C,若FeS2損失了2%,則S也損失2%;選項D,常壓下SO2轉化率已很高,所以接觸室中發(fā)生的反應在常壓下進行;選項E,接觸室發(fā)生的SO2和O2的反應屬于放熱反應,安裝熱交換器可利用反應放出的熱量預熱反應物、發(fā)電等。題型解讀典例分析-9-一二題型解讀典例分析-10-一二解題指導 解答好本題一是要熟悉工業(yè)生產的原料、設備、基本原理以及相關化學方程式。二是關于相關計算如本題第(3)小問要采用關系式求解,利用原子守恒或得失電子守恒找出反應物和生成物之間的量的關系,然后根據相應數據列式計算。三是

5、解答電解原理應用題目,首先要弄清楚圖示中箭頭走向,判斷出反應物得失電子情況和生成物,然后根據守恒原理得出對應電極反應或相關計算結果。題型解讀典例分析-11-一二方法規(guī)律拓展無機化工流程題的審題角度化工生產流程題中經常會出現一些表述性詞語,這些表述性詞語包含隱性信息,它可以暗示我們審題所應考慮的角度。常見的有:(1)“控制較低溫度”?？紤]物質的揮發(fā),物質的不穩(wěn)定性和物質的轉化等。(2)“加過量試劑”?？紤]反應完全或增大某種反應物的轉化率等。(3)“能否加其他物質”?？紤]會不會引入雜質或是否影響產品的純度。(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或達到防氧

6、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,以檢驗其中的某種離子。題型解讀典例分析-12-一二(6)“檢驗某物質的設計方案”通常取少量某液體于試管中,加入另一試劑產生某現象,然后得出結論。(7)“控制pH”?？紤]防水解、促進生成沉淀或除去雜質等。(8)“用某些有機試劑清洗”?？紤]降低物質溶解度有利于析出、減少損耗和提高利用率等。題型解讀典例分析-13-一二對點訓練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和有機碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(

7、OH)”或“”)。 結合元素周期律解釋中結論:P和S電子層數相同, 。 題型解讀典例分析-14-一二(3)酸浸時,磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉化為HF,并進一步轉化為SiF4除去。寫出生成HF的化學方程式:。 (4)H2O2將粗磷酸中的有機碳氧化為CO2脫除,同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應時間,不同溫度下的有機碳脫除率如圖所示。80 后脫除率變化的原因:。 題型解讀典例分析-15-一二(5)脫硫時,CaCO3稍過量,充分反應后仍有 殘留,原因是;加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率,其離子方程式是。 (6)取a g所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酞作指示劑,用b mo

8、lL-1 NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL。精制磷酸中H3PO4的質量分數是。(已知:H3PO4摩爾質量為98 gmol-1)題型解讀典例分析-16-一二答案 (1)研磨、加熱(2)核電荷數PS,得電子能力PS,非金屬性PS,所以酸性H3PO4H2SO4(4)80 后,H2O2因溫度升高分解,濃度降低,反應速率減小,脫除率下降題型解讀典例分析-17-一二解析 (1)由流程所給條件可知,研磨成粉可以增大反應物的接觸面積,增大反應速率;加熱可以提高反應溫度,增大反應速率。(2)由強酸制弱酸的反應原理可知,硫酸的酸性強于磷酸;硫元素和磷元素都為第三周期元素,同周期

9、元素從左到右,原子半徑依次減小,非金屬性依次增強,最高價氧化物對應水化物的酸性依次增強。(3)Ca5(PO4)3F在酸浸過程中發(fā)生反應的化學方程式為題型解讀典例分析-18-一二(4)其他條件相同時,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,所以碳酸鈣過量依然有部分硫酸根不能轉化為沉淀除去;加入碳酸鋇,硫酸根會轉化為難溶的硫酸鋇除去。(6)由方程式可得如下轉化關系H3PO42NaOHNa2HPO4,反應的氫氧化鈉物質的量為bc10-3 mol,則磷酸的物質的量為bc510-4 mol,則磷酸的質量分數題型解讀典例分析-19-一二二

