工业流程图题分析
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文档简介
(共37张PPT)
工业流程图题分析
授课人： 刘富兵
2012年3月7日
回忆高考
2008年第17题（10分）；
2009年第15题（10分）、16题（8分）；
2010年第16题（10分）、18题（12分）、
20题（10分）；
2011年第16题（12分）
2012年……
一、 工业流程题的结构
工业流程题，就是将化工生产过程中的主要生产流程用框图等形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化学试题。
题头+题干+题尾
方框流程图
生产目的（产品）
框图
生产原料
原料的预处理
化学反应
产物的分离、精制
设制问题
（2011江苏高考16、12分）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为SO2＋O2==SO3，该反应的平衡常数表达式为K＝ ；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 、 。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 （写化学式）。
题头、题干、题尾是一个统一整体。
从题头、题干、题尾中获取有用信息，
明确生产目的是制什么物质，了解产品及杂质的性质，认清除杂净化的步骤及操作等，不可对有用信息视而不见。
忠告：完整地看完题目再下手
考你什么？
化学反应的基本知识（氧化还原、沉淀、水解、 离子反应……)
化学实验基本操作及原理（物质的分离、提纯……）
基本化学原理（化学反应速率、化学平衡、电解质溶液、PH值……
考查学生的阅读能力、资料的处理、信息的收集、加工、分析、推理、判断等能力……
化学计算能力、环境化学知识、实验方案设计、筛选等
二、 工业流程题的简单分类
（2011广东高考32，16分）
（2011江苏高考16、12分）
2009年广东
1、方框内提示的是物质
《必修1》64页
（2011上海27）CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
2、方框内提示的是操作
2008上海高考
3、方框内提示的是设备
（2011海南）
反应分离室
（2011四川，14分）
《有机化学基础》54页
4、方框内提示的是反应
（09江苏卷16）
5、方框内提示的是“杂烩”
2009年北京卷
6、直接显示简图
（2011海南14分）
甲：石灰窑
乙：碳酸化塔
丙：熟化桶
丁：混合池
戊：吸收槽
已：真空过滤器
小结：从框图内容上来简单划分
①物质、②操作、 ③设备、
④反应、⑤“杂烩”、⑥简图……
框图之间的连线可以看成是工厂的管道，
要细致看好连线上标的文字，它们可能是物质、
操作、反应条件、反应名称等等，要看
好连线上箭头的方向……
讲工业流程图题的简单分类，并不是要你们死记这些类型，而是让你们学会如何读题、审题，如何迅速准确地、熟练地、最大程度地掌握题目里所所隐藏的信息……
三、常见的解题分析方法
1 、首尾分析法
最适用于线型工业流程，简单、直观。
例1
首
BaCO3
BaSiO3
BaSO3
Ba(FeO2)2
尾
Ba(NO3)2
Ba(FeO2)2＋8HNO3 ＝ Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O
防止反应速度过快
浓HNO3易挥发、易分解
BaCO3
Fe3＋ H＋
减少废渣中可溶钡盐对环境的污染
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。HNO3 NaHCO3、Ca（HCO3）、H2O2、KMnO4等
工业三废：废气、废水、废渣
“毒气”、“毒水”、“毒渣”
化工反应
条件的选控：
反应温度
反应压力
原料纯度
原料配比
反应速率
接触时间
……
在某特定反应器内，在催化剂确定的情况下，反应温度指标是确定的
最好是能处理成再生资源
例2 （广东2007年高考第21题）以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
2 、截段分析法
对于用同样的原材料连续生产多种产品（包括副产品）的工艺流程题。一般截段以生产的产品为准点。
2NaCl+(NH4)2SO4==2NH4Cl+Na2SO4
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。回答下列问题：
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合
适温度为_____
Na2SO4
热结晶法
NH4Cl
冷结晶法
40℃
气气分离
气液分离
液液分离：根据液体混合物各物质的沸点、互溶性等选择正确分离方案——分馏、蒸馏、分液等
液固分离：根据固体混合物各成分溶解度，选择适当的分离方法——过滤、蒸发结晶、降温结晶、升温结晶等
