单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,物质制备过程的探究性及开放性问题,1,扬州市梅岭中学京华城校区,物质制备过程的探究性及开放性问题1 扬州市梅岭中学京华城校区,1,什么是探究性及开放性问题,?,某工厂以含有,FeSO,4,和少量,H,2,SO,4,的废水为原料制备,FeSO,4,7H,2,O,的步骤如下：,调节废水,pH ,过滤 蒸发浓缩 结晶池结晶,收集晶体，洗涤干燥,（,1,）调节废水,pH,时，适宜加入,（填字母）,。,A,.Fe B.Cu C.Ca(OH),2,(2),结晶池低有一定的坡度，主要目的是,。,A,便于收集晶体,什么是探究性及开放性问题?某工厂以含有FeSO4和少,2,我们遇到的有关物质,制备,的试题常与日常生活和工农业生产密切相关。制备过程常常可分为,3,个阶段：原料的预处理阶段、核心反应阶段、目标产品的生成阶段。制备过程包含了,实验,的,原理、实验试剂和仪器的选用、实验条件的控制、实验操作,的,方法、实验方案的设计等。,物质制备涉及哪些内容,?,我们遇到的有关物质制备的试题常与日常生活和,3,1,、原料预处理阶段,问题,1,：,实验前对石灰石进行粉碎处理的目的？,问题,2,：,稀盐酸的作用是什么？若盐酸过量会有何影 响？,判断样品已完全反应的现象是什么？,例,1,：,实验室以某石灰石（含少量Fe,2,O,3,）为原料制备高纯CaCO,3,的步骤如下,：,溶解,向石灰石样品中加入适量盐酸，至反应完全。,除铁,加入氨水调节pH，然后加入适量Ca（OH）,2,，充分反应后过滤。,沉淀,向滤液中补充氨水，通入CO,2,，反应一段时间。,分离,过滤、洗涤、干燥得高纯CaCO,3,。,1、原料预处理阶段问题1：实验前对石灰石进行粉碎处理的目的？,4,1,、原料预处理,粉粹、搅拌的目的：,。,溶解：,通常用酸溶，如用硫酸、盐酸等,水溶：,。,酸溶：,。,灼烧、焙烧、煅烧：,。,增大接触面积，加快反应，充分反应,/,加快溶解，充分溶解,与水接触反应或溶解,在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,改变结构，使一些物质能溶解，,并使一些杂质高温下氧化、分解。,常见考点,1、原料预处理粉粹、搅拌的目的：,5,2,、核心反应条件的控制,例,1,：,实验室以某石灰石（含少量Fe,2,O,3,）为原料制备高纯CaCO,3,的步骤如下,溶解,向石灰石样品中加入适量盐酸，至反应完全。,除铁,加入氨水调节pH，然后加入适量Ca（OH）,2,，充分反应后过滤。,沉淀,向滤液中补充氨水，通入CO,2,，反应一段时间。,分离,过滤、洗涤、干燥得高纯CaCO,3,。,问题,3,：,除铁时，为何选用,Ca,（,OH,）,2,而不用,NaOH,，,除了,Ca,（,OH,）,2,价格低且来源广，还有哪些优点？,不引入新的杂质,提高碳酸钙的质量,2、核心反应条件的控制 例1：实验室以某石灰石（含少量Fe,6,2,、核心反应条件的控制,例,1,：,实验室以某石灰石（含少量Fe,2,O,3,）为原料制备高纯CaCO,3,的步骤如下,溶解,向石灰石样品中加入适量盐酸，至反应完全。,除铁,加入氨水调节pH，然后加入适量Ca（OH）,2,，充分反应后过滤。,沉淀,向滤液中补充氨水，通入CO,2,，反应一段时间。,分离,过滤、洗涤、干燥得高纯CaCO,3,。,问题,4,：,如沉淀时，其他条件相同，反应温度对,CaCO,3,产率的影响如图。高于,35,时，,CaCO,3,产率下降的主要原因是什么？,二氧化碳的溶解能力下降，氨水中氨气挥发,2、核心反应条件的控制 例1：实验室以某石灰石（含少量Fe,7,例,2,：工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在,80,条件下制备硫酸铜,热水浴,增大气体与溶液的接触面积，使反应更充分,可用纯氧替代避免氮气带走过多热量,2,、核心反应条件的控制,（受热均匀，便于控温）,问题,5,：,如何控制反应所需,80,？