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1第一部分：化工流程题简介和解题指导【2011年考试大纲要求】1．了解化学在水处理中的应用。2．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。3．了解精细化工产品的生产特点、精细化工在社会发展中的作用。4．了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。5．了解科学、技术、社会的相互关系（如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等）。了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性6．接受、吸收、整合化学信息的能力（1）能够对中学化学基础知识融会贯通，有正确复述、再现、辨认的能力。（2）能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察，以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。（3）能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。7．分析问题和解决（解答）化学问题的能力（1）能够将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题的能力。（2）能够将分析解决问题的过程和成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达，并做出解释的能力。8．化学实验与探究能力（1）了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。（2）在解决简单化学问题的过程中，运用科学的方法，初步了解化学变化规律，并对化学现象提出科学合理的解释。考纲解读：自2006化学考试大增加的“以合成氨工业生产为来，用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件”考点，成为了近年来高考中的一个热点。这体现了高考较强的导向性——要求学生学以致用，能够用所学的知识去解决生产、生活上的实际问题。由于这一考点的增加使得＂化学工业＂在高考中的地位明显增加。在复习过程中应注意以下几个问题：、化工生产适宜条件的选择。选择化工生产的适宜条件时，既要注意外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性；2、典型物质的工业制法。系统地学习掌握某一物质的工业制法，一般要从所用原料、化学反应、适宜条件、生产过程、主要设备、环境保护等角度去分析理解；3、熟练地书写合成氨工业、合成硫酸、氯碱工业的化学反应方程式，能根据方程式进行计算；4、并能够从多角度分析讨论化工生产的综合经济效益，将理论知识转化为实际应用。有关＂化学工业＂主要知识点有：合成氨工业、合成硫酸、氯碱工业，硅酸盐，炼铁、炼钢、炼铝(镁、铜等)，工业上制盐，石油化工、煤加工等的生产原理、设备、生产流程、尾气的吸收与处理，除要考虑生产流程、原料用量、价格，同时还要考虑反应所需的条件，以及对设备的要求等。【试题特点】工艺流程题是以元素化合物知识为主，集基本知识、基本概念、基本理论、基本操作为一体的综合性题目。具有考查知识面广、思考容量大等特点。这类题既能考查学生对基本知识熟练程度，又能考查学生的逻辑思维能力，是选拔性考试中的一类重要题型。流程类试题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍实验目的和原理或2工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括附产品）；题干部分主要用框图形式将操作或物质转换或原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据流程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题1、以贴近生产工艺实际的背景知识为载体，结合中学化学学科知识实际，展开探讨2、流程：原料――操作――产品3、原理：化学原理－化学反应（氧化还原反应、复分解反应转化为沉淀或生成沉淀等）物理原理－分离、提纯（过滤、蒸馏、分馏、蒸发、结晶、萃取、分液、升华、渗析、盐析等）4、设问方式：围绕装置、原理、操作等展开【解题思路】对于目的为制备某一物质的流程题，要注意以下几点1、明确题目目的是制什么物质，从题干或问题中获得有用信息，了解产品性能。题目中的信息往往是制备该物质关键所在。而产物如果有某些特殊性质（由题目信息和所学知识判断），则要在制备过程中采取必要的措施来防止生产过程中产生其它杂质。一般来说有以下几个方面。（1）、如果在制备过程中出现易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如制NaHCO3，还有H2O2,Ca(HCO3)2,Mg(HCO3)2,KMnO4,AgNO3,HNO3(浓)等物质。（2）、如果产物是一种易水解的盐，且水解产物中有挥发性的物质时，则要加酸来抑制水解。如制备AlCl3,FeCl3,MgCl2,Cu(NO3)2等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸来抑制其水解，否则会得到Al2O3,Fe2O3,,MgO,CuO(3)如果产物是强氧化剂或强还原剂，则要防止与还原性或强氧化性的物质接触。如含Fe2+、SO32-I-等离子的物质就要防止与氧化性物质接触。（4）如果产物是一种易吸收空气中的CO2和水（潮解或与反应）而变质的物质，（如NaOH等固体物质），则要在制备过程中要注意对CO2和水的除去，也要防止空气中的CO2和水进入装置中。（5）如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度的有关信息，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同的变化，找出分离的方法。2、注意外界条件对工艺流程的影响很多工艺流程题中，往往会出现温度、压强等外界条件。对外界条件的分析主要是从两个方面入手：（1）对反应速率（快慢）有什么影响？（2）对平衡转化率（产率）有什么影响？（3）对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）如温度的影响主要从以下角度考查①趁热过滤（或冰水洗涤）的目的。防止某物质降温时析出（或升温时某物质溶解）而带来新的杂质。②冰水中反应或降温反应的目的：防止高温时物质溶解或使化学平衡向着题目需要的方向移动。③反应中采取加热措施的作用：一般为了加快反应速率或加速固体物质的溶解。