化工流程公开课.ppt
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化化工工流流程程六合高级中学六合高级中学高考第高考第16题考点分析题考点分析年份年份命题背景命题背景信息呈现信息呈现设问角度设问角度2011FeCl3晶体制备晶体制备流程图流程图方程式方程式2、物质推断、物质推断1、原理分析、原理分析2、平衡常数、平衡常数12012Ca(NO2)2制备制备流程图流程图方程式方程式1、物质推断、物质推断1、原理分析、原理分析3、平衡常数、平衡常数12013高纯高纯MgO制备制备流程图流程图实验装置图实验装置图方程式方程式3、物质推断、物质推断32014碱式硫酸铝制备碱式硫酸铝制备及应用及应用流程图流程图方程式方程式2、物质推断、物质推断2、原理分析、原理分析22015轻质碳酸钙制备轻质碳酸钙制备流程图流程图双坐标图双坐标图方程式方程式1、物质推断、物质推断2、原理分析、原理分析2、实验操作、实验操作12016KClO3制备制备流程图流程图溶解度溶解度曲线图曲线图方程式方程式1、物质推断、物质推断2、原理分析、原理分析2、实验操作、实验操作12017Al的制备的制备流程图流程图离子方程式、电极反应式离子方程式、电极反应式1、原理分析、电化学、原理分析、电化学考查考生的信息获考查考生的信息获取与加工的能力取与加工的能力考查从化学视角分析解决问题的能力考查考生的信息获考查考生的信息获取与加工的能力取与加工的能力化学用语正确化学用语正确规范的表达规范的表达化学实验探究和文字表达能力真题回顾真题回顾(2011江苏江苏16)以硫铁矿(主要成分为)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯)为原料制备氯化铁晶体(化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如下:
)的工艺流程如下:
回答下列问题:
回答下列问题:
(1)在一定条件下)在一定条件下,SO2转化为转化为SO3的反应为的反应为SO2O2SO3,该反应的平衡常数,该反应的平衡常数表达式为表达式为K过量的过量的SO2与与NaOH溶液反应的化学方程式为溶液反应的化学方程式为
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为(写化学式写化学式)。
例例1、(、(2011江苏江苏16)以硫铁矿(主要成分为)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制)为原料制备氯化铁晶体(备氯化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如下:
)的工艺流程如下:
原料预处理原料预处理核心反应核心反应获得产品获得产品化工流程题的结构化工流程题的结构一、化工一、化工流程试题流程试题的构成特点的构成特点题头:
题头:
题干:
题干:
题尾:
题尾:
介绍该工艺生产的介绍该工艺生产的原材料原材料、目的目的、原理原理。
用框图形式将操作或物质转换或分离提纯等主要生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。
产工艺流程表示出来。
根据流程中涉及到的化学知识设问。
根据流程中涉及到的化学知识设问。
做什么做什么怎么怎么做做为什为什么么一、化工一、化工流程题解题步骤与方法流程题解题步骤与方法11读题头知读题头知目的。
目的。
由由何种原料生产何种产物何种原料生产何种产物(包括副产物),注意对比原料和产品之间的(包括副产物),注意对比原料和产品之间的异同。
异同。
22析流程标析流程标微粒。
微粒。
弄弄懂每一步的反应物是什懂每一步的反应物是什么,发生什么反应,得到什么产物,如何分离,什么成么,发生什么反应,得到什么产物,如何分离,什么成分被除去,什么物质进入下一步的分被除去,什么物质进入下一步的反应反应33思问题答规范。
思问题答规范。
针对问题再次读图,获取有针对问题再次读图,获取有用信息,明确答题要求。
用信息,明确答题要求。
FeSO47H2O浅蓝绿色浅蓝绿色单斜晶体农业上用作化肥,除草剂及农药;工业用于制铁盐、净水剂、防腐剂、消毒剂等;医药上作抗贫血药以硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3,含少量SiO2、Al2O3)为原料制备绿矾(FeSO47H2O)任务一任务一:
构建工业流程图流程图。
信息金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL-1计算)8.85.8Fe2+5.03.0Al3+3.21.1Fe3+沉淀完全的pH开始沉淀的pH金属离子【总结与反思总结与反思】示例:
铝土矿Al2O3SiO2碱溶过滤NaOH滤渣SiO2NaAlO2任务二任务二:
从速率速率、产率产率和纯度纯度角度考虑,你觉得在各阶段可是实施哪些调控手段?
