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磨题磨错课—— 化工流程题的解题探究 新晃一中 尹梦洁 2018年12月14日 【学习目标】 1、知识与技能: (1)通过对 前两次月考的相关考题分析,知道工业流程题的形式、考查的关 注点; (2)了解常见的工业流程题的突破点。 2、过程与方法: (1)通过学案所选素材,在学习中能够自己发现规 律; (2)通过同学之间的交流与讨论 ,明确工业流程题的解题方法 3、情感态度与价值观 : (1)明确化学对于人类社会的作用,使学生建立学好化学改善生活的信心; (2)帮助学生树立保护环 境人人有责的思想,培养学生的社会责任感。 【学习重点与难点】 重点:通过几个例题的分析,找到化工流程题的一般规律、解 题 突破点、常用方法等有用信息。 难点:寻找和总结规 律。 【教学方法】 合作探究 归纳总结 一、背景与作用 化学工艺流程题是近几年高考的热点,它是 传统“无机框图题”的变革与创新,以化工生产为 背景,用框图的形式表述生产流程,是化学与生活 、社会生产联系的重要体现。 二、第三次月考及期中考试化工流程题的分析 1.考试情况分析(第三次月考) 考题分析 17. 硫酸镍是塑料镀镍 的原料。一种用分离提纯(除杂)废雷尼镍(主要含获得Ni、Al、C,少量Fe及有机 产品 蒸发浓缩 ,冷却结晶 物等)为原料制备NiSO4·7H2O的工艺流程如下: 过滤、洗涤、干燥等 Ni、 C, 氧化 调PH 原料 3+ 少量Fe及 除有 Fe2+ 除Fe 处理 有机物 机物 除Al C Fe(OH) 溶解 Fe 3 、 Ni - AlO2 期中考试: 23 .以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥( 主要含 Mg O、SiO2、Fe 2O3, 另含少量 FeO、CaO、 Al2O3 、B2O3 等)为原料制取 MgSO4·7H2O 的工艺 流程如下: Ca(ClO)2 、 酸浸 。 考题探究 获得 原料 分离提纯(除杂) 产品 处理 原料 分离提纯(除杂) 获得 处理 回答下列问题 : Ca(ClO)2 、 产品 (1)“碱溶”时,发生反应的化学方程式为 酸浸 2Al+2NaOH+2H 2 O =2NaAlO 2 +3H 2 ↑ 。 (2)“酸溶”前需进行“热处 理”的主要目的是 除去其中的有机物 ; C 滤渣1主要成分是 (填化学式)。 三、工业流程题目在流程上一般分为3个过程: 1.原料处理阶段的常见考点与常见名词 (1)加快反应速率 (2)溶解:水浸 、酸溶、碱溶等 (3)灼烧、焙烧、煅烧。 2 .分离提纯(除杂)阶段的常见考点 (1)调PH值除杂 (2)试剂 除杂 3.获得产品阶段的常见考点: (1)洗涤 (2)蒸发浓缩、冷却结晶 (3)蒸发结晶、趁热过滤 。 四、解题思路 第一步:读题 目,明确目的——制备某产品 第二步:审流程,分块破题——拆分工艺流程 第三步:看设问 ,结合题中的问题 ,回到 流程图中找答案。 过关训练 2.软锰矿 的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂 质,工业上用软锰矿 制取MnSO4·H2O的流程如下: 已知:①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表 金属阳离子 Fe3+ Al3+ Mn2+ Mg2+ 完全沉淀时的pH 3.2 5.2 10.4 12.4 ②温度高于27 ℃时,MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。 1 2 3 2+ MnO +SO == (1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn 的离子方程式为_________________2 2 ____________。 1 2 3 解析 答案 将Fe2+氧化为Fe3+ (2)第1步除杂中加入H2O2的目的是__________________。 2+ 3+ 解析 第1步除杂中加入H2O2的目的是将溶液中的Fe 氧化为Fe ,以便 于形成Fe(OH)3沉淀,过滤将沉淀除去。 1 2 3 解析 答案 (3)第1步除杂中形成滤渣1的主要成分为________________(Al(OH)3、Fe(OH)填化学式3 ), 调pH至5~6所加的试剂,可选择___(ab 填以下试剂的序号字母)。 a.CaO b.MgO c.Al2O3 d.氨水 1 2 3 解析 答案 解析 第1步除杂时调整溶液的pH在5~6,可以使溶液中的Al3+、Fe3+分 别形成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,所以形成滤渣1的主要成分为Al(OH)3、 Fe(OH)3;在调pH至5~6时,为了不引入新的杂质离子,所加的试剂应该 可以与酸发生反应,可选择含有Ca2+、Mg2+的化合物CaO、MgO,a、b 正确。 1 2 3 (4)第2步除杂,主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去,写出 2+ MnF2除去Mg 的离子反应方程式:___________________________,该 反应的平衡常数数值为________7.2×107。 -3 -10 (已知:MnF2的Ksp=5.3×10 ;CaF2的Ksp=1.5×10 ;MgF2的Ksp= 7.4×10-11) 解析 答案 1 2 3 解析 第2步除杂,主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去, 2+ 2+ MnF2除去Mg 的离子反应方程式是MnF2+Mg 1 2 3 (5)采用“趁热过滤”操作的原因是_________________________________减少MnSO4·H2O在水中的溶解,得到 __________更多产品 。 解析 由已知②温度高于27℃时,MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而 逐渐降低,故采用“趁热过滤”操作可以减少MnSO4·H2O在水中的溶解 ,得到更多产品。 解析 答案 1 2 3 (6)取少量MnSO4·H2O溶于水,配成溶液,测其pH发现该溶液显酸性,原 因是_____________________________(用离子方程式表示)。 2+ 解析 MnSO4是强酸弱碱盐,Mn 发生水解反应。 解析 答案 1 2 3 【课堂小结】 一、工业流程题目在流程上一般分为3个过程: 二.解题思路 第一步:读题目,明确目的——制备某产品 第二步:审流程,分块破题——拆分工艺流程 第三步:看设问 ,结合题中的问题 ,回到流程图中找答案。 【课后练习 】 大一轮P205 第1题,第3题。