④如果题目中要求温度控制在一定范围内（可用水浴或油浴来控制），一般有以下几个目的。A、防止温度过高时某物质受热分解或挥发，也可能为了使某物质达到沸点挥发出来。3B、使催化剂活性达到最好。C、防止副反应的发生D、降温或减压可以减少能源的成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。3、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）3．调pH的目的是：1）促进XX离子水解，形成XX沉淀；2）使XX离子沉淀，防止XX离子干扰注意：①在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去XX杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的②看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平③评价或比较实验方案要全面，主要对比反应物种类多少、是否易得、是否对环境有污染；反应产物的种类多少，对目标产物的分离和提纯是否有影响；反应条件是否苛刻；仪器、设备是否要求高；工艺流程、实验步骤的多少。注意描述语言的规范性和准确性，从化学原理的角度、用化学语言作答。④调pH的试剂一般是：氧化物，碳酸盐，氨水，酸等，原则上是不能引入新的杂质。第二部分：化工生产的要点指导一．化工生产选择适宜条件的原则化工生产选择适宜条件的目的是尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度，依据外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律确定，其原则是：(1)对任一可逆反应，增大反应物浓度，能提高反应速率和转化率。故生产中常使廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的利用率，如氮气与氢气的配比为1.07∶3。(2)对气体分子数减少的反应，增大总压使平衡向增大生成物的的方向移动。但压强太大，动力消耗，设备要求、成本增高，故必须综合考虑。(3)对放热反应，升温，提高反应速率，但转化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，故需使用适当的催化剂。对吸热反应，升温，加快反应速率，又能提高转化率，但要避免反应物或生成物的过热分解。(4)使用催化剂可大大提高反应速率且不影响化学平衡，但使用时必须注意其活性温度范围，且防止催化剂“中毒”，延长使用寿命。合成氨适宜条件：500℃、铁触媒、2×107～5×107、循环操作。2．关于硫酸工业综合经济效益的讨论(1)环境保护与原料的综合利用。化工生产必须保护环境，严格治理“三废”，并尽可能把“三废”变为有用的副产品，实现原料的综合利用。硫酸厂的“三废”处理方法是：①尾气吸收（氨吸收法）SO2+2NH3+H2O＝（NH4）2SO3（NH4）2SO3+H2SO4＝（NH4）2SO4+SO2+H2O②废水处理（石灰乳中和法）Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O③废渣利用，制砖或制造水泥(2)能量的充分利用。化工生产中应充分利用反应热，这对于降低成本具有重要意义。硫酸生产中的反应热不仅用于预热反应物满足自身能量的需要，而且还可以由硫酸厂向外界4输出大量能量（供热发电）。(3)厂址选择和生产规模。化工厂厂址的选择，涉及原料、水源、能源、土地供应，市场需求、交通运输和环境保护等因素，应对这些因素综合考虑，作出合理的抉择。由于硫酸是腐蚀性液体，不便贮存和运输，因此硫酸厂应建在靠近硫酸消费中心的地区，应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。工厂规模大小，主要由硫酸用量的多少来决定。3．绿色化学中学化学中涉及到的化工生产知识渗透绿色化学的观点，具体体现在如下几个方面：(1)节省资源，提高原料转化率和利用率。例如在合成氨工业，硝酸工业，接触法制硫酸，联合制碱法等工艺流程中采取了循环操作，体现了绿色化学中节省能源的基本原理。(2)化工生产中均介绍了尾气回收方法和处理装置以防止或减少环境污染。例如：氨氧化法制硝酸、接触法制硫酸、炼钢、炼铁等均介绍了尾气处理或尾气吸收装置。(3)现行教材中涉及的化工生产体现了绿色化学内涵——设计新的化学反应条件，降低对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。例如教材中介绍了无氰电镀，由乙炔制乙醛工业生产中使用非汞催化剂的原因。二、有关化工工业的知识结构第三部分：常见的化工工业简介及相关训练一、合成氨工业1、原理：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H＜0(高温、高压、催化剂、可逆)2、合成氨适宜条件的选择：外加条件要尽可能加快反应速率，提高反应进行的程度。反应条件对化学反应速率的影响对平衡混合物中氨的含量的影响合成氨条件的选择增大压强有利于增大化学反应率有利于提高平衡混合物中氨的含量压强增大，有利于氨的合成，但需要动力大，对材料、设备等要求高，因此，工业上一般采用10MPa-30MPa的压强升高温度有利于增大化学反应率不利于提高平衡混合物中氨的含量温度升高，化学反应速率增大，但不利于提高平衡混合物中氨的含量，因此合成氨时温度要适宜。工业上一般采用400-500℃左右的温度并且在这个温度时，催化剂的活性最大使用催化剂有利于增大化学反应率没有影响工业上一般采用铁触媒，使反应能在较低温度下较快的进行53、合成氨的基本生产过程：1）、造气制备合成氨的原料气；合成氨所需氮气都取自空气。从空气中制取氮气通常有两种方法：一是将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气；另一是将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳，再除去二氧化碳得到氮气。氢气则来源于水和碳氢化合物。可以将水蒸气通过赤热的煤（或焦炭）层，使水蒸气与碳反生化学反应生成一氧化碳和氢气：C+H2O=CO+H2(高温)石油、天然气、焦炉气（炼焦厂副产的气体）、炼厂气（石油炼制厂副产的气体）等都含有大量的碳氢化合物，这些碳氢化合物在一定条件下，可以与氧气或水蒸气反应生成一氧化碳。二氧化碳和氢气。例如，在900-1000℃时，甲烷与水蒸气在催化剂（Al2O3+Ni）作用下发生化学反应：CH4+H2O=3H2+CO(催化剂、高温)CH4+2H2O=4H2+CO2(催化剂、高温)2）、净化原料气净化处理；合成氨需要纯净的氮气和氢气。在制取原料气的过程当中，常混有一些杂质，其中的某些杂质会使合成氨所用的催化剂“中毒”，所以必须除去，这一过程称为原料气的净化。例如用稀氨水吸收