第一阶段:
原料预处理第一阶段:
原料预处理目的调控手段2013江苏卷江苏卷
(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入;石灰乳从吸收塔顶喷淋);其目的是;2014江江苏卷卷16(12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)62x溶液,并用于烟气脱硫研究。
1)酸浸酸浸时反反应的化学方程式的化学方程式为;第一阶段:
原料预处理第一阶段:
原料预处理方法目的调控手段溶解溶解研磨(搅拌)研磨(搅拌)灼烧(适当提高灼烧(适当提高温度)温度)其他:
剪碎、榨汁、剪碎、榨汁、富集、表面处理如富集、表面处理如去油污,去油污,等等提高反应速率提高原料的浸出率通常用酸溶酸溶,也有水溶水溶、碱溶碱溶、有机溶剂溶有机溶剂溶等。
淋浴喷头装置淋浴喷头装置如从海带提取如从海带提取碘碘2016江苏卷(12分)以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下:
(1)氯化过程控制电石渣过量,在75左右进行。
氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
生成Ca(ClO)2的化学方程式为。
提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有(填序号)A适当减缓通入Cl2速率B充分搅拌浆料C加水使Ca(OH)2完全溶解第二阶段:
核心反应小组讨论目的调控手段除杂(提高纯度)置换、氧化、调节pH等控制温度除杂除杂考查重点:
考查重点:
杂质离子的转化除去(转化为沉淀、气体等)杂质离子的转化除去(转化为沉淀、气体等)杂质离子的氧化除去杂质离子的氧化除去(KMnO4、H2O2等)等))、确定溶液中的杂质离子、确定溶液中的杂质离子)、找出杂质离子沉淀的、找出杂质离子沉淀的pH值值3)、答题规范、答题规范(除去(除去XX杂质)杂质)解题方法:
解题方法:
2016江苏卷16(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100gL-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是。
答案:
(3)蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶第三阶段:
获得产品目的调控手段分离、提纯加热蒸发、冷却结晶、加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等过滤、洗涤、干燥等小组讨论分离、提纯分离、提纯
(2)目标产物从溶液中析出:
目标产物从溶液中析出:
考查重点:
考查重点:
通过通过S-T图像分析,选择合适的分离方法图像分析,选择合适的分离方法解题方法:
解题方法:
关键是观察高温区各成份的溶解度特点关键是观察高温区各成份的溶解度特点趁热趁热过滤过滤蒸发蒸发浓缩浓缩结晶结晶冷却冷却结晶结晶滤滤液液高温溶解度小的成份高温溶解度小的成份(重结晶重结晶)高温溶解度大的成份高温溶解度大的成份混混合合溶溶液液过过滤滤滤滤液液晶体晶体A晶体晶体B
(1)分离操作主要方法:
过滤、蒸发、结晶、蒸馏、)分离操作主要方法:
过滤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液、渗析等萃取、分液、渗析等规律总结:
规律总结:
当溶液中有两种或以上溶质时当溶液中有两种或以上溶质时要得到溶解度受温度影响小的溶质:
要得到溶解度受温度影响小的溶质:
浓缩(结晶),趁热过滤浓缩(结晶),趁热过滤要得到溶解度受温度影响大的溶质:
要得到溶解度受温度影响大的溶质:
蒸发浓缩,冷却结晶蒸发浓缩,冷却结晶提升训练(2017南京二模)硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。
用锌硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。
用锌白矿(主要成分为白矿(主要成分为ZnO,还含有,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)制备等杂质)制备ZnSO47H2O的流程如下的流程如下锌白矿酸浸置换氧化结晶ZnSO47H2OH2SO4KMnO4纯ZnO滤渣1滤渣2锌粉Fe(OH)3、MnO2母液金属离子生成氢氧化物沉淀的金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的(开始沉淀的pH按金属离子浓度为按金属离子浓度为1.0mol/L计算)计算)金属离子金属离子开始沉淀的开始沉淀的pH沉淀完全的沉淀完全的pHFe3+1.13.2Fe2+5.88.8Zn2+6.48.0提示:
从物质转化线、流程线、操作线进行分析。
提示:
从物质转化线、流程线、操作线进行分析。
(1)“滤渣1”的主要成分为(填化学式)。
“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:
(填一种)。
(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+、H+反应外,另一主要反应的化学方程式为。
(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为,溶液pH控制在(3.2,6.4)之间的目的是。
(4)“母液”中含有盐类物质有(填化学式)。
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