2025年高考化學(xué)工藝流程題的答題策略和知識(shí)清單
2024-09-25 09:12:43網(wǎng)絡(luò)整理
一、工藝流程題的答題策略
二、化工流程題的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及知識(shí)清單
原料浸取出元素——條件控制去雜質(zhì)——分離提純得產(chǎn)物
【歸納】原料預(yù)處理:
、偎峤喝芙狻⑷パ趸さ,使得可溶性的離子進(jìn)入溶液中,不容物過濾去除。
②堿浸:去油污(酯)、溶解鋁、二氧化硅、氧化鋁等,使得可溶性的離子進(jìn)入溶液中,不容物過濾去除。
、鬯号c水反應(yīng)或溶解,使原料變成離子進(jìn)入溶液中。
、苎心ィF化、粉碎):增大反應(yīng)接觸面積,以加快化學(xué)反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分。
、葑茻ū簾㈧褵菏刮镔|(zhì)高溫分解或者氧化去除雜質(zhì)、改變物質(zhì)結(jié)構(gòu),使物質(zhì)能溶解。如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)。煅燒高嶺土。
、藜尤肫渌镔|(zhì):如有機(jī)物醇、四氯化碳、無機(jī)鹽等----反應(yīng)、溶解。
【歸納】控制反應(yīng)條件:
、偃芤旱腜H:提供酸堿性環(huán)境反應(yīng)、抑制或促進(jìn)離子水解等產(chǎn)生沉淀便于分離等。
調(diào)節(jié)PH的方法:調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn):一是能與H+反應(yīng),使溶液pH增大;二是不引入新雜質(zhì)。(一般酸、堿、氧化物、水解的鹽等)如:要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
、跍囟龋荷郎----加快反應(yīng)(溶解)速率;促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng);去除熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)或易升華的物質(zhì)。
降溫----防止物質(zhì)分解,揮發(fā);使平衡向放熱方向移動(dòng);使高沸點(diǎn)的物質(zhì)液化,使其與其他物質(zhì)分離;降低溶解度,減少損失。
控溫-----水浴、沙浴、油浴-----受熱均勻,便于控制溫度。溫度太高---速率太快;物質(zhì)可能分解、揮發(fā)、水解;催化劑可能中毒;發(fā)生副反應(yīng)等。溫度太低----速率可能太慢;催化劑活性不高;物質(zhì)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率不高等。
、垩趸瘎ㄟ原劑)(電化學(xué)):生產(chǎn)目標(biāo)(過程)產(chǎn)物或去除某些離子。
④其他條件:濃度、壓強(qiáng)、催化劑、隔絕空氣等。
【歸納】分離提純的方法:
①過濾:一貼二低三靠四洗;四洗--為什么要洗--用什么洗----怎么洗滌----洗干凈沒?
為什么洗:去除晶體表面的雜質(zhì);把目標(biāo)產(chǎn)物盡可能洗出來,提升產(chǎn)率;
用什么洗:蒸餾水、冷水、有機(jī)溶劑(醇、酮、醚)等;如酒精洗硫酸亞鐵銨晶體可降低晶體因溶解造成損失,可以出去表面的水,酒精易揮發(fā),易干燥。
怎么洗滌:沿著玻璃棒向過濾器中加入蒸餾水(其他溶劑)至浸沒沉淀,待其自然流下后,重復(fù)2~3次。
洗干凈沒:(離子檢驗(yàn))取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加某某試劑(其他操作),產(chǎn)生什么現(xiàn)象?則是否洗干凈。
減壓過濾(吸濾、抽濾):減壓過濾裝置由真空泵、布氏漏斗、吸濾瓶組成。
②結(jié)晶(重結(jié)晶):溶液?jiǎn)我蝗苜|(zhì)時(shí),所得晶體不帶結(jié)晶水,如氯化鈉溶液結(jié)晶過程為----蒸發(fā)結(jié)晶;所得晶體帶有結(jié)晶水,如硫酸銅溶液得到CuSO4?5H2O晶體過程為:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾。
溶液為兩種以上溶質(zhì)時(shí),要得到溶解度受溫度影響小得溶質(zhì)----蒸發(fā)結(jié)晶,趁熱過濾,如除去NaCl中少量的KCl;要得到溶解度受溫度影響大得溶質(zhì)----蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,如除KCl去中少量的NaCl。
晶體干燥:自然晾干、濾紙吸干、在干燥器中干燥、烘干(熱穩(wěn)定性較好)。
、圯腿。ǚ忠海寒(dāng)向混合物加入有機(jī)試劑(苯、四氯化碳等)后分離的,且題目信息有涉及溶解度不同時(shí)考慮萃取。常見液—液萃。ㄈ缬帽交駽Cl4萃取水中的溴),固--液萃取(如用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產(chǎn)量)。一般萃取分液后的混合溶液采取蒸餾的方式分離。海帶中提取碘(灼燒---溶解---過濾—氧化---萃取—蒸餾)。
