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视频标签：工艺流程,解题策略
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视频课题：高中化学人教版必修1【实录】工艺流程解题策略-黑龙江省级优课
教学设计、课堂实录及教案：高中化学人教版必修1【实录】工艺流程解题策略-黑龙江省级优课
化学工艺流程题教学设计
教学目标：
1、使学生了解化学工艺流程题的常见题型； 2、掌握化学工艺流程题的分析方法和技巧；
3、学会常见化学工艺流程题的解题方法和挖掘隐含信息技巧；
4、培养学生发散、联想、归纳、整合、提炼知识的能力；
5、训练学生思维的灵活性、变通性，提高学生的类比思维及逻辑推理能力。 教学重点：化学工艺流程题的分析方法和技巧 教学难点：化学工艺流程题的分析方法和技巧 教学方法：复习提问、启发、归纳总结 教学过程：
【导入】同学们，我们一起看一下大屏幕上的数据。 【板书】化学工艺流程题 【讲述】近年高考中工艺流程题备受关注。该类题将化工生产中的主要生产流程用框图形式表示出来，并根据其中涉及的化学知识步步设问，构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般简单介绍该工艺生产的原材料和生产目的，流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺表示出来，问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列问题。该类题目主要以非选择题呈现。
化学工艺流程题的常见题型有两类：一是以物质制备为载体的工艺流程；二是以物质提纯为载体的工艺流程，今天我们主要学习这两类工艺流程。
【板书】考点一以物质制备为载体的工艺流程
1、技巧与方法：学工艺流程题的主线分析方法如下所示：
【讲述】原料的处理包括原料的收集、溶解、除杂等，核心部分主要是相关的化学反应，注意控制反应条件和循环利用；最后是得到所需产品，涉及知识有物质的分离和提纯、溶液的排放等。
这类题的分方法大概分为三步，具体如下： 2、步骤：
（1）弄清题头，知道原材料和目标产品； （2）分析流程图；
（3）结合问题，具体分析流程图。 例：1．(2016•全国卷Ⅰ)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
2
回答下列问题：
(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式____________。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋
和Ca2＋
，要加入的试
剂分别为______、________。“电解”中阴极反应的主要产物是____________。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________，该反应中氧化产物是______________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数)
答案：(1)＋3
(2)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO(或NaClO2) (4)2∶1 O2 (5)1.57 [归纳总结 ]
1．原料预处理的常用方法 看方法 想目的
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
水（酸）浸 与水（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
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
【讲述】灼烧与煅烧、焙烧的区别 2．制备过程中控制反应条件的方法
看方法 想目的
调节溶液的pH 使某些金属离子（杂质离子）形成氢氧化物沉淀
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 控制压强 改变速率，影响平衡
使用合适的催化
剂 加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
趁热过滤
防止某物质降温时析出回答下列问题：
(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式____________。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋
和Ca2＋
，要加入的试
剂分别为______、________。“电解”中阴极反应的主要产物是____________。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________，该反应中氧化产物是______________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数)
答案：(1)＋3
(2)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO(或NaClO2) (4)2∶1 O2 (5)1.57 [归纳总结 ]
1．原料预处理的常用方法 看方法 想目的
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
水（酸）浸 与水（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
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
【讲述】灼烧与煅烧、焙烧的区别 2．制备过程中控制反应条件的方法
看方法 想目的
调节溶液的pH 使某些金属离子（杂质离子）形成氢氧化物沉淀
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 控制压强 改变速率，影响平衡
使用合适的催化
剂 加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
趁热过滤
防止某物质降温时析出
3
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
【强化训练】
(2016•北京卷)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4
为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：
(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋
催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是
__________________。
(2)过程Ⅰ中，Fe2＋
催化过程可表示为：
ⅰ.2Fe2＋
＋PbO2＋4H＋
＋SO2－
4===2Fe3
＋
＋PbSO4＋2H2O
ⅱ.„„
①写出ⅱ的离子方程式：____________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。
b．___________________________________________________。
(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq) NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。
①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是______(填选项字母)。
A．减少PbO的损失，提高产品的产率 B．重复利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：______________________。
答案：(1)Pb＋PbO2＋2H2SO4=====Fe2
＋
2PbSO4＋2H2O
(2)①2Fe3＋
＋Pb＋SO2－
4===2Fe2
＋
＋PbSO4
②b.取a中红色溶液少量，向其中加入铅粉后，红色褪去
4
(3)①AB ②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加热至110 ℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体
【过渡】经过第一类的训练，头脑中会形成一定思维线路，对于第二类的学习也会轻松很多。 【板书】考点二以物质提纯为载体的工艺流程 ►必备知识
1．
把握物质提纯的“六种”常用方法。
2．
正确选择物质分离“六种”常用方法
例2、(2016•全国卷Ⅲ)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 质量分数/%
2.2～2.9
2.8～3.1
22～28
60～65
1～2
＜1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
5
回答下列问题：
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO＋
2，反应的离子方程式为_______，同时V2O4转化为VO2
＋
。“废渣1”的主要成分是________。
(2)“中和”作用之一是使钒以V4O4－
12形式存在于溶液中。“废渣2”中含有
___________________。
(3)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH＋V4O4－12离子交换
洗脱
R4V4O12＋4OH
－(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(4)“流出液”中阳离子最多的是________。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式__________________________。
答案：(1)V2O5＋2H＋
===2VO＋
2＋H2O SiO2 (2)Fe(OH)3和Al(OH)3 (3)碱 (4)K＋
(5)2NH4VO3=====△
V2O5＋2NH3↑＋H2O↑
归纳总结：解答物质提纯类工艺流程题的思维流程如下：
(1)明确原料所含杂质和提纯需要得到的物质。 (2)阅读流程框图，明确提纯流程。
(3)把握物质分离、提纯的常用方法，正确选择实验仪器。 (4)按题目要求，规范作答。
【强化训练】
Ⅱ.磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：
请回答：
(1)A的组成元素为________(用元素符号表示)，化学式为________。 (2)溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用________。
6
(3)已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g•L－
1)，该气体分子的电子式为________。写出该反应的离子方程式____________。
(4)写出F→G反应的化学方程式________________________。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H＋
、K＋
、I－
)______________________________________。
答案：Ⅱ.(1)S，Fe Fe3S4 (2)制印刷电路板
(3)H∶S••••
∶H Fe3S4＋6H＋
===3H2S↑＋3Fe2＋
＋S
(4)H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI 取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO2－
4；过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO3
【小结】解答化工工艺流程题的三种方法：首尾分析法、分段分析法、交叉分析法。
【限时训练】碳酸铈[Ce2(CO3)3]为白色粉末，难溶于水，主要用作生产铈的中间化合物。它可由氟碳酸铈精矿经如下流程。
(1)氟碳酸铈的化学式为CeFCO3，该化合物中，Ce的化合价为______________。 (2)氧化焙烧生成的铈化合物为二氧化铈(CeO2)，其在酸浸时发生反应的离子方程式为____________。
(3)试剂X是_________________。
(4)若试剂X改为氢氧化钠溶液，则反应生成难溶物——氢氧化铈(Ⅲ)，其暴露于空气中时变成紫色，最终变成黄色的氢氧化高铈(Ⅳ)。氢氧化铈在空气中被氧化成氢氧化高铈的化学方程式为________________。
(5)取(4)中得到的Ce(OH)4产品(质量分数为97%)1.00 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol•L
－1
的FeSO4溶液滴定至终点(铈被还原成Ce3＋
)，则需要滴加标准溶液的体积为__________mL。
【作业】练习册A面答题
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