1、主題化學(xué)工藝問題隨著新課程改革的進(jìn)行，高考化學(xué)考試問題的化學(xué)問題逐漸成為熱門主流問題的一類。它將高中化學(xué)與部分化學(xué)生產(chǎn)很好地融合在一起，標(biāo)題劇本新穎，綜合，思維能力大，具有挑戰(zhàn)性。一些專家預(yù)測，以新課程改革為背景的武器化學(xué)問題可能會(huì)逐漸取代過去高考化學(xué)考試問題的武器方框圖推理問題。化學(xué)問題以特定產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)為背景，以化學(xué)基本論為主線，結(jié)合化學(xué)實(shí)踐！環(huán)境保護(hù)！應(yīng)用化學(xué)計(jì)算等學(xué)生掌握的知識(shí)，探討解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，對綜合能力要求很高的“化學(xué)問題”，其特點(diǎn)是：問題大部分出現(xiàn)在流程圖中。實(shí)際測試是應(yīng)用了化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)平衡原理、離子平衡理論！晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)！材料準(zhǔn)備和分離(精煉)知識(shí)，綠色化學(xué)觀點(diǎn)，安

2、全生產(chǎn)理念和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)的分析、評(píng)價(jià)，探索實(shí)際生產(chǎn)中各種問題的能力。1、流程問題簡介1、工藝流程問題以工業(yè)生產(chǎn)及日常生活密切相關(guān)的物質(zhì)的準(zhǔn)備、分離和精制為中心，以工藝圖為信息背景，將物質(zhì)的特性、轉(zhuǎn)化、分離等作為測試點(diǎn)，將元素化合物知識(shí)、化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容有機(jī)地融合在一起2、化工過程問題結(jié)構(gòu)通常包括表頭、方塊圖和問題三部分。表頭：通常簡要介紹該工藝的原料和目的是什么。方框圖：是簡化的過程流程圖。問題：是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及的化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)的一系列問題。3、審查問題-關(guān)鍵1)此過程的原料和目的是什么？2)流程中有哪些步驟？每個(gè)階段的作用是什么？3)過程中包括哪些化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，怎樣用規(guī)格的語言準(zhǔn)確地表達(dá)

3、所掌握的信息？(？第二，真的問題吧鋰離子電池在正極材料再生中得到了廣泛的應(yīng)用。離子電池正極材料包括鋰鈷氧化物(licoo2)、導(dǎo)電劑乙炔黑、鋁箔等。充電時(shí)鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6c xli xe-=lixc6。使用上述過程回收陽極材料的某些金屬資源(提供了一些條件)。請回答以下問題：在licoo2中，co元素的化學(xué)價(jià)格為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。陽極堿浸中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _“酸浸”一般在80進(jìn)行，該階段發(fā)生的所有氧化還

4、原反應(yīng)的化學(xué)方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _在“鈷沉淀”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(5)充放電過程中，licoo2和li1-xcoo2之間發(fā)生轉(zhuǎn)換，放電時(shí)電池反應(yīng)方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(6)在上述工藝中，“放電處理”有利于從陽極中回收鋰的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

5、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _可在整個(gè)回收過程中回收的金屬化合物是_ _ _ _ _ _ _ _寫真文考試答案答案：(1) 3(2) 2al 2oh- 6h2o=2al (oh) 4- 3 h2，(3)2 li coo 2 3h2so 4 h2o 2li 2so 4 2 coso 4 o24 h2o、2 h2o 22 h2o o2有氯發(fā)生，污染很大(4)coso 4 2n h4 hco 3=coco 3(nh4)2so 4 h2o co2(5) li1-xcoo2 lixc 6=licoo2 6c(6) li退出陰極，通過電解質(zhì)移至陽極，在正極材料中進(jìn)入al(oh

6、)3，coco3，li2so4故障排除方法的歸納和總結(jié)閱讀課文，查找信息，靈活地應(yīng)用相框內(nèi)，看相框外，內(nèi)外結(jié)合邊分析，邊思考，第一部分容易，全面之后，逐漸深入三、一般工業(yè)生產(chǎn)過程的主要路線和核心1、規(guī)則：恢復(fù)為主線主要產(chǎn)品、副產(chǎn)品分支、可回收材料。2、核心測試點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制、廢物處理和能源的綜合利用。3、原料處理方法和作用磨削(粉碎):增加接觸區(qū)域，提高溶解速度或加快反應(yīng)速度。固體水(酸或堿)浸泡時(shí)離子溶解浸水：可以與水接觸，溶解或應(yīng)對，延長時(shí)間，攪拌或適當(dāng)加熱，以提高浸出速度。酸浸：與酸接觸溶解，可溶性離子進(jìn)入溶液，火溶液通過過濾去除?？梢赃m當(dāng)增加酸濃度、

