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1、2020 2020 全新版全新版专题三工艺流程专题三工艺流程第2部分专题三工艺流程化学一、工艺流程路线示意图一、工艺流程路线示意图关注流程图中的出线、进线关注流程图中的出线、进线(均表示物料流向或均表示物料流向或操作流程操作流程)、可逆线、可逆线(表示物质循环利用表示物质循环利用)和核心化学反和核心化学反应。应。第2部分专题三工艺流程化学二、工艺流程题的解题策略二、工艺流程题的解题策略1一般采用首尾分析法,明确原始物质及目标一般采用首尾分析法,明确原始物质及目标产物产物2读流程,观其大略,找出流程主线读流程,观其大略,找出流程主线(如上图如上图)第2部分专题三工艺流程化学3常考操作术语及目的常
2、考操作术语及目的(1)对原料进行预处理的常用方法及其目的对原料进行预处理的常用方法及其目的粉碎粉碎(研磨研磨):增大反应物的接触面积,加快反:增大反应物的接触面积,加快反应速率或使反应更充分。应速率或使反应更充分。灼烧灼烧(煅烧煅烧):使固体在高温下分解或使杂质在:使固体在高温下分解或使杂质在高温下氧化、分解等。使反应充分进行或增大转化高温下氧化、分解等。使反应充分进行或增大转化率、产率。率、产率。第2部分专题三工艺流程化学第2部分专题三工艺流程化学第2部分专题三工艺流程化学4答题技巧:所设问题一般都是孤立的,在解答题技巧:所设问题一般都是孤立的,在解答时不要求流程全看懂后再解答,看不懂的地方
3、先跳答时不要求流程全看懂后再解答,看不懂的地方先跳过去,继续解答后面的问题。如写陌生的化学方程过去,继续解答后面的问题。如写陌生的化学方程式、混合物分离方法的名称及所用仪器名称等。式、混合物分离方法的名称及所用仪器名称等。第2部分专题三工艺流程化学第2部分专题三工艺流程化学第2部分专题三工艺流程化学第2部分专题三工艺流程化学第2部分专题三工艺流程化学3判断能够回收利用或可循环利用的物质判断能够回收利用或可循环利用的物质(1)回收利用的物质:流程中除主产物外还可以利回收利用的物质:流程中除主产物外还可以利用的物质。用的物质。(2)循环利用的物质:步骤中某一步的产物是另一循环利用的物质:步骤中某一
4、步的产物是另一步的原料,根据图中箭头方向步的原料,根据图中箭头方向(可逆线可逆线)即可判断出可即可判断出可循环利用的物质。循环利用的物质。第2部分专题三工艺流程化学4工艺流程的评价工艺流程的评价(1)设计方案的科学性:能否达到实验目的,杂质设计方案的科学性:能否达到实验目的,杂质是否完全除去、是否引入新的杂质等。是否完全除去、是否引入新的杂质等。(2)安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条件,避免高温、高压条件。件,避免高温、高压条件。(3)对环境的影响:是否符合绿色化学理念对环境的影响:是否符合绿色化学理念(原料原料或副产物无毒无害、无废弃物排放等或副产
5、物无毒无害、无废弃物排放等)。(4)节约性:原料的来源要丰富、价格低廉,利用节约性:原料的来源要丰富、价格低廉,利用率要尽量高。率要尽量高。第2部分专题三工艺流程化学物质制备物质制备(实验室模拟、工业生产等实验室模拟、工业生产等)(8年年3考,考,20162018考考)例例1(2019昆明改编昆明改编)碲碲(Te)广泛用于彩色玻璃和广泛用于彩色玻璃和陶瓷工艺。用某工业废渣陶瓷工艺。用某工业废渣(主要含有主要含有TeO2、少量、少量Ag、Au)为原料制备碲的一种工艺流程如下:为原料制备碲的一种工艺流程如下:类型类型 1 1第2部分专题三工艺流程化学已知:已知:TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸或
6、强微溶于水,易溶于较浓的强酸或强碱。碱。(1)类比类比CO2与与NaOH的反应,写出的反应,写出“碱浸碱浸”时发时发生反应的化学方程式:生反应的化学方程式:_。(2)“碱浸碱浸”后的滤渣可用于后的滤渣可用于_ _。TeO22NaOH=Na2TeO3H2O提取银和金提取银和金(或提炼贵金属等或提炼贵金属等)第2部分专题三工艺流程化学(3)“沉碲沉碲”时,缓慢加入硫酸,并不断搅拌。为时,缓慢加入硫酸,并不断搅拌。为生成生成TeO2沉淀需控制溶液的沉淀需控制溶液的pH在在4.55.0之间,其原之间,其原因是因是_ _。(4)“酸溶酸溶”后,在后,在TeCl4溶液中通入溶液中通入SO2,反应生,反应生
