視頻簡介：
視頻標簽：工藝流程,解題策略
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：高中化學人教版必修1【實錄】工藝流程解題策略-黑龍江省級優課
教學設計、課堂實錄及教案：高中化學人教版必修1【實錄】工藝流程解題策略-黑龍江省級優課
化學工藝流程題教學設計
教學目標：
1、使學生了解化學工藝流程題的常見題型； 2、掌握化學工藝流程題的分析方法和技巧；
3、學會常見化學工藝流程題的解題方法和挖掘隱含信息技巧；
4、培養學生發散、聯想、歸納、整合、提煉知識的能力；
5、訓練學生思維的靈活性、變通性，提高學生的類比思維及邏輯推理能力。 教學重點：化學工藝流程題的分析方法和技巧 教學難點：化學工藝流程題的分析方法和技巧 教學方法：復習提問、啟發、歸納總結 教學過程：
【導入】同學們，我們一起看一下大屏幕上的數據。 【板書】化學工藝流程題 【講述】近年高考中工藝流程題備受關注。該類題將化工生產中的主要生產流程用框圖形式表示出來，并根據其中涉及的化學知識步步設問，構成與化工生產緊密聯系的化學工藝流程題。工藝流程題的結構分題頭、流程圖和問題三部分。題頭一般簡單介紹該工藝生產的原材料和生產目的，流程圖部分主要用框圖形式將原料到產品的主要生產工藝表示出來，問題部分主要根據生產過程中涉及的化學知識設計一系列問題。該類題目主要以非選擇題呈現。
化學工藝流程題的常見題型有兩類：一是以物質制備為載體的工藝流程；二是以物質提純為載體的工藝流程，今天我們主要學習這兩類工藝流程。
【板書】考點一以物質制備為載體的工藝流程
1、技巧與方法：學工藝流程題的主線分析方法如下所示：
【講述】原料的處理包括原料的收集、溶解、除雜等，核心部分主要是相關的化學反應，注意控制反應條件和循環利用；最后是得到所需產品，涉及知識有物質的分離和提純、溶液的排放等。
這類題的分方法大概分為三步，具體如下： 2、步驟：
（1）弄清題頭，知道原材料和目標產品； （2）分析流程圖；
（3）結合問題，具體分析流程圖。 例：1．(2016•全國卷Ⅰ)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如下：
2
回答下列問題：
(1)NaClO2中Cl的化合價為________。
(2)寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式____________。
(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2＋
和Ca2＋
，要加入的試
劑分別為______、________。“電解”中陰極反應的主要產物是____________。
(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為______________，該反應中氧化產物是______________。
(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為________。(計算結果保留兩位小數)
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 [歸納總結 ]
1．原料預處理的常用方法 看方法 想目的
研磨
減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應速率
水（酸）浸 與水（酸）接觸反應或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過
過濾除去
灼燒
除去可燃性雜質或使原料初步轉化，如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質
【講述】灼燒與煅燒、焙燒的區別 2．制備過程中控制反應條件的方法
看方法 想目的
調節溶液的pH 使某些金屬離子（雜質離子）形成氫氧化物沉淀
控制溫度 根據需要升溫或降溫，改變反應速率或使平衡向需要的方向移動 控制壓強 改變速率，影響平衡
使用合適的催化
劑 加快反應速率，縮短達到平衡所需要的時間
趁熱過濾
防止某物質降溫時析出回答下列問題：
(1)NaClO2中Cl的化合價為________。
(2)寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式____________。
(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2＋
和Ca2＋
，要加入的試
劑分別為______、________。“電解”中陰極反應的主要產物是____________。
(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為______________，該反應中氧化產物是______________。
(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為________。(計算結果保留兩位小數)
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 [歸納總結 ]
1．原料預處理的常用方法 看方法 想目的
研磨
減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應速率
水（酸）浸 與水（酸）接觸反應或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過
過濾除去
灼燒
除去可燃性雜質或使原料初步轉化，如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質
【講述】灼燒與煅燒、焙燒的區別 2．制備過程中控制反應條件的方法
看方法 想目的
調節溶液的pH 使某些金屬離子（雜質離子）形成氫氧化物沉淀
控制溫度 根據需要升溫或降溫，改變反應速率或使平衡向需要的方向移動 控制壓強 改變速率，影響平衡
使用合適的催化
劑 加快反應速率，縮短達到平衡所需要的時間
趁熱過濾
防止某物質降溫時析出
3
冰水洗滌
洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗
【強化訓練】
(2016•北京卷)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4
為原料，制備高純PbO，實現鉛的再生利用。其工作流程如下：
(1)過程Ⅰ中，在Fe2＋
催化下，Pb和PbO2反應生成PbSO4的化學方程式是
__________________。
(2)過程Ⅰ中，Fe2＋
催化過程可表示為：
