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专题二非选择题专项指导,题型一工艺流程题,工艺流程题是近几年高考中经常出现的一种热点题型。通常以制备型工艺流程题和分离提纯型工艺流程题为主。解答此类题目的分析思路:,解答工艺流程题可按照以下步骤进行:1.认真阅读题干,了解生产目的及有用信息。2.整体分析工艺流程,掌握生产过程分为哪几个阶段。3.分析每一个阶段的生产原理、物质变化、条件控制及其实验操作。4.了解生产过程中的有关物质的回收和原料的循环利用,以及对“绿色化学”思想的运用和所采取的环保措施。5.认真分析题中设问,规范作答。,一,二,一、物质制备型工艺流程题例1硫酸是一种重要的化工产品,接触法制硫酸的简要流程如下图所示:,一,二,请回答下列问题:(1)上图中的造气和催化反应分别在甲、乙设备中进行,请写出乙设备名称:。(2)有关接触法制硫酸的下列说法中,正确的是(填字母)。A.从甲设备出来的炉气需净化,是为了防止混合气体污染空气B.乙设备中使用催化剂,是为了提高反应速率和SO2的转化率C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失4%D.接触室中适宜条件是V2O5催化剂、高温、高压E.乙设备中需安装热交换器,一,二,(3)硫酸工厂排放的尾气中含少量二氧化硫。为防止污染大气,在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用。硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后用稀硫酸处理。写出上述过程的化学方程式:。若某硫酸厂每天排放的1万立方米(标准状况)尾气中含0.224%(体积分数)的SO2,通过上述方法处理,理论上需生石灰kg。(4)硫酸厂等排放的SO2尾气还可用电解法处理,如图所示,Pt(1)电极的反应式为;碱性条件下,用排出的含的溶液吸收NO2,使其转化为N2,同时有生成。若阳极转移电子6mol,则理论上可处理NO2气体mol。,一,二,解析(1)黄铁矿经煅烧得到SO2,SO2在接触室转化为SO3。(2)选项A,从甲设备出来的SO2气体中含有水蒸气、粉尘等物质,净化的目的主要是避免腐蚀管道和催化剂中毒等;选项B,催化剂只能加快反应速率,对化学平衡和SO2的转化率没有影响;选项C,若FeS2损失了2%,则S也损失2%;选项D,常压下SO2转化率已很高,所以接触室中发生的反应在常压下进行;选项E,接触室发生的SO2和O2的反应属于放热反应,安装热交换器可利用反应放出的热量预热反应物、发电等。,一,二,一,二,解题指导解答好本题一是要熟悉工业生产的原料、设备、基本原理以及相关化学方程式。二是关于相关计算如本题第(3)小问要采用关系式求解,利用原子守恒或得失电子守恒找出反应物和生成物之间的量的关系,然后根据相应数据列式计算。三是解答电解原理应用题目,首先要弄清楚图示中箭头走向,判断出反应物得失电子情况和生成物,然后根据守恒原理得出对应电极反应或相关计算结果。,一,二,方法规律拓展无机化工流程题的审题角度化工生产流程题中经常会出现一些表述性词语,这些表述性词语包含隐性信息,它可以暗示我们审题所应考虑的角度。常见的有:(1)“控制较低温度”常考虑物质的挥发,物质的不稳定性和物质的转化等。(2)“加过量试剂”常考虑反应完全或增大某种反应物的转化率等。(3)“能否加其他物质”常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。(4)“在空气中或在其他气体中”主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)“判断沉淀是否洗净”常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。,一,二,(6)“检验某物质的设计方案”通常取少量某液体于试管中,加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。(7)“控制pH”常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。(8)“用某些有机试剂清洗”常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。,一,二,对点训练1(2018北京理综)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)”或“”)。结合元素周期律解释中结论:P和S电子层数相同,。,一,二,(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式:。(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80后脱除率变化的原因:。,一,二,(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有残留,原因是;加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是。(6)取ag所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用bmolL-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液cmL。精制磷酸中H3PO4的质量分数是。(已知:H3PO4摩尔质量为98gmol-1),一,二,答案(1)研磨、加热(2)S,得电子能力PS,非金属性PS,所以酸性H3PO4H2SO4(4)80后,H2O2因温度升高分解,浓度降低,反应速率减小,脱除率下降,一,二,解析(1)由流程所给条件可知,研磨成粉可以增大反应物的接触面积,增大反应速率;加热可以提高反应温度,增大反应速率。