2022高三一轮复习化学 第十章 第34讲　化学工艺流程综合题课件

这是一份2022高三一轮复习化学 第十章 第34讲　化学工艺流程综合题课件，共36页。PPT课件主要包含了操作与思考角度，循环物质的确定，副产品的判断等内容，欢迎下载使用。

一、题型框架1．化工流程线路示意图 (1)箭头：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)。(2)三线：物料进出线、操作流程线、循环操作线。
2．涉及问题(1)原料的预处理。(2)反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等)。(3)反应原理(化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化学等)。(4)绿色化学问题(物质循环利用、废物的处理、原子利用率、能量充分利用等)。(5)化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。
二、命题角度命题角度 1　常考化工术语及基本操作1．常考化学工艺术语
[典例1]　以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：
回答下列问题：(1)“酸解”时应该加入的酸是________，“滤渣1”中主要含有________(写化学式)。(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是_______、______。(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是___________________。(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________________________________________________________________________________________。
[答案]　(1)浓硫酸　SiO2(2)氧化亚铁离子　调节溶液pH，促进铁离子、铝离子转化为沉淀(3)取少量上层清液于洁净试管中，滴入几滴KSCN溶液，若无明显现象，则证明除杂基本完成(4)蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙，防止硫酸镁结晶析出
命题角度 2　物质成分的确定1．滤渣、滤液成分的确定要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：(1)反应过程中哪些物质(离子)消失了？(2)所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？要考虑这些离子间是否会发生反应？
[典例2]　氧化钪(Sc2O3)在合金、电光源、催化剂、激活剂和陶瓷等领域有广泛的应用，以钪精矿为原料(主要成分为Sc2O3，还含有Fe2O3、MnO、SiO2等杂质)生产氧化钪的一种工艺流程如下：
(1)“酸溶”得到滤渣的主要成分是________；25 ℃时，加入氨水调节溶液的pH＝3，过滤，滤渣的主要成分是________。(2)草酸钪在空气中“灼烧”时，产物除氧化钪外，还有________。[答案]　(1)SiO2　Fe(OH)3　(2)CO2
命题角度 3　化工流程中陌生化学方程式的书写首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，除遵循质量守恒外，还要遵循得失电子守恒规律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒规律)即可。
[典例3]　工业上“中温焙烧——钠化氧化法”回收电镀污泥中的铬已获技术上的突破。其工艺流程如下： 查阅资料：电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质；水浸后溶液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质。
请回答：(1)“焙烧氧化”过程中Cr(OH)3转化成Na2CrO4的化学方程式为___________________________________________________________。(2)滤渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2和X，生成X的离子反应方程式为___________________________________________________________。(3)“酸化浓缩”时，需继续加入H2SO4，使Na2CrO4转化成Na2Cr2O7，反应的离子方程式为______________。
命题角度 4　工艺流程题中的分离与提纯1．物质分离、提纯的六种物理方法
2．分离提纯语言描述规范答题(1)溶液结晶答题规范从溶液中得到带结晶水的晶体的规范是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(2)除杂答题规范在书写某一步骤是为了除杂时，应该规范回答，“是为了除去××杂质”，“除杂”等一类万能式的回答是不能得分的。
[典例4]　高氯酸铵NH4ClO4是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列流程制取。
(1)反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15，从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、________、________、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是_________________________________________________________________________________________________________________________。[答案]　(1)蒸发浓缩　冷却结晶　过滤　减少洗涤过程中NH4ClO4晶体的损失
(2)若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________。 [答案]　(2)氨气与浓盐酸反应放出热量
2．计算方法——关系式法在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式将某中间物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系，也可通过守恒关系直接确定原料与所给数据物质之间的关系。
[典例5]　高纯硝酸锶Sr(NO3)2可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，提纯流程如下：
(1)“滤渣2”中BaCrO4(摩尔质量为M g·ml－1)的质量分数为_______(用代数式表示)。(2)若加入的HI溶液过量太多，测量结果会______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
三、思路与方法1．解题方法(1)首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。
(2)分段分析法：对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题，用分段分析法更容易找到解题的切入点。(3)交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。
2．答题步骤(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。(2)整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤，并获取以下信息：①知道“四个什么”。反应物是什么，发生了什么反应，该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。②抓住“一个关键”。一切反应或操作都是为获得产品而服务。(4)从问题中获取信息，帮助解题。