高中化学工艺流程知识点总结

高中化学工艺流程知识点总结

工艺流程专题

一、必备知识点

1.对原料进行预处理的常用方法及其作用

(1)研磨——减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。【更多免费素材，微信 lbgzkf1】

(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的灼烧就是为了除去可燃性杂质。

(5)煅烧——改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。

提高矿石浸出率的方法有①加热升温；②将矿石研成粉末；③搅拌；④适当增大酸的浓度等。

2.常用的控制反应条件的方法

(1)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以下两点：

①能与H＋反应，使溶液pH增大；

②不引入新杂质。

例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。

(2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。

(3)趁热过滤。防止某物质降温时析出，如除去NaCl中少量KNO3的方法是蒸发结晶、趁热过滤。

(4)冰水洗涤。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。

3.常用的提纯及分离方法

常用的提纯方法

(1)水溶法：除去可溶性杂质。

(2)酸溶法：除去碱性杂质。

(3)碱溶法：除去酸性杂质。

(4)氧化还原法：除去还原性或氧化性杂质。

(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。

(6)调节溶液pH法：如除去Cu2＋中混有的Fe3＋等。

常用的分离方法

(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。

(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。

(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。

(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。

(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。

(6)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨。

4.最好记住的化学方程式

（1）Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式　　　　 　

（2）Al2O3与盐酸溶液反应的离子方程式

（3）氢氧化铝与过量NaOH溶液反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（4）偏铝酸钠溶液中通入过量ＣＯ２的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（5）四氧化三铁溶于稀硝酸的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（6）氯化铁溶液腐蚀电路板的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（7）二氧化硅与NaOH溶液反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（8）氯化亚铁溶液中加入新制氯水的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（9）等物质的量的氯气和ＳＯ２同时通入水中的反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　

（10）氯水滴加入碘化钾溶液中的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（11）二氧化氮与水反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

二、整体思路【更多免费素材，微信lbgzkf1 】

1.题目结构

考查的知识面广，综合性较强。常考的知识点包括：元素化合物的性质；常见的实验基本操作；物质的分离提纯、制备；化学反应原理（化学平衡、溶液中的离子平衡、电化学等）；反应热的计算，产率的计算；副产物、母液的循环利用（环保意识和绿色化学知识）等。

2.题目隐含信息

“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。

“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。

“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。

“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2、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。

“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。

“检验某物质的设计方案”——通常取少量待检液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。

“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。

“用某些有机试剂清洗”——(1)降低物质溶解度，有利于产品析出；(1)洗涤沉淀：减少损耗，提高利用率等。

3. 分析技巧

（1）浏览全题，确定该工艺的目的（原料是什么？原料含有哪些杂质？最终产品是什么？）；

（2）关注流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问等，从中获取信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。

（3）阅读题目提出的问题，带着问题分析流程图，结合题目提供的信息解决问题。

其中，分析流程图，弄清各步流程的作用是解题的关键。

对一些线型流程工艺试题，首先对比图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品，从对比分析中找出原料与产品之间的关系。

思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理？

每一步除目标产物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？

最终的产品是如得到的？

弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。

分析流程图的知识基础是元素化合物知识及化学反应的原理。

4. 化工题常用答题术语归纳

例如：某研究性学习小组用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜，其实验流程如图所示：

1、选择氧化剂X的原则：

（1）能将物质氧化 （2）不引入新的杂质离子

（3）过量的X不会造成环境污染 （4）来源丰富，价格便宜。

2、加入氧化剂X的目的（作用）：

将某某杂质离子氧化为某某离子，使后一步生成…..沉淀更彻底。

3、选择试剂Y的原则：

（1）能调节pH值（实际上是能跟前面的盐酸反应，消耗H+）；

（2）最好不引入新的杂质离子

4、调节pH的目的：

使….杂质离子转化为….沉淀而除去，同时…目标离子未转化为沉淀

5、由溶液得到晶体的方法（操作）：【更 多免费素材，微信lbgzkf1】

（一）由一种纯溶液得到晶体的方法：

（1）由NaCl溶液得到NaCl晶体：蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥

（2）由CuSO4溶液得到CuSO4.5H2O晶体：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

（3）由AlCl3型（可水解的氯化物）溶液，得到AlCl3晶体的方法：在干燥的氯化氢气流中加热蒸干。（注意：通入氯化氢的目的是：抑制Al3+离子的水解，同时将加热过程产生的水蒸汽带走。）

（二）混合溶液的分离提纯方法：（例：KNO3的溶解度受温度变化较大；NaCl的溶解度受温度变化不大）

（1）要得到KNO3晶体：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；

（2）要得到NaCl晶体：蒸发结晶（浓缩）、趁热过滤、洗涤、干燥。

6、除杂质常加入沉淀剂，确定沉淀剂是否过量的操作（或方法）：

（注意：检验要在过滤前，所以不能取滤液来做实验）

（1）若是定量实验，则只能用以下方法：静置，往上层清液中继续滴加原沉淀剂，若有沉淀生成，则说明未过量；若无沉淀生成，则说明沉淀剂已过量。

（2）若只是定性实验，还可以用下面方法：静置，取少量上层清液于试管中，加入原沉淀剂，若有沉淀生成，则说明未过量；若无沉淀生成，则说明沉淀剂已过量。

7、得到沉淀后，往往要洗涤沉淀。洗涤沉淀的目的：除去…物质表面附着的….杂质

洗涤沉淀时采用“冷水洗、冰水洗或有机溶剂”洗的目的（例如洗去KCl表面附着的NaCl杂质）：降低KCl的溶解度，减少洗涤过程中KCl晶体的损失。

8、洗涤沉淀的操作：往过滤器中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待自然流出后，重复2－3次。

9、证明沉淀已经洗涤干净的方法：

取少量最后一次洗涤液于试管中，加入…..试剂，有…现象，则说明已经洗涤干净。

10、盐析或醇析的目的（作用）：降低某某物质的溶解度，析出……晶体。

11、可循环使用的物质：既是生产流程中的生成物，又是生产流程中中加入的物质。

副产品：生产过程中除了目标产品和可循环使用的物质以外的其他产物。

12、加热：加快反应速率或溶解速率；

促进平衡向吸热方向移动；

除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3 、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质。

使沸点相对较低的原料气化

13、降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)

使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向）

使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离

降低晶体的溶解度，减少损失

14、控温：（用水浴或油浴控温）

防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来

使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生

降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。