第8套〈化学工艺流程题〉变通磨尖卷解析.doc

8．化学工艺流程题变通磨尖卷 {磨尖思路}工艺流程题是新课标高考化学试题最大亮点和热点。工艺流程题以化工产品的工业生产流程简图为命题模型, 设问灵活，考查应用化学平衡原理、电离和水解理论、物质制备和分离、绿色化学以及以经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力，对思维的逻辑推理要求较高。 {磨尖要点} 1．化工流程题的基本结构 （1）题头：介绍该生产工艺的原材料、目的、原理。 （2）题干：用框图形式将操作或物质转换或分离提纯等主要生产工艺流程表示出来。 （3）题尾：根据流程中涉及的化学知识设问，一般包含样品的溶解，物质的富集原理与方法，副产物的成分，主要产品的提纯、分离化学原理与操作方法，产品成分确定、目标产物的产率、原料转化率等。通常涉及氧化还原反应、离子反应、化学反应速率、化学平衡移动原理、溶液的酸碱性(或 pH)、溶度积、电化学原理应用等问题。 2．化工流程题的解题策略 （1）正确理解流程图前后的关系 ①分析每步反应生成的产物及副产物。 ②化工流程实质是化学反应流程，通过流程的前后联系，明确整个流程中每步操作的目的。 ③以元素化合物基础知识为核心构建流程网络联系图。 （2）挖掘图表中有效信息和关键字词 化工流程图题将所要表达的信息以文字、框图、表格、图像等形式呈现出来，而解题需要对这些信息进行阅读、整理、分析、理解、组合和应用，找出有效信息，发现问题，打破惯性思维，将信息向深层次拓展，进行信息整合，为正确解答问题创造条件。 （3）找出工业生产流程主线与核心 通过工业生产流程的主线，对化工生产的流程和工艺手段、操作的名称和目的进行分析。其规律是“主线主产品，分支副产品，回头为循环”。 （4）熟悉常见工艺手段、操作的名称和目的 ①原料的处理。 a．溶解：通常用酸溶解，也有用水、碱或有机溶剂等进行溶解、富集。 用酸溶解样品一般是溶解不易溶于水但可溶于酸的盐、金属氧化物和氢氧化物，生成可溶性盐。 用碱溶解样品一般是溶解不易溶于水但可溶于碱的非金属氧化物、两性氧化物和两性氢氧化物等，生成可溶性盐。 溶解样品过程中通入空气或加入强氧化剂的目的是将原料中有还原性的低价元素氧化为高价元素，生成可溶性物质。 b．灼烧：如从海带中提取碘。 c．煅烧：改变结构，使一些物质能溶于某些溶剂，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。 d．其他：研磨或剪碎、榨汁、富集、表面处理，如除去金属表面的油污等。 ②反应条件的控制 a．pH 的控制：控制溶液的酸碱性，使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀，如 Fe3＋、Cu2＋的分步沉淀。 b．控制蒸发或反应时的气体氛围：如 MgCl2 溶液制无水MgCl2。 c．温度的控制：控制反应速率或促使平衡向某个方向移动；促进(或抑制)某物质结晶析出；防止某些物质在高温时分解，如有 H2O2 参与的反应。 d．趁热过滤：若目的是获得固体，则是为了防止其他物质析出导致产品不纯或防止温度降低固体溶解；若目的是获得液体，则是为了防止温度降低析出固体，造成损耗。 e．洗涤：洗去晶体表面的杂质离子。在化工生产中水洗的目的一般是除去原料和产品中的可溶性杂质。 若是冰水洗涤，可减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗；若是有机溶剂(乙醇、乙醚等)洗涤，除了减少溶解损耗外还便于干燥。 ③分离除杂 一般无机物的除杂常用溶解、蒸发、结晶法，氧化还原法，灼烧法等；有机物的分离用蒸馏、分馏、萃取、分液法等；气体常用洗气法。 {磨尖精讲} [答题规范示例] 1．CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下： 已知：浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等； 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式 ▲ 。 NaClO3的作用是 ▲ 。 加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为 ▲ 。 萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。萃取剂的作用是 ▲ ；其使用的适宜pH范围是 ▲ 。 A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5 为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 ▲