化学实验与工业流程相结合导学案.doc

化学实验与工业流程相结合导学案 余浩平　兴宁市黄陂中学 【知识积累一】 化工生产主要解决六方面问题： 解决将原料转化为产品的生产原理； 除去所有杂质并分离提纯产品； 提高产量与产率； 减少污染，考虑 “绿色化学”生产； 原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题； 生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题 化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。要准确、顺利解答工艺流程题，学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。 常见与工业生产有关的化学反应——传统工业不能丢 ① 工业制粗硅 ②制漂白粉 ③工业制硫酸 ④合成氨工业 ⑤工业制硝酸 ⑥氯碱工业 ⑦工业制玻璃 ⑧工业制纯碱 【知识积累四】工业流程题中常用的关键词 原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水） 灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质： 如海带中提取碘 酸：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀） 碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进水解（沉淀） 氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子 氧化物：调节PH促进水解（沉淀） 控制PH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离 煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度 【练习1】聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6-n]本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下： 根据流程图回答下列问题： ⑴“煅烧”的目的是_______________________________________________。 ⑵配制质量分数15％的盐酸需要200 mL 30％的浓盐酸（密度约为1.15 g·cm－3）和_______ g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。 ⑶“溶解”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________。 ⑷加少量铝粉的主要作用是_____________________________________。 ⑸“调节溶液pH在4.2～4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是______________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是__________。 解析：对比原料与产品可知，该生产的主要工序：一是除去原料高岭土中的杂质，二是将Al203利用水解絮凝法转化为产品。再进一步分析，除铁用铝置换后过滤，高岭土中的Al203不溶于酸，必须经煅烧改变结构。该题经这样分析，题设的所有问题的答案并在分析之中。 参考答案：（1）改变高岭土的结构，使其能溶于酸。（2）230；量筒 。 （3）Al203+6H+==2Al3++3H2O??????Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O （4）除去溶液中的铁离子；??????? （5）pH计（或精密pH试纸）；水浴加热 [点评] 首尾分析法是一种解工艺流程题的常见方法，这种方法的特点：简单、直观，很容易抓住解题的关键，用起来方便有效。使用这一方法解题，关键在于认真对比分析原材料与产品的组成，从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生