7、變暖、強(qiáng)力攪拌等，提高反應(yīng)速度。堿浸(堿洗)除油污染或氧化膜；溶解鋁和二氧化硅通過過濾去除3360不溶性物質(zhì)水洗去除水溶性雜質(zhì)燃燒：去除易燃雜質(zhì)或初步改造原料。塑料：在后續(xù)過程中，部分物質(zhì)容易溶解，部分雜質(zhì)(如有機(jī)物)在高溫下氧化、分解，從而改變結(jié)構(gòu)。4、實(shí)驗(yàn)條件控制和目的調(diào)整溶液的ph值：調(diào)節(jié)溶液的酸性，使特定金屬離子形成氫氧化物沉淀，達(dá)到分離目的，抑制某些離子的水解，防止某些離子的氧化。標(biāo)題經(jīng)常以表格形式提供信息。fe3+控制系統(tǒng)溫度低溫控制：避免分解nahco3、nh4hco3、h2o2、hno3(濃度)等物質(zhì)。防止鹽酸、乙酸等物質(zhì)揮發(fā)；抑制物質(zhì)的水解。提高氣體反應(yīng)物的溶解度，使其充分吸

8、收。加熱：加速固體溶解，提高反應(yīng)速度。減少氣體產(chǎn)物的溶解，逸出，在吸熱方向平衡移動(dòng)。控制范圍：確保催化劑的催化效果，同時(shí)考慮速度和轉(zhuǎn)化率，追求更好的經(jīng)濟(jì)利益，防止副作用等。為了防止物質(zhì)在高溫下熔化，請降低溫度(冰水)。降低化學(xué)反應(yīng)速度。使化學(xué)平衡朝發(fā)熱的方向運(yùn)動(dòng)溫度調(diào)節(jié)溫度過高會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)分解或揮發(fā)溫度太低，物質(zhì)不能揮發(fā)或反應(yīng)熱時(shí)過濾，防止某些物質(zhì)冷卻時(shí)因析出而損失或引入新雜質(zhì)。用冰水沖洗晶體表面的雜質(zhì)離子，減少洗滌過程中晶體的溶解損失5、產(chǎn)品分離純化(1)基本作業(yè)過濾：2-3(2)結(jié)晶溶液為單一溶質(zhì)時(shí)：不能決定nacl、kno3等。蒸發(fā)結(jié)晶結(jié)果結(jié)晶水(如明礬等):濾液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。

9、當(dāng)溶液為兩種或多種溶質(zhì)時(shí)：要根據(jù)溫度獲得溶解度，請選擇溶質(zhì)：蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，趁熱過濾要獲得溶解度受溫度影響的溶質(zhì)，請蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。(3)再?zèng)Q定(4)洗滌清洗：將蒸餾水滴在過濾器中被浸沒的固體表面，自然流出，重復(fù)2-3次。檢查：清洗后最后幾滴濾液(要檢查氯離子)，在滴液中加入agno3和稀硝酸，如果沒有沉淀，則證明清洗干凈。(5)干燥在烘干機(jī)的空氣隔離條件下低溫干燥(6)燃燒固體在坩堝中加熱(7)分液打開分液漏斗活塞，下層液體從下層釋放；上層液體從上口涌出(8)重復(fù)操作6、物質(zhì)分離或純化一般化學(xué)方法溶出法：使用特殊溶劑溶解雜質(zhì)進(jìn)行去除。例如，fe(al)用過量的naoh溶液

10、去除al，co2(hcl，h2o)先通過飽和鹽水，然后通過濃縮h2so4。沉淀方法：a .添加適當(dāng)?shù)某恋韯?為了充分沉淀雜質(zhì)離子，添加的沉淀劑必須過多，下一步容易去除)。b .調(diào)節(jié)溶液的酸堿性。洗滌法：a .洗，b .冰洗，c .有機(jī)溶劑洗，其目的是：清洗目標(biāo)表面的雜質(zhì)離子；減少靶材的溶解損失，或提高有機(jī)雜質(zhì)的溶解量。不要讓目標(biāo)形成結(jié)晶水合物。使決定迅速干燥。7、循環(huán)物質(zhì)的判斷流程圖中的反向箭頭物質(zhì)生產(chǎn)過程中以后新產(chǎn)生或新分離的物質(zhì)(結(jié)晶后不忽視母液)可能是在前期反應(yīng)的相關(guān)物質(zhì)。綠色化學(xué)概念：(一)環(huán)境污染問題；(2)原子的經(jīng)濟(jì)；(3)節(jié)能(包括使用催化劑)；(4)原料必須可再生(或可回收)。