有些化工生产选用多组原材料，事先合成一种或几种中间产品，再用某一中间产品与其它原材料生产所需的主流产品。一般可将提供的工艺流程示意图划分成几条生产流水线，上下交叉分析。
3、交叉分析法
例3 某一化工厂的生产流程如下图：
（1）L、M的名称分别是 、 。
NH4NO3
Na2CO3
有些化工生产，为了充分利用原料，变废为宝，设计的生产流水线除了考虑将主要原料转化为产品外，还要考虑将生产过程中的副产品转化为辅助原料。解答这种类型题，用 “瞻前顾后”分析法。瞻前：考虑原料转化为产品，顾后：考虑原料的充分利用和再生产问题。
4、 “瞻前顾后”分析法
（4）分析流程示意图回答，该合成氨工艺主要原料是______辅助原料有_______。
（6）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图上标出第三处循环（循环方向和循环物质）。
主
要
原
料
辅
助
原
料
例4， 利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：
判断循环生产点的方法：
一是看反应是否为可逆反应。
二是看副产品的分子组成与某种原料的组成中有无相同的元素
5、 追踪分析法
注视投入的原料，
追踪出来的产物
例5：亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4
2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2↑+2H2O
例6（09江苏卷16）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
反应物
生成物
FeSO4+2NH4HCO3==FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
H2SO4+2NH4HCO3==(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O
2KCl+(NH4)2SO4==K2SO4↓+2NH4Cl
4FeCO3+O2==2Fe2O3+4CO2↑
2(NH4)2SO4==(NH4)2S2O8+2NH3↑+H2↑
电解
1 、首尾分析法
5、 追踪分析法
4、 “瞻前顾后”分析法
2 、截段分析法
3、交叉分析法
解题方法的归纳与总结
读正文 ，找信息 ， 灵活运用
看框内 ，看框外 ， 里外结合
边分析 ，边思考 ， 易处着手
先局部 ，后全盘 ， 逐步深入
2012年3月7日
工业流程图题分析
授课人： 刘富兵
2012年3月7日
回忆高考
2008年第17题（10分）；
2009年第15题（10分）、16题（8分）；
2010年第16题（10分）、18题（12分）、
20题（10分）；
2011年第16题（12分）
2012年……
一、 工业流程题的结构
工业流程题，就是将化工生产过程中的主要生产流程用框图等形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化学试题。
题头+题干+题尾
方框流程图
生产目的（产品）
框图
生产原料
原料的预处理
化学反应
产物的分离、精制
设制问题
（2011江苏高考16、12分）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为SO2＋O2==SO3，该反应的平衡常数表达式为K＝ ；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 、 。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 （写化学式）。
题头、题干、题尾是一个统一整体。
从题头、题干、题尾中获取有用信息，
明确生产目的是制什么物质，了解产品及杂质的性质，认清除杂净化的步骤及操作等，不可对有用信息视而不见。
忠告：完整地看完题目再下手
考你什么？
化学反应的基本知识（氧化还原、沉淀、水解、 离子反应……)
化学实验基本操作及原理（物质的分离、提纯……）
基本化学原理（化学反应速率、化学平衡、电解质溶液、PH值……
考查学生的阅读能力、资料的处理、信息的收集、加工、分析、推理、判断等能力……
化学计算能力、环境化学知识、实验方案设计、筛选等
二、 工业流程题的简单分类
（2011广东高考32，16分）
（2011江苏高考16、12分）
2009年广东
1、方框内提示的是物质
《必修1》64页
（2011上海27）CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
2、方框内提示的是操作
2008上海高考
3、方框内提示的是设备
（2011海南）
反应分离室
（2011四川，14分）
《有机化学基础》54页
4、方框内提示的是反应
（09江苏卷16）
5、方框内提示的是“杂烩”
2009年北京卷
6、直接显示简图
（2011海南14分）
甲：石灰窑
乙：碳酸化塔
丙：熟化桶
丁：混合池
戊：吸收槽
已：真空过滤器