7、成碲和初中化学中两种常见的酸,则该反应的化学方成碲和初中化学中两种常见的酸,则该反应的化学方程式是程式是_ _。若溶液酸性过强,若溶液酸性过强,TeO2会继续与酸反应导致会继续与酸反应导致碲元素损失碲元素损失4H2OTeCl42SO2=Te4HCl2H2SO4第2部分专题三工艺流程化学例例2(2019淮安淮安)胆矾胆矾(CuSO45H2O)在工农业生在工农业生产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽(主主要含铜和锌要含铜和锌)为原料制备胆矾。实验流程如图所示:为原料制备胆矾。实验流程如图所示:第2部分专题三工艺流程化学查阅资料:氧化锌能溶于氢氧化钠溶
8、液。查阅资料:氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。(1)废旧电池铜帽的表面常有油污,可用洗洁精预废旧电池铜帽的表面常有油污,可用洗洁精预先除去,洗洁精在除去油污的过程中起先除去,洗洁精在除去油污的过程中起_作作用。用。(2)“灼烧灼烧”完全完全(已充分反应已充分反应)的判断依据是的判断依据是_。乳化乳化固体质量不再增加固体质量不再增加第2部分专题三工艺流程化学(3)“碱溶碱溶”步骤中,为加快反应速率可采取多种步骤中,为加快反应速率可采取多种措施,如搅拌、措施,如搅拌、_ _等。等。(4)“酸溶酸溶”时,发生反应的化学方程式是时,发生反应的化学方程式是_。加热加热(或增大氢氧化钠溶液的或增大氢氧化钠溶液的
9、浓度浓度)CuOH2SO4=CuSO4H2O第2部分专题三工艺流程化学例例3(2019潍坊潍坊)金属钛广泛应用于航空航天工金属钛广泛应用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿业、化工、医疗等领域。用钛铁矿(主要成分为主要成分为 FeTiO3)制取钛并获得副产品制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如图的主要工艺流程如图1所示:所示:第2部分专题三工艺流程化学(1)反应需持续通入氩气,氩气的作用是反应需持续通入氩气,氩气的作用是_。(2)反应的产物除红色固体反应的产物除红色固体A外,还有两种组成外,还有两种组成元素相同且相对分子质量相差元素相同且相对分子质量相差16的气体,则该反应的的气体,则该
10、反应的化学方程式为化学方程式为_。隔绝空气隔绝空气(或作保护气或作保护气)第2部分专题三工艺流程化学(3)反应中属于分解反应的是反应中属于分解反应的是_(填填序号序号)。(4)对反应进行改进,可直接生产锂离子电池的对反应进行改进,可直接生产锂离子电池的电极材料电极材料LiFePO4,工艺流程如图,工艺流程如图2所示。写出由所示。写出由FePO4制备制备LiFePO4的化学方程式:的化学方程式:_ _。第2部分专题三工艺流程化学回收利用回收利用(8年年2考,考,2019、2015考考)类型类型 2 2第2部分专题三工艺流程化学(1)操作中,使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒操作中,使用的玻璃仪器除烧杯
11、、玻璃棒外,还有外,还有_。(2)滤渣中含有的金属是滤渣中含有的金属是_。(3)根据工艺流程图,可以得出根据工艺流程图,可以得出Ni、Fe的金属活的金属活动性强弱顺序是动性强弱顺序是Ni_Fe(填填“”或或“”)。漏斗漏斗Ag第2部分专题三工艺流程化学(4)滤 液 中 加 入 足 量 铁 粉 的 主 要 目 的 是滤 液 中 加 入 足 量 铁 粉 的 主 要 目 的 是_,固体,固体A中除主要含有铜外,还含中除主要含有铜外,还含有一定量的铁,为进一步提纯铜,可向固体有一定量的铁,为进一步提纯铜,可向固体A中加入中加入适量稀硫酸,反应的化学方程式为适量稀硫酸,反应的化学方程式为_ _。(5)相
