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600分考点700分考法A版2019版高考化学总复习专题化学工艺流程分析课件

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高中化学审核员

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题型特点解读

 1.试题特点
   化学工艺流程题是高考命题的热点,试题以工业生产实际为
载体,将化工生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流
程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化
工工艺试题;主要涉及化学实验基本操作,物质的性质、制备
和转化、分离和提纯,反应原理,产率计算等
知识。此类试题阅读量大,陌生度高,对信
息的提取和处理能力要求较高。
题型特点解读
 常见命题角度有:
 (1)陌生物质化合价的判断及电子式的书写;
 (2)核心反应化学方程式或离子方程式的书写;
 (3)流程中试剂的选取及目的或目的分析;
 (4)流程中间环节的物质种类及离子判断;
 (5)操作中试剂选取量或产物的相关量的计算;
 (6)提高某一操作作用效果的措施;
 (7)操作的规范化语言表述等。
题型特点解读

2.流程图的构成特点
题型特点解读

3.流程图的主线与核心
  解题思路指导

 1.破题关键
 (1)看原料:明确化工生产或化学实验所需的材料。
 (2)看目的:把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词,确定
化工生产或化学实验的目的。
 (3)看箭头: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)。
 (4)看三线:主线主产品;分支副产品;回头为循环。
 (5)找信息:明确反应条件控制和分离提纯方法。
 (6)关注所加物质的可能作用:参与反应、提供反应氛围、满足
定量要求。
 解题思路指导

2.解题思路模型
    关键知识提升
  1.原料预处理的常用方法及其作用
  (1)研磨:减小固体颗粒度,增大物质间接触面积,加快反应速
率。
  (2)水浸:与水接触反应或溶解。
  (3)浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。
  (4)酸浸:与酸接触反应或溶解,得可溶性金属离子溶液,不溶
物过滤除去。
  (5)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。
  (6)煅烧:改变结构,使一些物质溶解或高
  温下氧化、分解。
  关键知识提升

  2.制备过程中应注意的反应条件
  (1)溶液的pH
  ①控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水
解程度。
  ②常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
  (2)温度:根据需要选择适宜温度,改变反应速率或使平衡向
需要的方向移动;减少副反应的发生;确保一定
的反应速率;控制溶解度便于提纯。
  关键知识提升
  2.制备过程中应注意的反应条件
  (3)浓度
  ①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移
动利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。
  ②过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,
但对后续操作也会产生影响。
  (4)压强:改变反应速率,使平衡向需要的方向移动。
  (5)催化剂:加快反应速率,缩短达到平衡的时间。
  (6)趁热过滤:防止某物质因降温而大量析出。
  (7)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少
晶体损耗。
   关键知识提升
  3.无机化工流程中的提纯方法
  (1)水溶法:除去可溶性杂质。
  (2)酸溶法:除去碱性杂质。
  (3)碱溶法:除去酸性杂质。
  (4)氧化剂或还原剂法:除去具有还原性或氧化性的
杂质。
  (5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。
  (6)调节pH法:如除去酸性铜盐溶液中的Fe3+等。
   关键知识提升

  4.无机化工流程中的分离方法
  (1)洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶
体在洗涤过程中的溶解损耗。
  (2)过滤(热滤或抽滤):分离难溶物和易溶物。
  (3)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同
提取、分离物质。
  (4)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的
溶质。
  关键知识提升

  4.无机化工流程中的分离方法
  (5)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的

溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、

FeSO4·7H2O等。
  (6)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物。
  (7)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体。

   关键知识提升                      5.常见操作与思考角度

        常见的操作                               答题要考虑的角度
        加过量试剂             使反应完全进行(或增大转化率、产率)等
         加氧化剂             氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子
     判断能否加其他物质            要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等

                          过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作
        分离、提纯             从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、
                          干燥)

                          绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充
       提高原子利用率
                          分利用)


   在空气中或在其他气体中            要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔
      进行的反应或操作            绝空气防氧化、水解、潮解等目的

    判断沉淀是否洗涤干净            取最后洗涤液少量,检验其中是否还有某种离子存在等
 常见的操作                                   答题要考虑的角度

           ①调节溶液的酸碱性,抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)
   控制      ②“酸作用”还可除去氧化物(膜)
 溶液的pH     ③“碱作用”还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等
           ④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)

