流程图讲座1(1)

,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高考化学流程题的特点与解决方法,哈六中白艳滨,一、,流程题的基本特征,1、何为流程题？,将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的试题，流程图题是将元素化合物知识和化学实验基础知识以真实的工业流程为载体来进行综合考查，取代了传统的无机框图题。体现了化学与生产实践的紧密结合，让学生能解决实际问题，符合高考的命题立意。,2、流程题的目的？,两个目的：一是利用某些物质制备另一物质（基本概念、基本原理）；,另一目的就是从混合物中分离、提纯某一物质（基础实验操作）。,3,、流程题的设计环节？,原料处理混合物目标产物,原料：各种矿样（明矾石、孔雀石、铝土矿、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水）；,原料处理：,灼烧（煅烧）,：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘；再如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解,溶解：,水浸,与水接触反应或溶解；,酸浸,（与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去、去金属氧化物,（膜）、,调节,PH,抑制水解）；,碱浸,（去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节,PH,促进水解（沉淀）；研磨,利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe,3,O,4,胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：,已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：,（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有_ _。,A去除油污B溶解镀锌层C去除铁锈D钝化,答案：AB,典例：,2013浙江28,混合物的处理,：,运用氧化还原反应或复分解反应，结合反应原理分离制得目标产物,目标产物的处理,：进行分离、提纯、定量分析,4、流程题考什么？,2013年全国高考理综化学13份试卷中10份以流程图形式出题，比2012年又有所增加。,考查应用化学反应原理、化学平衡原理、水解理论、物质制备和分离的知识、绿色化学以及以经济的视角分析,解决,实际生产中的各种问题的能力。,（,1,）化学用语：,如化学方程式、离子方程式、化学式、离子符号,（,2,）化学反应原理：,各种平衡（水解平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡、,化学平衡）；化学反应速率；电化学的相关原理。,（,3,）实验基础：试剂的选择、分离提纯操作、仪器的用途。,（,4,）元素化合物知识：氧化还原反应、复分解反应的应用,（,5,）定量计算或分析,：,（转化率、产,率,、纯度等）。,二、流程题的应对策略,总体来说，要采取总览全题，结合问题截段分析的思路,:,总览全题就是对一些线型工艺流程试题，对比分析流程图中原料与产品之间的关系，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？,结合问题截段分析就是针对题目所涉及的问题在流程中的呈现位置进行截段，做重点分析，分析时，也要注意前后联系，不要断章取义。,若流程复杂，线索不清晰，那我们还可以直接看问题，有些问题考查基础实验操作、或基础离子检验、或典型物质的制备，均可脱离流程直接回答，或者针对问题到流程中找答案，这样又拿分又能节省宝贵的时间。,1,、关注传统化学工艺,熟悉中学化学中出现的重要的化工生产的生产原理,(1),钠：电解熔融氯化钠。,(2),镁：电解熔融氯化镁。,(3),铝：电解熔融氧化铝,（冰晶石Na,3,AlF,6,做助熔剂）,。,(4),铁：,CO,还原铁矿石、铝热法,(,热还原法,),。,(5),铜：火法炼铜、湿法炼铜、电解精炼铜,(6),氯气：电解饱和食盐水（氯碱工业，同时得到氢氧化钠）,(7),硅：在高温下，用焦炭还原二氧化硅。,(8),盐酸：将氢气在氯气中燃烧所得的氯化氢溶于水。,(9),硫酸：,FeS,2,(,或,S)SO,2,SO,3,H,2,SO,4,(,接触法,),。,(10),硝酸,NH,3,NONO,2,HNO,3,(,氨氧化法,),。,2、回归课本，吃透知识点，巩固重要的课后习题。,必修二第四章海水资源的开发利用中提到:,海带提碘；(P,91,-实验4-2)海带海带灰滤液H,2,O,2,氧化,I,为I,2,萃取蒸馏碘,海水提溴：(P,91,-资料卡片)酸化浓缩海水氯气氧化到Br,2,SO,2,还原到Br,-,（富集）再氯气氧化到Br,2,萃取蒸馏溴,海水提镁：（P,93,-4题）海水Mg(OH),2,MgCl,2,溶液（HCl气流蒸干）无水MgCl,2,Mg,如何从MgCl,2,6H,2,O中得到无水MgCl,2,：,在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl,2,的水解，且带走MgCl,2,6H,2,O受热产生的水汽,若直接加热MgCl,2,6H,2,O易得到Mg(OH)Cl的方程式：MgCl,2,6H,2,O=Mg(OH)Cl+HCl+5H,2,O,课本母题,1,：（,P106-9,）卤块的主要成分是,MgCl,2,此外还含,Fe,3+,、,Fe,2+,和,Mn,2+,等离子。若以它为原料可制轻质氧化镁。,涉及物质的转化、除杂，原料的经济性选择，,基础的实验操作：溶解、过滤、灼烧,课本母题2：（选修四P66-2）在粗制CuSO,4,5,H,2,O晶体中常含有Fe,2+,。在提纯时，为了除去Fe,2+,，常加入少量H,2,O,2,，使Fe,2+,氧化为Fe,3+,，再加入相应物质至pH=4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。,涉及离子的转化、除杂。,调节溶液的pH，常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：,a.能与H,+,反应，使溶液pH增大，应达到目标沉淀物沉淀完全的pH而小于保留离子开始沉淀的pH；,例如市一模的流程题中pH范围,b不引入新杂质。