10、、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,某研究小組利用設計的電解分離裝置(見下圖),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用?；卮鸷椭械膯栴}。題型解讀典例分析-20-一二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條件未標明)(1)反應所加試劑NaOH的電子式為,BC的反應條件為,CAl的制備方法稱為。 題型解讀典例分析-21-一二(2)該小組探究反應發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無變化;加熱有Cl2生成,當反應停止后,固體有

11、剩余,此時滴加硫酸,又產生Cl2。由此判斷影響該反應有效進行的因素有(填序號)。 a.溫度b.Cl-的濃度c.溶液的酸度(3)0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應,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4.28 kJ,該反應的熱化學方程式為。 .含鉻元素溶液的分離和利用(4)用惰性電極電解時, 能從漿液中分離出來的原因是,分離后含鉻元素的粒子是;陰極室生成的物質為(寫化學式)。 題型解讀典例分析-22-一二題型解讀典例分析-23-一二題型解讀典例分析-24-一二題型解讀典例分析-25-一二解題指導工藝流程題分析問題的方法。(1)有些問題并不需要流程圖中的信

12、息就可回答。(2)有些問題只需要部分信息,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際工業(yè)生產相對應,所以不要糾纏于與問題無關的步驟之中。(3)當遇到問題無從解答時,要根據工業(yè)流程的目的思考,就會打開思路,找到解決問題的方法。題型解讀典例分析-26-一二方法規(guī)律拓展 1.對原料進行預處理的常用方法。(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,加快反應速率。(2)水浸:與水接觸反應或溶解。(3)酸浸:與酸接觸反應或溶解,使可溶性金屬離子進入溶液,不溶物通過過濾除去。(4)灼燒:除去可燃性雜質或使原料初步轉化,如從海帶中提取碘時,灼燒就是為了除去海帶中的可

13、燃性雜質。(5)煅燒:改變物質結構,并使一些雜質在高溫下氧化、分解,如煅燒高嶺土。題型解讀典例分析-27-一二2.無機化工流程題常見設問方向:(1)反應速率與平衡理論的運用;(2)氧化還原反應的判斷、化學方程式或離子方程式的書寫;(3)利用控制pH分離除雜;(4)化學反應的能量變化;(5)實驗基本操作:除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等;(6)流程中的物質轉化和循環(huán),資源的回收和利用;(7)環(huán)境保護與綠色化學評價。題型解讀典例分析-28-一二對點訓練2水處理技術在生產、生活中應用廣泛,對工業(yè)廢水和生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質的主要措施。(1)下列試劑能夠用于對飲用水進行殺菌消毒,且不會

14、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:題型解讀典例分析-29-一二測得FeSO4溶液中c(Fe2+) =a molL-1,若要處理1 m3該溶液,理論上需要消耗25%的H2O2溶液kg(用含a的代數式表示)。 寫出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化學方程式: 。 (3)廢舊電池若不進行回收利用,將對水體產生嚴重污染。某興趣小組對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行回收研究,設計實驗流程如下圖所示:題型解讀典例分析-30-一二已知:NiCl2

15、易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+,Cl2能氧化Ni2+為Ni3+;NiO+2HCl NiCl2+H2O;Fe3+、Al3+、Ni2+以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如表所示:KspNi(OH)2=5.010-16,Ksp(NiC2O4)=4.010-10。題型解讀典例分析-31-一二請回答下列問題:加入鹽酸酸溶后溶液中存在的金屬陽離子為。 步驟X的操作為。 寫出加入Na2C2O4溶液后反應的化學方程式: 。 寫出加入NaOH溶液所發(fā)生反應的離子方程式: ,該反應的平衡常數為。 用化學反應方程式表示沉淀轉化為Ni(OH)3: 。題型解讀典例分析-32-一二題型解讀典例分析-33-一二題型解讀典例分析-34-一二