12、比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该工艺流程的主要优点是流程的主要优点是_。将铜置换出来将铜置换出来FeH2SO4=FeSO4H2减少了环境污染减少了环境污染第2部分专题三工艺流程化学例例5(2019南宁改编南宁改编)工业上利用某废渣工业上利用某废渣含含FeSO4、Fe2(SO4)3及少量及少量CaO和和MgO制备高档颜料制备高档颜料铁红铁红(主要成分为主要成分为Fe2O3)和回收和回收(NH4)2SO4。具体生产。具体生产流程如下:流程如下:第2部分专题三工艺流程化学【背景信息背景信息】a.氧化反应中,会有元素化合价发生氧化反应中,会有元素化合价发生变化
13、。变化。b3Fe2(SO4)312NH3H2O=(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12(铵黄铁矾晶体铵黄铁矾晶体)5(NH4)2SO4。(1)加入物质加入物质X溶解废渣,溶解废渣,X应选用应选用_(填序填序号号)。A盐酸盐酸B硫酸硫酸C氨水氨水D氢氧化钠氢氧化钠B第2部分专题三工艺流程化学(2)步骤步骤“酸浸酸浸”时,生成盐的化学方程式为时,生成盐的化学方程式为_(写一个写一个)。(3)结晶和操作结晶和操作Y中都必须用到的一种玻璃仪器是中都必须用到的一种玻璃仪器是_。MgOH2SO4=MgSO4H2O(或或CaOH2SO4=CaSO4H2O)玻璃棒玻璃棒第2部分专题三工艺流程化学(4)步骤
14、中一般选择通入空气进行氧化步骤中一般选择通入空气进行氧化(可供选可供选择的其他氧化剂还有择的其他氧化剂还有Cl2、MnO2等等),原因是,原因是_(写一写一点点);工业上对该操作控制在;工业上对该操作控制在4 h左右为宜,根据右图左右为宜,根据右图有关数据,分析影响有关数据,分析影响Fe2 氧化率的变化规律:氧化率的变化规律:_。原料易得原料易得(或成本低,或不产生污染等或成本低,或不产生污染等)温度越高,温度越高,pH值越小,值越小,Fe2氧化率越高氧化率越高第2部分专题三工艺流程化学分离提纯分离提纯(8年年1考,考,2012考考)例例6(2019泰安改编泰安改编)化学是认识、改造和应用物化
15、学是认识、改造和应用物质的科学。从海水中提取镁、制质的科学。从海水中提取镁、制“碱碱”等,都体现了等,都体现了人类改造物质的智慧。结合流程图人类改造物质的智慧。结合流程图(部分操作和条件部分操作和条件已略去已略去),回答相关问题:,回答相关问题:类型类型 3 3第2部分专题三工艺流程化学(1)粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,通过步骤杂质,通过步骤,再利用过滤操作进行除杂。步骤,再利用过滤操作进行除杂。步骤加入下列三种溶液的先后顺序为加入下列三种溶液的先后顺序为_ _(填序号填序号)。a稍过量的稍过量的Na2CO3溶液溶液b稍过量的稍过量的B
16、aCl2溶液溶液c稍过量的稍过量的NaOH溶液溶液cba(或或bca,或或bac)第2部分专题三工艺流程化学(2)步骤步骤先向饱和食盐水中通入氨气,然后在加先向饱和食盐水中通入氨气,然后在加压条件下不断通入二氧化碳,使碳酸氢钠结晶析出并压条件下不断通入二氧化碳,使碳酸氢钠结晶析出并得到一种可作氮肥的盐,写出该过程中反应的化学方得到一种可作氮肥的盐,写出该过程中反应的化学方程式:程式:_ _。第2部分专题三工艺流程化学(3)母液中有母液中有MgCl2,却经历了步骤,却经历了步骤、的转化的转化过程,其目的是富集、提纯过程,其目的是富集、提纯MgCl2,写出步骤,写出步骤中发中发生反应的化学方程式:生反应的化学方程式:_ _。(4)化学变化是改造物质的重要途径。上述流程图化学变化是改造物质的重要途径。上述流程图中没有涉及的基本反应类型是中没有涉及的基本反应类型是_。Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O 置换反应置换反应