           ①防止副反应的发生
           ②使化学平衡移动:控制化学反应的方向
           ③控制固体的溶解与结晶
 控制温度
           ④控制反应速率:使催化剂达到最大活性
(常用水浴、
           ⑤升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发
冰浴或油浴)
           ⑥加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离
           ⑦趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量
           ⑧降温:防止物质高温分解或挥发;降温(或减压)可以减少能源成本,降低对设备的要求


           ①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质
           ②“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗
 洗涤晶体
           ③用特定有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度,减少损耗等
           ④洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次

           用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁
 表面处理
           度等
   关键知识提升

  6.常见文字叙述答题模板
  (1)滴定终点的判断:当滴入最后一滴标准液时,溶液颜色由
××色变为××色,且半分钟内不恢复原色(注:只写“变色”
或“褪色”不得分)。
  (2)洗涤沉淀的方法:往漏斗中加入蒸馏水至没过沉淀物,待水
自然流下后,重复以上操作2~3次。
  (3)检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次的洗涤液,滴加××试
剂(可与某种杂质离子发生沉淀反应),如果没有沉淀生成,说明
沉淀洗涤干净;否则说明沉淀未洗涤干净(注:这种情况因为离
子浓度较低,应该选用反应灵敏的特征反应;此时一般不用焰色
反应检验)。
  关键知识提升

  6.常见文字叙述答题模板
  (4)检验沉淀是否完全的方法:静置,向上层清液中继续滴
加××试剂,若没有沉淀生成,说明沉淀完全;若出现沉淀
,则说明沉淀未完全。
  (5)萃取操作:在分液漏斗中加溶液和萃取剂,右手摁住漏
斗上口塞,左手握活塞,倒转用力振荡,放气,正立放在铁
圈上静置。
 例

 [课标Ⅰ理综2016·28,14分]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,
也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图。
 回答下列问题:

 (1)NaClO2中Cl的化合价为________。

 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
_________________________。
 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去
Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。“电
解”中阴极反应的主要产物是________。
  (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸
收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反
应中氧化产物是________。
 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义

是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。

NaClO2的有效氯含量为________(计算结果保留两位小数)。
  【解析】(1)NaClO2中Na元素显+1价,O元素显-2价,结
合化合物中各元素化合价的代数和为0推知,Cl元素显+3价。

  (2)由流程图可知,“反应”步骤中,NaClO3与硫酸、SO2
反应生成ClO2,同时回收NaHSO4,结合得失电子守恒和元素
守恒可知,反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4 === 
2ClO2+2NaHSO4。
                                   2+
  (3)粗盐精制时,应选用NaOH溶液除去Mg             ,选用Na2CO3
         2+
溶液除去Ca     。电解食盐水时通入ClO2,同时产生Cl2,且电
                                            -
解液经结晶、干燥得到NaClO2产品,据此推测阳极上Cl                 放电
                     -    -
生成Cl2,电极反应式为2Cl        -2e ===Cl2↑;阴极上ClO2得电
               -                   -       -
子被还原生成ClO2      ,电极反应式为ClO2+e       ===ClO2 ,故
                      -
阴极反应的主要产物为ClO2         (或NaClO2)。
  【解析】

  (4)由图可知,“尾气吸收”过程中用NaOH、H2O2吸收少
量ClO  ,同时得到成品液,即反应生成NaClO            ,其中Cl元素
  【答案】2    +                        2
由+4价降低到+(1)  33价,根据氧化还原反应规律推知,H             O 中
          +    +              +            2 2
-(2)2NaClO1价O元素应被氧化为3 SO2 H20SO价,即生成4===2ClOO2 ,反应的化学方程式为2NaHSO4
                              2 -
  (3)NaOH溶液    Na2CO3溶液     ClO2 (或NaClO2)      
2NaOH+H2O2+2ClO2===2NaClO2+O2↑+2H2O。该反应中,
氧化剂为(4)2∶1ClO O,还原剂为2 H O ,二者的物质的量之比为2∶1;
  (5)1.57 2          2 2
该反应中氧化产物为O2,还原产物为NaClO2。
                                   -
  (5)含氯消毒剂在消毒过程中均被还原为Cl             ,1gNaClO2得电
子的物质的量为                       ,1gCl2得电子的物质的
量为               ,故NaClO2的有效含氯量为
后续更加精彩…
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