(2)由强酸制弱酸的反应原理可知,硫酸的酸性强于磷酸;硫元素和磷元素都为第三周期元素,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,非金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强。(3)Ca5(PO4)3F在酸浸过程中发生反应的化学方程式为,一,二,(4)其他条件相同时,80后,H2O2因温度升高发生分解,浓度降低,所以脱除率下降。(5)由于硫酸钙微溶于水,而碳酸钙难溶于水,所以碳酸钙过量依然有部分硫酸根不能转化为沉淀除去;加入碳酸钡,硫酸根会转化为难溶的硫酸钡除去。(6)由方程式可得如下转化关系H3PO42NaOHNa2HPO4,反应的氢氧化钠物质的量为bc10-3mol,则磷酸的物质的量为bc510-4mol,则磷酸的质量分数,一,二,二、分离提纯型工艺流程题例2(2017天津理综)某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见下图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答和中的问题。,一,二,固体混合物分离利用的流程图.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应所加试剂NaOH的电子式为,BC的反应条件为,CAl的制备方法称为。,一,二,(2)该小组探究反应发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)。a.温度b.Cl-的浓度c.溶液的酸度(3)0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为。.含铬元素溶液的分离和利用(4)用惰性电极电解时,能从浆液中分离出来的原因是,分离后含铬元素的粒子是;阴极室生成的物质为(写化学式)。,一,二,一,二,一,二,一,二,解题指导工艺流程题分析问题的方法。(1)有些问题并不需要流程图中的信息就可回答。(2)有些问题只需要部分信息,并不需要看懂全部信息就可回答,题目给出完整的工业流程图是为了使其与实际工业生产相对应,所以不要纠缠于与问题无关的步骤之中。(3)当遇到问题无从解答时,要根据工业流程的目的思考,就会打开思路,找到解决问题的方法。,一,二,方法规律拓展1.对原料进行预处理的常用方法。(1)研磨:减小固体颗粒,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(2)水浸:与水接触反应或溶解。(3)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。(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时,灼烧就是为了除去海带中的可燃性杂质。(5)煅烧:改变物质结构,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。,一,二,2.无机化工流程题常见设问方向:(1)反应速率与平衡理论的运用;(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;(3)利用控制pH分离除杂;(4)化学反应的能量变化;(5)实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;(6)流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;(7)环境保护与绿色化学评价。,一,二,对点训练2水处理技术在生产、生活中应用广泛,对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。(1)下列试剂能够用于对饮用水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是(填字母)。A.福尔马林B.漂白粉C.氯气D.臭氧(2)Na2FeO4是一种新型水处理剂,工业上可用FeSO4制备,其工艺流程如下:,一,二,测得FeSO4溶液中c(Fe2+)=amolL-1,若要处理1m3该溶液,理论上需要消耗25%的H2O2溶液kg(用含a的代数式表示)。写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式:。(3)废旧电池若不进行回收利用,将对水体产生严重污染。某兴趣小组对废旧镍电池正极材料由Ni(OH)2、炭粉、Fe2O3等涂覆在铝箔上制成进行回收研究,设计实验流程如下图所示:,一,二,已知:NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+,Cl2能氧化Ni2+为Ni3+;NiO+2HClNiCl2+H2O;Fe3+、Al3+、Ni2+以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示:,KspNi(OH)2=5.010-16,Ksp(NiC2O4)=4.010-10。,一,二,请回答下列问题:加入盐酸酸溶后溶液中存在的金属阳离子为。步骤X的操作为。写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式:。写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式:,该反应的平衡常数为。用化学反应方程式表示沉淀转化为Ni(OH)3:。,一,二,一,二,一,二,
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