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工艺流程题解题技巧
一、 除杂、分离、提纯类工艺流程题
本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。①首先,找出要得到的主要物质是 什么,混有哪些杂质;②然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生 反应,生成了什么产物;③最后,思考要用什么样的方法才能将杂质除去。这样 才能每一步所加试剂或操作的目的。
二、 物质制备类工艺流程题
这样的题目一般①先是确定要制备什么物质, 从题干或问题中获取有用信息, 了解产品的性质(具有某些特殊性质的产物,要采取必要的措施来避免在生产过 程中产生其它杂质,比如:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压 蒸发等);②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:反应物是什么?反 应方程式是什么?该反应造成了什么后果?对制造产品有什么作用?③从问题中 获取信息,帮助解题。标准化问题要标准化回答。
题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质, 则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如:
⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的 控制。 ⑵如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加 相对应的酸来防止水解。如:制备 FeCb、AICI3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质时, 要蒸干其溶液得到固体溶质时,都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水 解,否则得到的产物分别是 Fe?O3、Al2O3、MgO、CuO;而像AI2 (SO4)3、NaAIO2、 Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中AI(OH) 3、H2SO4、NaHCO3、NaOH 都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。
⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂,则要防止它们发生氧化还原的 物质,如:含Fe2+、SO32-等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。
⑷如果产物是一种易吸收空气中的 CO2或水(潮解或发生反应)而变质的物 质(如
NaOH固体等物质),则要注意防止在制备过程中对 CO2或水的除去,也 要防止空气中的CO2或水进入装置中。
⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要注意对比 它们的溶解度随温度升高而改变的情况,根据它们的不同变化,找出合适的分离 方法。
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熟悉工业流程常见的操作与名词
工业流程题目在流程上一般分为 3个过程:
原料处理 — 分离提纯 — 获得产品 (1) 原料处理阶段的常见考点与常见名词
① 加快反应速率(途径:升高温度、搅拌、粉碎) ② 溶解: 水浸]
酸浸,可溶性离子进入溶液,不溶物过滤除去 碱浸丿
③ 灼烧、焙烧、煅烧: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
(2) 分离提纯阶段的常见考点
① 调pH值除杂
a.控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀
例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的
物质 开始沉淀 pH如下表所示
沉淀完全 Fe(OH)3 Fe(OH)2
2.7 7.6 8.3 3.7 9.6 9.8 Mn (OH)2 +
若要除去Mn2溶液中含有的FeT,应该怎样做?
提示:先用氧化剂把Fe2*氧化为Fe3*,再调溶液的pH到3.7。
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:
能与H*反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2*溶液中混有的Fe3*,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的pH值。
② 试剂除杂
加入某种试剂,使杂质离子变为沉淀除去
③ 加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果在制备过程中出现一 些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。如:侯德榜制碱中的 NaHCO3;还有女口
H2O2、Ca(HCO3)2、KMn0 4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④ 降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求
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的方向移动
⑤ 萃取
(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、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出 等溶质时,应在HCI的气流中加热,以防其水解。
③ 蒸发浓缩、冷却结晶:如除去 KN03中的少量NaCI。 ④ 蒸发结晶、趁热过滤:如除去 NaCI中的少量KN03。 ⑤ 重结晶
FeCb、AICI3、MgCI
(4) 其他常见考点
①化学方程式②实验仪器③计算④信息
化学工艺流程题常考问题
1、 浸出”步骤中,为提高x>的浸出率,可采取的措施有:
答:适当提高反应温度、增加浸出时间,加入过量 XX,边加边搅拌
2、 如何提高吸收液和反应速率:
答:适当提高温度、增大吸收液的浓度、增大 X>与吸收液的接触面积或搅拌
3、 从溶液中得到晶体:
答:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥
4、 过滤用到的三个玻璃仪器:
答:普通漏斗、玻璃棒、烧杯
5、 过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因:
答: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
6、 沉淀洗涤操作:
答:往漏斗中(工业上改为往过滤器中)加入蒸馏水至浸没沉淀, 下后,重复以上操作2-3次
待水自然流
7、 检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含 SO42-):
答:取最后一次洗涤液,加入 BaCl2溶液,若有白色沉淀则说明未洗涤干净, 若无白色沉淀则说明洗涤干净
8 如何从 MgCl2 6H2O中得到无水 MgCl2:
...... ..... ..... .. ....... 裁 晶 初「扌 ------ ---- -------- ----- ----- 答:在干燥的HCI气流中加热(理由:干燥的 HCI气流中抑制了 MgCl2的水 解,且带走
MgCl2 6H2O受热产生的水汽)
9、 CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值:
答:CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。(原因:力卩 CuO 消耗溶液中的
H+的,促进Fe3+的水解,生成Fe(OH)3沉淀析出)
10、 调pH值使得Cu2+(4.7-6.2)中的Fe3+ (2.1~3.2)沉淀,pH值范围是? 答:
3.2~4.7。
理由:调节溶液的pH值至3.2~4.7,使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而 Cu2+不沉淀,且不会引入新杂质
11、 产品进一步提纯的操作:
答:重结晶
12、 趁热过滤的原因即操作:
答:减少过滤时间、保持过滤温度,防止 X>杂质析出;
13、 水浴加热的好处:
答:受热均匀,温度可控,且温度不超过 100 C
14、 减压蒸发(小心烘干):
答:常压蒸发温度过高,分解;或者减压蒸发降低了蒸发温度,可以防 止^>分解
15、 Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去:
答:加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水水洗涤
16、 蒸发浓缩用到的主要仪器有 ___________ 、 __________ 、烧杯、酒精灯等
答:蒸发皿、玻璃棒。
取蒸发皿用 ______________ (坩埚钳)
17、 不用其它试剂,检查NH4CI产品是否纯净的方法及操作是:
答:加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表 明氯化铵产品纯净
18、 检验NH4+的方法是:
答:取XX少许,加入NaOH溶液后加热,生成的气体能使润湿的红色石蕊试 纸变蓝。
19、过滤的沉淀欲称重之前的操作: 答:过滤,洗涤,干燥,称重
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20、 检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是:
答:取少量上层清液或过滤后的滤液,滴加几滴 色,则表明Fe(OH)3沉淀完全。
KSCN溶液,若不出现血红
21、 检验滤液中是否含有Fe3+的操作是:
答:滴入少量KSCN溶液,若出现血红色,则证明有 Fe3+。(或加NaOH,根据 情况而定)
常见文字叙述套路
1、 洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀, 待水自然流下后,重复以上操作 2-3
次。
2、 从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-(洗涤)。
结晶应注意:
(1) 当溶液是单一溶质时
① 所得晶体不带结晶水(如 NaCl、KNO3):蒸发、结晶
② 所得晶体带结晶水(如CuSO4.5H2O等):蒸发浓缩(至有晶膜出现),冷却 结晶,过滤
(2) 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 趁热过滤目的:减少结晶
损失;提高纯度
要得到溶解度受温度影响大的: 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