,例如：若要除去Cu,2+,中混有的Fe,3+,，可加入CuO,Cu(OH),2,、Cu,2,(OH),2,CO,3,等物质来调节溶液的pH，不可加NaOH溶液、氨水等。,迁移高考：2013年北京,卷,27,题,.,用含有A1,2,O,3,、SiO,2,和少量FeOxFe,2,O,3,的铝灰制备A1,2,(SO,4,),3,18H,2,O。工艺流程如下(部分操作和条件略):,。向铝灰中加入过量稀H,2,SO,4,，过滤:,。向滤液中加入过量KMnO,4,溶液，调节溶液的pH约为3；,。加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:,。加入MnSO,4,至紫红色消失，过滤;,。浓缩、结晶、分离，得到产品。,（3）已知：,根据表中数据解释步骤的目的：,答案：pH约为3时，Fe,2+,和Al,3+,不能形成沉淀，将Fe,2+,氧化为Fe,3+,，可使铁完全沉淀。,迁移高考：,2012年江苏,卷,19,题,实验室用废旧的铜帽（Cu，Zn总含量约为99%）回收Cu并制备ZnO，锌灰(主要成分为Zn,ZnO,杂质为铁及其氧化物),(3)已知p H11时Z n(O H),2,能溶于NaOH溶液生成,Zn(OH),4,2-,。下表列出了几种离子生成氢氧化物,沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为,1.0molL-1计算)。,实验中可选用的试剂：30H,2,O,2,，,10 molL,-1,HNO,3,1molL,-1,NaOH.,由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：,过滤；,；过滤、洗涤、干燥；900煅烧。,迁移高考：,2012年江苏,卷,19,题,答案：向滤液中加入适量30H,2,O,2,，使其充分反应,滴加1.0mol,L,-1,NaOH调节溶液pH约为5(或3.2pH5.9),使Fe,3+,沉淀完全,向滤液中滴加1.0mol,L,-1,NaOH调节溶液pH约为10(或8.9p H11),使Zn,2+,沉淀完全,课本母题3 P,94,-10以金红石（主要成分TiO,2,）为原料生产金属钛的步骤主要有：,(1)在高温下，向金红石与焦炭的混合物中通入Cl,2,得到TiCl,4,和一种可燃性气体。,TiO,2,+2Cl,2,+2 C=TiCl,4,+2CO,(2)在稀有气体(如氩)氛围和加热的条件下，用镁与TiC14 反应可得到钛。,TiC1,4,+2Mg=Ti+2MgCl,2,请写出上述两步反应的化学方程式，并分析反应(2)时稀有气体氛围的作用。,课本母题4 P,105,-4,铅丹(Pb,3,O,4,)可作为防锈用涂料，呈红褐色。,(1)铅丹可用PbO在空气中加热制备，请写出有关反应的化学方程式；,6PbO+O,2,=2 Pb,3,O,4,(2)铅丹曾用于铁制品防锈，请举例说明铁制品防锈的其他两种方法；,镀上惰性金属，添加金属制得不锈钢,(3)铅丹与浓盐酸反应生成PbCl,2,、Cl,2,和H,2,，请写出反应的化学方程式，说明如何检验反应后有氯气生成.,Pb,3,O,4,+8HCl(浓)=3PbCl,2,+Cl,2,+4H,2,O,湿润的淀粉碘化钾试纸,3、训练学生熟练掌握固定问题的表达：,（即无需根据流程图就可回答的问题）,原料粉碎的目的：增大原料与气体或溶液的接触面积，加快反应速率,控制温度（水浴）的目的：避免反应物或生成物的过热分解或水解（H,2,O,2,、铵盐、KMnO,4,、AgNO,3,、HNO,3,（浓）等物质。）,典例：2013年山东10,加热的目的,：,加快反应速率或促进平衡向某个方向移动,趁热过滤的目的,：,防止某物质降温时会析出，减少结晶损失，提高纯度。,冰水（硫酸、乙醇）洗涤,：,洗去晶体表面的杂质离子；,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗,从溶液中分离出晶体的操作：蒸发浓缩、冷却结晶（或趁热结晶）、过滤、洗涤、干燥,。,a蒸发时用到的仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳、铁架台（或泥三角与三脚架）,b蒸发时玻璃棒作用：搅拌散热，防止液体飞溅。,c,蒸发到何程度停止加热：若不带结晶水且稳定则为大量晶体析出时停止；若为结晶水合物或不稳定则为少量晶体析出或表面出现晶膜时停止。,d,结晶时，当溶液是单一溶质时,若不带结晶水（如NaCl、KNO,3,）：蒸发、结晶；若所得晶体带结晶水（如CuSO,4,5H,2,O、）：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。,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：浓缩（结晶），趁热过滤，例如析出NaCl（混有少量KNO,3,）；要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。例如析出KNO,3,（混有少量NaCl）,典例1：2013年四川卷11.,（2）,从水浸后的滤液中得到K,2,SO,4,晶体的方法是,答案：蒸发结晶,典例2：,2013年广东11银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品,(5)CuSO,4,溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是,、过滤、洗涤和干燥。,答案：蒸发浓缩、冷却结晶,产品进一步提纯的操作：重结晶,减压蒸发（小心烘干）目的：常压蒸发温度过高，易分解；或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止分解,过滤、洗涤涉及的问题：,a过滤的仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台,b洗涤时为什么洗：使得到的固体纯净，减少,称,量误差,c怎么洗：沿玻璃棒向漏斗中加水至没过沉淀物，待水慢慢流出后，重复操作2-3次。,d如何证明洗净：取最后一次洗涤液，滴加沉淀剂，如无沉淀生成则证明洗净。由反应原理即方程式中推测出来要洗涤的离子。例如证明沉淀Fe(OH),3,是否洗涤干净(含SO,4,2-,),e过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因：,玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘,典例：,2013年高考27,氧化锌