小结：从框图内容上来简单划分
①物质、②操作、 ③设备、
④反应、⑤“杂烩”、⑥简图……
框图之间的连线可以看成是工厂的管道，
要细致看好连线上标的文字，它们可能是物质、
操作、反应条件、反应名称等等，要看
好连线上箭头的方向……
讲工业流程图题的简单分类，并不是要你们死记这些类型，而是让你们学会如何读题、审题，如何迅速准确地、熟练地、最大程度地掌握题目里所所隐藏的信息……
三、常见的解题分析方法
1 、首尾分析法
最适用于线型工业流程，简单、直观。
例1
首
BaCO3
BaSiO3
BaSO3
Ba(FeO2)2
尾
Ba(NO3)2
Ba(FeO2)2＋8HNO3 ＝ Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O
防止反应速度过快
浓HNO3易挥发、易分解
BaCO3
Fe3＋ H＋
减少废渣中可溶钡盐对环境的污染
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。HNO3 NaHCO3、Ca（HCO3）、H2O2、KMnO4等
工业三废：废气、废水、废渣
“毒气”、“毒水”、“毒渣”
化工反应
条件的选控：
反应温度
反应压力
原料纯度
原料配比
反应速率
接触时间
……
在某特定反应器内，在催化剂确定的情况下，反应温度指标是确定的
最好是能处理成再生资源
例2 （广东2007年高考第21题）以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
2 、截段分析法
对于用同样的原材料连续生产多种产品（包括副产品）的工艺流程题。一般截段以生产的产品为准点。
2NaCl+(NH4)2SO4==2NH4Cl+Na2SO4
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。回答下列问题：
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合
适温度为_____
Na2SO4
热结晶法
NH4Cl
冷结晶法
40℃
气气分离
气液分离
液液分离：根据液体混合物各物质的沸点、互溶性等选择正确分离方案——分馏、蒸馏、分液等
液固分离：根据固体混合物各成分溶解度，选择适当的分离方法——过滤、蒸发结晶、降温结晶、升温结晶等
有些化工生产选用多组原材料，事先合成一种或几种中间产品，再用某一中间产品与其它原材料生产所需的主流产品。一般可将提供的工艺流程示意图划分成几条生产流水线，上下交叉分析。
3、交叉分析法
例3 某一化工厂的生产流程如下图：
（1）L、M的名称分别是 、 。
NH4NO3
Na2CO3
有些化工生产，为了充分利用原料，变废为宝，设计的生产流水线除了考虑将主要原料转化为产品外，还要考虑将生产过程中的副产品转化为辅助原料。解答这种类型题，用 “瞻前顾后”分析法。瞻前：考虑原料转化为产品，顾后：考虑原料的充分利用和再生产问题。
4、 “瞻前顾后”分析法
（4）分析流程示意图回答，该合成氨工艺主要原料是______辅助原料有_______。
（6）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图上标出第三处循环（循环方向和循环物质）。
主
要
原
料
辅
助
原
料
例4， 利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：
判断循环生产点的方法：
一是看反应是否为可逆反应。
二是看副产品的分子组成与某种原料的组成中有无相同的元素
5、 追踪分析法
注视投入的原料，
追踪出来的产物
例5：亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4
2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2↑+2H2O
例6（09江苏卷16）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
反应物
生成物
FeSO4+2NH4HCO3==FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
H2SO4+2NH4HCO3==(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O
2KCl+(NH4)2SO4==K2SO4↓+2NH4Cl
4FeCO3+O2==2Fe2O3+4CO2↑
2(NH4)2SO4==(NH4)2S2O8+2NH3↑+H2↑
电解
1 、首尾分析法
5、 追踪分析法
4、 “瞻前顾后”分析法
2 、截段分析法
3、交叉分析法
解题方法的归纳与总结
读正文 ，找信息 ， 灵活运用
看框内 ，看框外 ， 里外结合
边分析 ，边思考 ， 易处着手
先局部 ，后全盘 ， 逐步深入
2012年3月7日
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