化學工藝流程解題技巧
導語:工藝流程題是近年大學聯考的主流題型,此類題實際考查綜合的考察對於化學反應原理。以下是小編整理的化學工藝流程解題技巧,歡迎參考借鑑!
一、方法指引:
1、明確工藝流程題的工業目的,瀏覽生產流程圖,分析流程圖每個步驟可能要達到什麼目的,而後在解題時要帶着問題再看流程。
2、熟練掌握課本上有關物質的工業製備(包括反應原理、反應條件的選擇、經濟效益、環境問題、綠色工藝、工業流程等)如:海水的綜合利用(氯鹼工業、制溴、制碘、制鎂)、獲取純淨水、純鹼工業、合成氨工業、硫酸和硝酸工業、硅酸鹽工業、精練銅、鋁的冶煉、鍊鋼等。
3、瞭解一些必備的化工術語和常識;
4、注意提取有效信息及知識遷移能力的培養;
5、注重培養學科語言表達的能力;
規律:“主線主產品,分支副產品,回頭為循環。”
二、涉及到的實驗考點
1、預處理:研磨粉碎、灼燒、水溶、酸浸、鹼浸。
(1)礦石粉碎(研缽)的目的:增大某某與某某的`接觸面積,加快反應速率。
(2)增大浸取(酸浸、鹼浸、水浸)率的措施:升温、攪拌、粉碎、增大氣體通入速度(看情況)。
(3)鹼洗的目的:除去原料表面的油污;
(4)灼燒(坩堝、坩堝鉗)的目的:除去原料中的有機物(有個別例外)。
2、中後期處理:調PH值、過濾、結晶、萃取
(1)pH值範圍的確定:
依據所給信息“保證雜質離子完全除去,被提純的離子不沉澱”。
用什麼試劑調pH值?
看pH變化趨勢,根據變化趨勢選擇試劑,一般不引入新雜質:
pH值由大調小:用能和OH—反應的物質(酸)
pH值由小調大:用能和H+反應的物質(鹼、鹼性氧化物、鹼式鹽、鹽)
特殊情況:考慮抑制水解的問題:溶液————晶體————無水產物
鹽酸的作用:抑制MgCl2水解。
乾燥HCl的作用:①抑制了MgCl2水解,②帶走MgCl26H2O受熱產生的水蒸氣。
(2)過濾:
①包括普通過濾及趁熱過濾(防止雜質(溶解度隨温度變化大的一方)析出,獲得較純的產品)。
②沉澱的洗滌及洗滌是否潔淨的判斷與檢驗。
(3)結晶
蒸發結晶:溶質單一,且溶質固體性質穩定,不易分解,不含結晶水;
降温結晶(蒸發濃縮、冷卻結晶):
①溶質溶解度隨温度變化較大;(KNO3等)。
②產品含結晶水;(CuSO4。5H2O等)。
③產品受熱易分解;(NaHCO3、NH4Cl等)。
(4)常規物質或離子的檢驗
3、最終獲得產品階段:
(1)蒸發、反應時的氣體氛圍,目的:抑制XX離子水解。
(2)蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘乾(乾燥)。
(3)蒸發濃縮、趁熱過濾、(冷卻結晶)、洗滌、烘乾(乾燥)。
(4)洗滌(冰水熱水酒精飽和鹽溶液),目的:洗去雜質離子,同時減小產品的損失。
(5)重結晶:
三、大學聯考化工試題中原理的考查
1、氧化還原基本原理(未知氧化還原反應化學(離子)方程式的書寫及相關計算)。
2、熱反應原理(主要考查:熱化學方程式書寫,簡單計算)。
3、平衡原理(水解平衡、沉澱溶解平衡)。
4、電化學原理(新型原電池或電解池中電極反應式的書寫與應用)。
四、注意信息的獲取、遷移與應用
工藝流程題中有大量的信息,對於題幹總所提供信息的把握及其應用尤其重要。如全國理綜27題工藝流程題中的(在本實驗條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高錳酸鉀的還原產物是MnO2)就是提示MnO4—能氧化Fe2+和Mn2+而無法氧化Ni2+。簡單的一個信息是整個流程中的最關鍵環節。
五、綠色化學的觀點、綜合經濟效益的視角等方面分析和解決實際生產中各種問題的能力。
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