工业流程题以真实的工业生产过程为背景,综合考查学生基础知识的掌握情况及灵活应用知识解决问题的能力。一般来说,这类题基本上都要涉及到学过的金属元素:Na、Fe、Al、Cu等,有的还要以信息形式掺杂进不熟悉的金属元素。主要有两种形式:一是从混合物中分离、提纯并回收某一物质;二是利用某些物质制备另一物质。
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1.明确工业生产流程的框架
(1)规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。
(2)核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。
2.熟悉工业流程常见的操作的含义
(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词
①如何加快反应速率。
②溶解:水浸、酸溶。
③灼烧、焙烧、煅烧:通过化学反应改变物质种类,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
(2)分离提纯阶段的常见考点
①调节pH除杂:控制溶液的酸碱性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:能与H+反应,使溶液pH增大且不引入新杂质。
②试剂除杂:选择不引入新的杂质或在后续反应中易除去的除杂剂。
③加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。
④降温:防止某物质在高温时溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动。
(3)获得产品阶段的常见考点:
①洗涤(冰水、热水),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。
②蒸发、灼烧时的气体氛围抑制水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶。
④蒸发结晶、趁热过滤。
3.掌握工艺流程题的解题思路
(1)从题干中获取有用信息,了解生产的产品。
(2)整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤,从以下几个方面了解流程:
①反应物是什么?
②发生了什么反应?
③得到了哪些产物?对制得产品有什么影响?
关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
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A类题
【例题】1.二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、 等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的 ,其原因是
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。
②该法工艺原理示意图如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。