高考化學總復習 專題講座三 無機化工生產(chǎn)流程題的突破策略課件.ppt
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專題講座三 無機化工生產(chǎn)流程題的突破策略,工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖的形式表示出來,并根據(jù)物質生產(chǎn)流程中的有關化學知識步步設問,該類試題具有以下特點: (1)箭頭:箭頭進入的是投料(即反應物)、出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。 (2)三線:出線和進線均表示物料流向或操作流程,可逆線表示物質循環(huán)使用。,,1.原料預處理方式,2.必考的反應條件,3.提純方法,4.分離方法 (1)過濾(熱濾或抽濾):分離難溶物和易溶物,根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。 (2)萃取和分液:利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質,如用CCl4萃取溴水中的溴。 (3)蒸發(fā)結晶:提取溶解度隨溫度的變化而變化不大的溶質,如NaCl。 (4)冷卻結晶:提取溶解度隨溫度的變化而變化較大的溶質、易水解的溶質或結晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO45H2O、FeSO47H2O等。 (5)蒸餾或分餾:分離沸點不同且互溶的液體混合物,如分離乙醇和甘油。 (6)冷卻法:利用氣體易液化的特點分離氣體,如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣與氮氣、氫氣。,典例 (2014年高考安徽卷)LiPF6是鋰離子電池中廣泛應用的電解質,某工廠用LiF、PCl5為原料,低溫反應制備LiPF6,其流程如下:,,已知:HCl的沸點是-85.0 ℃,HF的沸點是19.5 ℃。 (1)第①步反應中無水HF的作用是________、________。反應設備不能用玻璃材質的原因是________(用化學方程式表示)。無水HF有腐蝕性和毒性,工廠安全手冊提示:如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的________溶液沖洗。 (2)該流程需在無水條件下進行,第③步反應中PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,寫出PF5水解的化學方程式:____________________ _______________________________________________________。 (3)第④步分離采用的方法是________;第⑤步分離尾氣中的HF、HCl采用的方法是________。 (4)LiPF6產(chǎn)品中通?;煊猩倭縇iF。取樣品w g,測得Li的物質的量為n mol,則該樣品中LiPF6的物質的量為________mol(用含w、n的代數(shù)式表示)。,信息提取,解析 (1)LiF為固體,加入HF后生成溶于HF的LiHF2,所以無水HF既是與LiF反應生成LiHF2的反應物,又是溶解LiHF2的溶劑;一般酸性試劑沾到皮膚上用2%的NaHCO3溶液沖洗。 (2)PF5中的P為+5價,可結合水中的—OH生成H3PO4;F為-1價,可結合水中的—H生成HF。 (3)分離固體不溶物(LiPF6)和液體(HF)的方法是過濾;由于HF和HCl的沸點相差較大,所以應采用冷凝的方法,使HF成為液體,與氣體HCl分離開來。,步驟1 快速瀏覽,明確實驗目的 (1)閱讀題目的背景材料、找出提供的原料、分析提供的條件和圖表。 (2)解讀操作流程、挖掘重要的操作步驟。 步驟2 仔細審讀,關注有效信息 (1)關注箭頭號:圖1箭頭表示的是反應物同時加入,圖2表示反應物分步加入,圖3表示循環(huán)反應。 (2)關注框內所列內容:根據(jù)實驗目的,大致弄清從原料到產(chǎn)品的物質間的轉化關系。,,步驟3 對照問題,提煉關鍵信息 根據(jù)設問提煉出對解決問題有用的信息。有些題干中不很明了的信息可能會在問題中有所涉及而得以完善。有些信息問題涉及不到,屬于無效信息,所以對題干中和流程圖中不懂的信息要大膽跳過,如果解決問題需要再重新梳理。,即時訓練 1.某工廠用CaSO4、NH3、H2O、CO2制備(NH4)2SO4,其工藝流程如下: 下列推斷不合理的是( ) A.直接蒸干濾液得到純凈的(NH4)2SO4 B.生成1 mol(NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3 C.CO2可循環(huán)使用 D.往甲中通CO2有利于(NH4)2SO4生成 答案:A,,2.KNO3是重要的化工產(chǎn)品,下面是一種已獲得專利的KNO3制備方法的主要步驟: (1)反應Ⅰ中,CaSO4與NH4HCO3的物質的量之比為1∶2,該反應的化學方程式為_____________________________________________。 (2)反應Ⅱ需在干態(tài)、加熱的條件下進行,加熱的目的是______ _______________________________________________________; 從反應Ⅳ所得混合物中分離出CaSO4的方法是趁熱過濾,趁熱過濾的目的是________________________________________________。,,(3)檢驗反應Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是:取少量K2SO4樣品溶解于水,____________________________________________。 (4)整個流程中,可循環(huán)利用的物質除(NH4)2SO4外,還有________(填化學式)。,3.(2013年高考全國新課標卷Ⅱ)氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質]的流程如下: 提示:①在本實驗條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化,②高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。,回答下列問題: (1)反應②中除掉的雜質離子是________,發(fā)生反應的離子方程式為_______________________________________________________; 在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對除雜的影響是________。 (2)反應③的反應類型為________,過濾得到的濾渣中,除了過量的鋅外還有________。 (3)反應④形成的沉淀要用水洗,檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是________。 (4)反應④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2,取干燥后的濾餅11.2 g,燃燒后可得到產(chǎn)品8.1 g,則x等于________。,- 配套講稿:
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