、苷麴s(分餾):題目信息有涉及沸點(diǎn)不同時(shí),考慮蒸餾,常見混合液體或液-固體系
三、化工流程題的答題策略
1、粗讀題、得目的、標(biāo)記有用信息、先問題后框圖。
首先將題目從頭到尾初讀一遍,初步了解原料、目的和提供一些課本上沒有但題目中必須要用到的新信息。閱讀時(shí)隨手標(biāo)記目的及相關(guān)信息。先看問題,再看框圖。
2、看箭頭,析過程
箭頭打進(jìn)的方向是反應(yīng)物,打出的是生成物,有進(jìn)又有出的是可循環(huán)利用的而物質(zhì)。
3、細(xì)分析,看措施,推用意、理關(guān)系
、僭虾彤a(chǎn)品:從某種原料出發(fā),要得到最終產(chǎn)品,必須除去什么元素、引進(jìn)什么元素?關(guān)注雜質(zhì)離子的去向及產(chǎn)品的生成,有時(shí)需要逆向推倒。
、诓襟E與目的:加入某種試劑(什么反應(yīng)),進(jìn)行相應(yīng)操作,其目的是什么?結(jié)合后面步驟進(jìn)行思考。特別關(guān)注化合價(jià)變化和溶液酸堿性(兩大主旋律)
③信息和遷移:新信息一般是重要的暗示和突破口,所給的信息一定有用,但需要提煉、重組、分解和遷移,結(jié)合設(shè)問分析、判斷正確做答。
、芨杏X和結(jié)果:對(duì)于比較陌生的流程時(shí),不必糾結(jié)于某步驟不能看懂,要從宏觀上把握整個(gè)流程,抓大放小,關(guān)注步驟的結(jié)果,跟著感覺走。
4、精準(zhǔn)和規(guī)范:填寫答案時(shí)要運(yùn)用正確規(guī)范的化學(xué)用語,清晰、嚴(yán)密地組織、精準(zhǔn)表述答案,按照題目要求寫出答案。
①增大原料浸出率的措施:攪拌、升高溫度、延長浸出時(shí)間、增大氣體的流速(濃度、壓強(qiáng)),增大氣液或固液接觸面積。
、诩訜岬哪康模杭涌旆磻(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。
、蹨囟炔桓哂××℃的原因:適當(dāng)加快反應(yīng)速率,但溫度過高會(huì)造成(如濃硝酸)揮發(fā)//(如H2O2、NH4HCO3)分解//(如Na2SO3)氧化或促進(jìn)(如AlCl3)水解等。
、軓臑V液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大的晶體)的方法【蒸發(fā)濃縮<至有晶膜出現(xiàn)>、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、干燥】
、輳臑V液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法(蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾<如果溫度下降,雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來>、洗滌、干燥)
⑥溶液配制、灼燒、蒸發(fā)、過濾用到的儀器
、呖刂颇撤磻(yīng)的pH值使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀(調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要元素對(duì)應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿,以避免引入新的雜質(zhì);pH分離時(shí)的范圍確定、范圍過小的后果<導(dǎo)致某離子沉淀不完全>或過大的后果<導(dǎo)致主要離子開始沉淀>)
、鄿p壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因:減小壓強(qiáng),使液體沸點(diǎn)降低,防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解\揮發(fā)。
、釞z驗(yàn)溶液中離子是否沉淀完全的方法:將溶液靜置一段時(shí)間后,向上層清夜中滴入沉淀劑,若無沉淀生成,則離子沉淀完全。
、庀礈斐恋恚貉夭AО敉^濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下,重復(fù)操作2-3次。
檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴入某試劑,若-----------(現(xiàn)象),則沉淀洗滌干凈。
冰水洗滌的目的:洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗。
乙醇洗滌的目的:降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗,得到較干燥的產(chǎn)物。
蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍:抑制某離子的水解,如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時(shí)為獲得AlCl3需在HCl氣流中進(jìn)行。
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