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1、专题专题 工工工工业业流程流程流程流程图专图专题题第1页，本讲稿共18页一一.试试 题题 特特 点点 工业流程图工业流程图题在实验能力的考查中，已成为其题在实验能力的考查中，已成为其必考的主流题型，因为它能很好的体现了新课标考必考的主流题型，因为它能很好的体现了新课标考试说明中，对考生的主要能力要求：试说明中，对考生的主要能力要求：“具备通过对具备通过对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象以及相自然界、生产、生活和科学实验中化学现象以及相关关模型模型、图形图形和和图表图表等的观察，获取有关的感性知识等的观察，获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所和印象，并运用分析、
2、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力获取的信息进行初步加工和应用的能力；能够敏捷、；能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上在分析评价的基础上应用新信息的能力应用新信息的能力”。第2页，本讲稿共18页 这类题目主要考查学生对这类题目主要考查学生对新信息新信息的处理的处理能力，试题设计涉及元素及化合物的知识和能力，试题设计涉及元素及化合物的知识和基本反应原理、反应条件的控制（温度、基本反应原理、反应条件的控制（温度、PH、投料比等）、实验技术、能量问题、投料比等）、实验技术、能量问题、绿色
3、化工等，从考查的知识角度而言，其主绿色化工等，从考查的知识角度而言，其主要功能是通过要功能是通过“工艺流程工艺流程”来学习反应原理，来学习反应原理，使化工生产实践与化学知识相结合。使化工生产实践与化学知识相结合。第3页，本讲稿共18页背景背景：以贴近化工生产工艺的背景知识为载：以贴近化工生产工艺的背景知识为载体且情景新颖，源于课本又高于课本（如硫酸、体且情景新颖，源于课本又高于课本（如硫酸、硝酸、合成氨、氯碱工业、海水的综合利用、硝酸、合成氨、氯碱工业、海水的综合利用、金属的冶炼等工业产品的生产），以丰富的化金属的冶炼等工业产品的生产），以丰富的化学理论联系生产实际，考查学生运用化学知识学理论
4、联系生产实际，考查学生运用化学知识解决工业生产中实际问题的能力。解决工业生产中实际问题的能力。流程流程:原料原料-操作操作-产品。其主要框架如下产品。其主要框架如下图所示图所示第4页，本讲稿共18页第5页，本讲稿共18页 二二.考考 点点 设设 置置 原理：原理：I：化学原理：用氧化还原、化学平衡、反应速率、：化学原理：用氧化还原、化学平衡、反应速率、电解质溶液、电化学、热化学等理论知识去分析电解质溶液、电化学、热化学等理论知识去分析化工生产实际。物质的检验、制备等元素化合物化工生产实际。物质的检验、制备等元素化合物的综合知识。的综合知识。II：物理原理：分离、提纯如：物理原理：分离、提纯如:
5、过滤、蒸馏、蒸发、过滤、蒸馏、蒸发、结晶、萃取、分液、升华等实验操作名称与使用结晶、萃取、分液、升华等实验操作名称与使用仪器。仪器。定量计算：定量计算：将计算能力熔合到实际问题的情景中，体现了将计算能力熔合到实际问题的情景中，体现了化学计算的工具功能。化学计算的工具功能。第6页，本讲稿共18页化学用语化学用语：离子方程式、电极方程式，化学：离子方程式、电极方程式，化学方程式、热化学及方程式、热化学及信息型方程式信息型方程式的书写等形的书写等形式考查全面到位。式考查全面到位。化学学科思想化学学科思想：I.绿色化学思想：体现了有效利用资源、循环绿色化学思想：体现了有效利用资源、循环控制、反应物及废
6、物利用等问题，涉及控制、反应物及废物利用等问题，涉及“三三废废”的来源、对环境的影响和处理原理等；的来源、对环境的影响和处理原理等；II.变量控制思想：考查变量控制思想：考查实验技术实验技术中的反应条件中的反应条件的控制（温度、的控制（温度、PH、投料比等）、投料比等）第7页，本讲稿共18页三三.解解 题题 指指 导导 建模思想：建模思想：建模思想：建模思想：带着问题精心研究带着问题精心研究带着问题精心研究带着问题精心研究“工艺流程图工艺流程图工艺流程图工艺流程图”-明确生产目的明确生产目的明确生产目的明确生产目的：从题干中获取有用信息，明确原料及主要成分是什：从题干中获取有用信息，明确原料及