,例2：工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80 条件下制备硫酸铜,8,2,、核心反应,反应条件的控制,温度的控制：,(1),温度对,反应速率,的影响,(2),温度对物质的,稳定性,(,分解、氧化,),的影响,(3),温度对物质的,状态、挥发性,的影响,(4),温度对固体、气体,溶解性,的影响,(5),温度对,除杂效果、产品纯度或产率,的影响,（,热水浴、冰水浴）,常见考点,2、核心反应反应条件的控制温度的控制：(1)温度对反应速,9,3,、产品的生成阶段,例,1,：,实验室以某石灰石（含少量Fe,2,O,3,）为原料制备高纯CaCO,3,的步骤如下,溶解,向石灰石样品中加入适量盐酸，至反应完全。,除铁,加入氨水调节pH，然后加入适量Ca（OH）,2,，充分反应后过滤。,沉淀,向滤液中补充氨水，通入CO,2,，反应一段时间。,分离,过滤、洗涤、干燥得高纯CaCO,3,。,问题,7,：,分离时，若向滤液中加入,并加热，则可回收,NH,3,。,问题,6,：,洗涤的目的是什么？如何判断洗涤是否干净？,洗涤的目的：除去碳酸钙表面的,NH,4,Cl,等可溶性杂质,取最后一次洗涤液，滴加酸化后的,AgNO,3,溶液，若无明显现象，证明已洗涤干净,Ca（OH）,2,3、产品的生成阶段 例1：实验室以某石灰石（含少量Fe2O,10,3,、产品的生成阶段,例,3,：某工厂以含有,FeSO,4,和少量,H,2,SO,4,的废水为原料制备,FeSO,4,7H,2,O,的步骤如下：,调节废水,pH ,过滤 蒸发结晶 结晶池结晶 收集晶体，洗涤干燥,问题,8,：,结合右图，补充完整由硫酸亚铁溶液中结晶出,FeSO,4,4H,2,O,的实验方案：蒸发浓缩、,、,过滤、洗涤、干燥。,控制温度在,57.6 64,之间结晶,问题,9,：,对所得晶体进行低温干燥的目的是,。,防止晶体受热失去结晶水,3、产品的生成阶段 例3：某工厂以含有FeSO4和少量,11,3,、产品的获得,结晶、过滤、洗涤、干燥,a,、洗涤滤渣的目的：,（,1,）产品是滤渣，洗涤的目的,。,（,2,）产品是滤渣表面的滤液，洗涤的目的：,。,去除表面可溶性杂质,提高原料的利用率,考虑对环境的影响,b,、产品洗涤的方法,：,（,1,）难溶于水的固体：,。,（,2,）易溶与水的固体：,。,用蒸馏水洗涤,冰水、乙醇,用有机溶剂洗涤的优点：,。,减少产品的溶解损耗、快速干燥,常见考点,3、产品的获得结晶、过滤、洗涤、干燥a、洗涤滤渣的目的：去,12,4,、计算产率、分析误差,100%,产品的产率,=,产品的理论质量,产品的实际质量,a:,反应物未完全沉淀,b:,过滤时滤纸破损,c:,C,a,CO,3,未洗涤干净,d:,C,a,CO,3,未完全烘干,偏低,偏高,偏高,偏低,例,1,：,实验室以某石灰石（含少量Fe,2,O,3,）为原料制备高纯CaCO,3,的步骤如下,溶解,向石灰石样品中加入适量盐酸，至反应完全。,除铁,加入氨水调节pH，然后加入适量Ca（OH）,2,，充分反应后过滤。,沉淀,向滤液中补充氨水，通入CO,2,，反应一段时间。,分离,过滤、洗涤、干燥得高纯CaCO,3,。,问题,9,：,以下操作会对产品的产率造成哪些影响？,4、计算产率、分析误差100%产品的产率=产品的理论质量产,13,物质制备的一般流程,核心反应阶段,目标产品生成阶段,v,预处理阶段,过滤、结晶,粉碎或焙烧,核心辅料,原料,核心反应,预处理,分离与提纯,产品,副产品,排放物,物质制备的一般流程核心反应阶段目标产品生成阶段v预处理阶段过,14,解题方法,1.,从题干中获取有用信息，了解生产的产品。,3.,整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。,明确与所得产物在一起的杂质有哪些，选择合适的仪器和试剂除去共存杂质，提纯产物。,2.,从经济、简便、安全、绿色多等角度去选择合适的反应原理。,4.,分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。,解题方法1.从题干中获取有用信息，了解生产的产品。3.整体浏,15,谢谢,谢谢,16,