ⅰ.2Fe2＋
＋PbO2＋4H＋
＋SO2－
4===2Fe3
＋
＋PbSO4＋2H2O
ⅱ.„„
①寫出ⅱ的離子方程式：____________________。
②下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。
b．___________________________________________________。
(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq) NaHPbO2(aq)，其溶解度曲線如圖所示。
①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經處理后可在過程Ⅱ中重復使用，其目的是______(填選項字母)。
A．減少PbO的損失，提高產品的產率 B．重復利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率
②過程Ⅲ的目的是提純。結合上述溶解度曲線，簡述過程Ⅲ的操作：______________________。
答案：(1)Pb＋PbO2＋2H2SO4=====Fe2
＋
2PbSO4＋2H2O
(2)①2Fe3＋
＋Pb＋SO2－
4===2Fe2
＋
＋PbSO4
②b.取a中紅色溶液少量，向其中加入鉛粉后，紅色褪去
4
(3)①AB ②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加熱至110 ℃，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾得到PbO固體
【過渡】經過第一類的訓練，頭腦中會形成一定思維線路，對于第二類的學習也會輕松很多。 【板書】考點二以物質提純為載體的工藝流程 ►必備知識
1．
把握物質提純的“六種”常用方法。
2．
正確選擇物質分離“六種”常用方法
例2、(2016•全國卷Ⅲ)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：
物質 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 質量分數/%
2.2～2.9
2.8～3.1
22～28
60～65
1～2
＜1
以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：
5
回答下列問題：
(1)“酸浸”時V2O5轉化為VO＋
2，反應的離子方程式為_______，同時V2O4轉化為VO2
＋
。“廢渣1”的主要成分是________。
(2)“中和”作用之一是使釩以V4O4－
12形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有
___________________。
(3)“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH＋V4O4－12離子交換
洗脫
R4V4O12＋4OH
－(ROH為強堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應該呈________性(填“酸”“堿”或“中”)。
(4)“流出液”中陽離子最多的是________。
(5)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，寫出“煅燒”中發生反應的化學方程式__________________________。
答案：(1)V2O5＋2H＋
===2VO＋
2＋H2O SiO2 (2)Fe(OH)3和Al(OH)3 (3)堿 (4)K＋
(5)2NH4VO3=====△
V2O5＋2NH3↑＋H2O↑
歸納總結：解答物質提純類工藝流程題的思維流程如下：
(1)明確原料所含雜質和提純需要得到的物質。 (2)閱讀流程框圖，明確提純流程。
(3)把握物質分離、提純的常用方法，正確選擇實驗儀器。 (4)按題目要求，規范作答。
【強化訓練】
Ⅱ.磁性材料A是由兩種元素組成的化合物，某研究小組按如圖流程探究其組成：
請回答：
(1)A的組成元素為________(用元素符號表示)，化學式為________。 (2)溶液C可溶解銅片，例舉該反應的一個實際應用________。
6
(3)已知化合物A能與稀硫酸反應，生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標況下的密度為1.518 g•L－
1)，該氣體分子的電子式為________。寫出該反應的離子方程式____________。
(4)寫出F→G反應的化學方程式________________________。設計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H＋
、K＋
、I－
)______________________________________。
答案：Ⅱ.(1)S，Fe Fe3S4 (2)制印刷電路板
(3)H∶S••••
∶H Fe3S4＋6H＋
===3H2S↑＋3Fe2＋
＋S
(4)H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI 取溶液G，加入過量BaCl2溶液，若產生白色沉淀，則有SO2－
4；過濾后取濾液，滴加H2O2溶液，若再產生白色沉淀，則有H2SO3
【小結】解答化工工藝流程題的三種方法：首尾分析法、分段分析法、交叉分析法。
【限時訓練】碳酸鈰[Ce2(CO3)3]為白色粉末，難溶于水，主要用作生產鈰的中間化合物。它可由氟碳酸鈰精礦經如下流程。
(1)氟碳酸鈰的化學式為CeFCO3，該化合物中，Ce的化合價為______________。 (2)氧化焙燒生成的鈰化合物為二氧化鈰(CeO2)，其在酸浸時發生反應的離子方程式為____________。
(3)試劑X是_________________。
(4)若試劑X改為氫氧化鈉溶液，則反應生成難溶物——氫氧化鈰(Ⅲ)，其暴露于空氣中時變成紫色，最終變成黃色的氫氧化高鈰(Ⅳ)。氫氧化鈰在空氣中被氧化成氫氧化高鈰的化學方程式為________________。
(5)取(4)中得到的Ce(OH)4產品(質量分數為97%)1.00 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol•L
－1
的FeSO4溶液滴定至終點(鈰被還原成Ce3＋
)，則需要滴加標準溶液的體積為__________mL。
【作業】練習冊A面答題
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