7、主要成分是什：从题干中获取有用信息，明确原料及主要成分是什：从题干中获取有用信息，明确原料及主要成分是什么，产品是什么，看清物料流向（出线、进线、回转的循环线），正么，产品是什么，看清物料流向（出线、进线、回转的循环线），正么，产品是什么，看清物料流向（出线、进线、回转的循环线），正么，产品是什么，看清物料流向（出线、进线、回转的循环线），正确分析出产品中各种元素的来源，分析确分析出产品中各种元素的来源，分析确分析出产品中各种元素的来源，分析确分析出产品中各种元素的来源，分析“元素流元素流元素流元素流”。分析每个流程分析每个流程分析每个流程分析每个流程：发生了什么反应、依据的原理、用到了哪些实
8、验：发生了什么反应、依据的原理、用到了哪些实验：发生了什么反应、依据的原理、用到了哪些实验：发生了什么反应、依据的原理、用到了哪些实验（分离或提纯）操作及达到了什么目的（很多时候要联系到小题干（分离或提纯）操作及达到了什么目的（很多时候要联系到小题干（分离或提纯）操作及达到了什么目的（很多时候要联系到小题干（分离或提纯）操作及达到了什么目的（很多时候要联系到小题干的信息，要注意前后信息或问题的的信息，要注意前后信息或问题的的信息，要注意前后信息或问题的的信息，要注意前后信息或问题的“裙带关系裙带关系裙带关系裙带关系”！）。！）。！）。！）。整合思路整合思路整合思路整合思路：将原料：将原料：将原
9、料：将原料-操作操作操作操作-产品整个流程串通起来，从而形成一条从最产品整个流程串通起来，从而形成一条从最产品整个流程串通起来，从而形成一条从最产品整个流程串通起来，从而形成一条从最初原料得到最终产品的完整而准确的初原料得到最终产品的完整而准确的初原料得到最终产品的完整而准确的初原料得到最终产品的完整而准确的“思维流思维流思维流思维流”。依设问答题依设问答题依设问答题依设问答题：这一步很关键，高考评卷分析都指出：学生的表述：这一步很关键，高考评卷分析都指出：学生的表述：这一步很关键，高考评卷分析都指出：学生的表述：这一步很关键，高考评卷分析都指出：学生的表述能力较差，答题时不能答非所问，文字表
10、达要能力较差，答题时不能答非所问，文字表达要能力较差，答题时不能答非所问，文字表达要能力较差，答题时不能答非所问，文字表达要“简而全简而全简而全简而全”且用对且用对且用对且用对“化学语言化学语言化学语言化学语言”、化学用语要书写规范、计算出的数据要、化学用语要书写规范、计算出的数据要、化学用语要书写规范、计算出的数据要、化学用语要书写规范、计算出的数据要“精准精准精准精准”！第8页，本讲稿共18页 硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCOZnCO3 3，并含少量的，并含少
11、量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程图如下：等，生产工艺流程图如下：例题解析例题解析2010福建省理科综合福建省理科综合24菱菱锌锌矿矿菱锌菱锌矿粉矿粉滤滤液液 1 1滤滤液液2 2沉淀沉淀含针含针铁矿铁矿滤滤液液 3 3用于制取用于制取MgOMgO 沉淀沉淀Zn(OH)Zn(OH)2 2滤滤液液 4 4 干燥得干燥得ZnSOZnSO4 47H7H2 2O O研磨研磨过量浓盐酸过量浓盐酸浸取浸取过滤过滤调节调节pHpH漂白粉漂白粉氧氧化化除除铁铁调节调节pHpH硫酸硫酸溶解溶解锌粉锌粉第9页，本讲稿共18页目的目的:菱锌矿生产硫酸锌菱锌矿生产硫酸锌菱菱锌锌矿矿菱锌菱锌矿粉
12、矿粉滤液 1滤液2沉淀含针铁矿滤液 3用于制取MgO 沉淀Zn(OH)2滤液 4 干燥得ZnSO47H2O研磨研磨过量浓盐酸过量浓盐酸浸取浸取过滤过滤调节调节pHpH漂白粉漂白粉氧氧化化除除铁铁调节调节pHpH硫酸硫酸溶解溶解锌粉锌粉ZnCO3Fe2O3FeCO3MgOCaOZn2+,Fe3+Fe2+,Mg2+Ca2+羟基氧化铁羟基氧化铁矿物矿物FeO(OH)(+3)FeO(OH)(+3)Zn2+Mg2+Ca2+Mg2+Ca2+ZnSOZnSO4 4溶液溶液解题方法解题方法明确明确实验目的，实验目的，分析混合物成分分析混合物成分分析分析每一个步骤每一个步骤发生了那些发生了那些化学反应化学反应分
13、析分析每一个步骤每一个步骤达到了达到了什么目的什么目的理解流程中涉及到的化学原理和操作理解流程中涉及到的化学原理和操作 第10页，本讲稿共18页请回答下列问题：请回答下列问题：(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是将菱锌矿研磨成粉的目的是 (2)根据下表数据，调节根据下表数据，调节“滤液滤液2”的的pH时，理论上可选用时，理论上可选用 的最大区间为的最大区间为 (3)工业上从工业上从“滤液滤液3”制取制取MgO过程中，过程中，合适的反应物合适的反应物是是_（选填序号）。（选填序号）。a.大理石粉大理石粉 b.石灰乳石灰乳 c.纯碱溶液纯碱溶液 d.烧碱溶液烧碱溶液(4)“滤液滤液4”之后的操作依次为之