11、(5)流程安全9、化學(xué)工藝問題自檢：(1)對流程問題有全面、明確的理解嗎？了解化學(xué)過程的主要路線。(2)與流程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)是否明確或模糊？關(guān)于化學(xué)工藝流程你知道什么？3)敘述性的問題能抓住要點(diǎn)嗎？(？了解標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)要求(4)對方程式的編寫和計(jì)算有分?jǐn)?shù)把握嗎？10、常見物質(zhì)的分離純化和鑒定一般物質(zhì)雜質(zhì)脫除方法序號(hào)原材料含有的雜質(zhì)除雜試劑主要工作方法1n2o22co2h2s3共同co24co2共同5co2hci6h2shci7so2hci8ci2hci9h2hci10碳粉mno211mno2c12碳粉郭13ai2o3fe2o314fe2o3ai2o315ai2o3sio216sio2ai2o317巴

12、索4baco318nahco3溶液我2co 319na2co3固定休nahco320feci3溶液feci221feci3溶液cuci222feci2溶液feci323郭fe24fe(oh)3膠體feci325cusfes26i2決定naci27naci決定nh4ci28kno3決定naci29co2so230cucl2fecl3/hcl三個(gè)必要條件：試劑必須過分；過量的試劑需要去除。要想出最好的實(shí)驗(yàn)方案。四個(gè)原則：不增加(新雜質(zhì))；沒有減少(精制的物質(zhì))；容易(精制的物質(zhì)和雜質(zhì))；還原(精制的)。注意去除雜質(zhì)：為了去除雜質(zhì)而添加的試劑應(yīng)該是“過量”而不是“適量”，但是“過量”試劑在后續(xù)工作中

13、必須容易去除。11、積累知識(shí)化學(xué)生產(chǎn)主要解決6個(gè)問題。1解決將原料轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理。2去除所有雜質(zhì)，分離精制產(chǎn)品。3提高產(chǎn)量和產(chǎn)量。4減少污染，考慮“綠色化學(xué)”的生產(chǎn)。5原料的來源還要考慮豐富性和成本問題。6生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)工藝簡單，可行，其他工藝生產(chǎn)問題化學(xué)工藝問題一般以這六個(gè)方面為中心解決。即可從workspace頁面中移除物件。要正確、順利地解決工藝過程問題，學(xué)生必須具備物質(zhì)特性和物質(zhì)間相互作用的基本知識(shí)，以及去除雜質(zhì)、精煉物質(zhì)的基本技術(shù)以外最重要的問題是分析工藝生產(chǎn)過程的方法和能力。知識(shí)積累2與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的一般化學(xué)反應(yīng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)因失去而渡邊杏工業(yè)粗硅做漂白劑工業(yè)硫酸氨產(chǎn)業(yè)工業(yè)硝酸

14、氯堿工業(yè)工業(yè)玻璃工業(yè)純堿12、化學(xué)工藝問題測試問題反應(yīng)條件分析可以從以下方面開始：a，對反應(yīng)速度有什么影響？如何提高浸出率？如何提高反應(yīng)速度？)，以獲取詳細(xì)信息b，對平衡轉(zhuǎn)化率有什么影響？如何提高產(chǎn)量？)，以獲取詳細(xì)信息c、對綜合生產(chǎn)利潤有什么影響？(例如，原材料成本、原材料來源、可再生性、能源成本、設(shè)備要求、環(huán)境保護(hù))在綠色化學(xué)中回答。、對流程理解問題：a，渣，濾液的主要成分？(明確發(fā)生了什么反應(yīng))b，這種反應(yīng)的化學(xué)方程式？c，回收和回收材料？回收作為原材料投入，但沒有消耗或消耗?；厥帐歉碑a(chǎn)品)d，在特定階段添加物質(zhì)的作用？(一般問題會(huì)有隱含的信息。例如，添加nacl會(huì)提高pbcl2的溶解度

15、，添加nacl會(huì)降低碳酸鈉的溶解度。）四、典型分析【例1】(2013年新課程標(biāo)準(zhǔn)2卷27。)(14點(diǎn))氧化鋅是白色粉末，用于治療濕疹、白線等皮膚病。工業(yè)氧化鋅(包含fe (ii)、mn (ii)、ni (ii)等雜質(zhì))的精制過程包括：提示：在實(shí)際面部條件下，ni (ii)不氧化為：高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是mno2回答以下問題：(1)反應(yīng)中去除的雜質(zhì)離子發(fā)生反應(yīng)的離子方程是；在添加高錳酸鉀溶液之前，ph值低對除雜的影響。(2)反應(yīng)反應(yīng)類型如下。過濾渣中除了過量的鋅以外。(3)反應(yīng)形成的沉淀要用水沖洗，有檢查沉淀是否清洗干凈的方法。(4)反應(yīng)產(chǎn)品的成分為znco3xzn(oh)2。干燥作業(yè)后，過濾蛋糕11.2g，煅燒后如果能得到產(chǎn)品8.1g，x就是這樣?！纠?】c