14、后的操作依次为 、过滤，洗涤，干燥。过滤，洗涤，干燥。Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的开始沉淀的pH10.46.4沉淀完全的沉淀完全的pH12.48.0开始溶解的开始溶解的pH10.5Ksp5.610-126.810-62.810-9增大反应接触面积加快反应速率增大反应接触面积加快反应速率8.0pH10.4b(d)蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶第11页，本讲稿共18页触摸高考触摸高考2011厦门市质检理科综合厦门市质检理科综合25 利用染化厂的废料铁泥利用染化厂的废料铁泥(主要成分是主要成分是Fe2O3、FeO和铁和铁)制制 备可用于隐形飞机涂层的备可用于隐形飞机涂
15、层的纳米四氧化三铁纳米四氧化三铁的生产流程为：的生产流程为：铁泥铁泥沉淀沉淀C C滤液滤液B B滤液滤液A A纳米四纳米四氧化三铁氧化三铁共沉淀浊液共沉淀浊液物质物质D D硫酸过滤Fe粉分离NaOHNaOH溶液溶液H2O2调节调节PH=9PH=9加热搅拌干燥Fe2+第12页，本讲稿共18页铁泥铁泥沉淀沉淀C C滤液滤液B B滤液滤液A A纳米四纳米四氧化三铁氧化三铁共沉淀浊液共沉淀浊液物质物质D D硫酸过滤Fe粉分离NaOHNaOH溶液溶液H2O2调节调节PH=9PH=9加热搅拌干燥Fe2+Fe2O3FeOFeFe3+Fe2+Fe2+Fe(OH)2三价三价FeFe(OH)2Fe(OH)3混合物
16、混合物第13页，本讲稿共18页请回答：请回答：（1）在物质分类中，纳米四氧化三铁的主要成分）在物质分类中，纳米四氧化三铁的主要成分属于属于 （2）过程）过程主要的反应离子方程式为主要的反应离子方程式为 （3）已知）已知Fe(OH)2的的Ksp=110-15，Fe(OH)3的的 Ksp=110-36,通过计算所得数据说明过程通过计算所得数据说明过程调节调节pH=9的原因是的原因是 氧化物氧化物 2Fe3+Fe=3Fe2+当当pH=9时，时，Fe2+=110-5mol/L,已经完全沉淀已经完全沉淀解答：解答：过程过程将将Fe2+转化为转化为Fe(OH)2当当pH=9时，时，OH-=110-5mol
17、/L Fe(OH)2的的Ksp=Fe2+OH-2=110-15 Fe2+=110-5mol/L，溶液中离子浓度达到溶液中离子浓度达到10-5mol/L，认为已经完全沉淀，认为已经完全沉淀第14页，本讲稿共18页解题方法解题方法明确实验目的明确实验目的分析分析每一个步骤每一个步骤发生了那些发生了那些化学反应化学反应分析分析每一个步骤每一个步骤达到了达到了什么目的什么目的理解流程中涉及到的化学原理和操作理解流程中涉及到的化学原理和操作 第15页，本讲稿共18页v(2012福建卷24)（1）电镀是，镀件与电源的 极连接。v（2）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。v若用铜
18、盐进行化学镀铜，应选v用 （填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。v某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：负负还原剂还原剂调节溶液的调节溶液的pH至至89 之间之间 第16页，本讲稿共18页v（3）酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下：v步骤（i）中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。v步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。v在步骤（iii）发生的反应中，1molMnO2转移2个mol电子，该反应的离子方程式为 。v步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为v过滤后母液的pH=2.0，c（）=a molL1，c（）=b molL1，c（）=d molL1，该反应的平衡常数K=（用含a、b、d的代数式表示）。Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2+3H2O碳酸氢根离子碳酸氢根离子MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O第17页，本讲稿共18页第18页，本讲稿共18页