高中化学工业流程总结

高中化学工业流程总结篇一：高考化学工艺与流程(名师总结)高考化学工艺与流程 讲解 1：探究解题思路 呈现形式：流程图、表格、图像设问方式：措施、成分、物质、原因 能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3 和 Fe2O3 等，回收其中镁的工艺流程如下： 预处理 分离提纯 分离提纯 还原 原 料：矿石（固体） 预处理：酸溶解（表述：“浸出” ） 除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是：控制条件，调节 PH，使 Mg2+全部沉淀 讲解 2：解题思路 明确整个流程及每一部分的目的 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 结合基础理论与实际问题思考 注意答题的模式与要点 在解这类题目时： 首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是： 浏览全题，确定该流程的目的由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物； 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行 联系和调用； 解析流程图并思考： 从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？） 。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。 考察内容主要有： 1） 、原料预处理 2） 、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择） 3） 、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯） 4） 、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用） 5） 、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。 讲解 3：规律主线主产品 分支副产品 回头为循环 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯 排放物的无害化处理 原料的预处理溶 解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 灼 烧如从海带中提取碘煅 烧 如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 研 磨 适用于有机物的提取 如苹果中维生素 C 的测定等。 控制反应条件的方法 控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 - pH 值的控制。 问题：若要除去 Mn2溶液中含有的 Fe2，应该怎样做？ 调节 pH 所需的物质一般应满足两点： 、能与 H反应，使溶液 pH 值增大；不引入新杂质。例如：若要除去 Cu2溶液中混有的 Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的 pH 值 蒸发、反应时的气体氛围 加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 降温反应的目的防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 趁热过滤防止某物质降温时会析出 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 三、物质的分离和提纯的方法 结晶固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发） 过滤固、液分离 蒸馏液、液分离 分液互不相溶的液体间的分离 萃取用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 升华将可直接气化的固体分离出来。 盐析加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 常见名词浸 出：固体加水（酸）溶解得到离子 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 酸 浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程 水 洗：通常为除去水溶性杂质 水 浸：与水接触反应或溶解 四、高频问题： 1、 （09 广东） “浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有： 答：适当提高反应温度、增加浸出时间，加入过量硫酸，边加硫酸边搅拌 2、 （11 广一模）如何提高吸收液和 SO2 反应速率： 答：适当提高温度、增大吸收液或 NaClO3 的浓度、增大 SO2 与吸收液的接触面积或搅拌 3、从溶液中得到晶体： 答：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥 4、过滤用到的三个玻璃仪器： 答：普通漏斗、玻璃棒、烧杯 5、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因： 答：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘 6、沉淀洗涤操作： 答：往漏斗中（工业上改为往过滤器中）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 7、检验沉淀 Fe(OH)3 是否洗涤干净(含 SO42-)： 答：取最后一次洗涤液，加入 BaCl2 溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净，若无白色沉淀则说明洗涤干净 8、如何从 MgCl26H2O 中得到无水 MgCl2： 答：在干燥的 HCl 气流中加热，干燥的 HCl 气流中抑制了 MgCl2 的水解，且带走 MgCl26H2O 受热产生的水汽 9、直接加热 MgCl26H2O 易得到 Mg(OH)Cl 的方程式；加热 LnCl36H2O 生成 LnOCl 的方程式 10、CuCl2 中混有 Fe3+加何种试剂调 pH 值： 答：CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。原因：加CuO 消耗溶液中的 H+的，促进 Fe3+的水解，生成 Fe(OH)3沉淀析出 11、调 pH 值使得 Cu2+（）中的 Fe3+（）沉淀，pH值范围是： 答：。原因：调节溶液的 pH 值至，使 Fe3+全部以Fe(OH)3 沉淀的形式析出而 Cu2+不沉淀，且不会引入新杂质 12、产品进一步提纯的操作： 答：重结晶 13、趁热过滤的原因即操作： 答：减少过滤时间、保持过滤温度，防止杂质析出；操作：已预热的布氏漏斗趁热抽滤 14、水浴加热的好处： 答：受热均匀，温度可控，且温度不超过 100 15、减压蒸发（小心烘干）： 答：常压蒸发温度过高，易分解；或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止分解 16、Mg(OH)2 沉淀中混有 Ca(OH)2 应怎样除去： 答：加入 MgCl2 溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤 17、蒸发浓缩用到的主要仪器有 、 、烧杯、酒精灯等 答：蒸发皿、玻璃棒。还有取蒸发皿用坩埚钳 18、不用其它试剂，检查 NH4Cl 产品是否纯净的方法及操作是： 答：加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净 19、检验NH4的方法是： 答：取少许，加入 NaOH 溶液后加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。 （注意方法与操作的差别）20、过滤的沉淀欲称重之前的操作： 答：过滤，洗涤，干燥， （在干燥器中）冷却，称重 21、 “趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”： 答：稀释溶液，防止降温过程中析出，提高产品的纯度22、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后，再加入少量蒸馏水的目的： 答：为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸，一般再加入少量蒸馏水 23、加 NaCl 固体减低了过碳酸钠的溶解度，原因： 答：Na+浓度显著增加抑止了过碳酸钠的溶解 24、检验 Fe(OH)3 是否沉淀完全的试验操作是： 答：取少量上层清液或过滤后的滤液，滴加几滴 KSCN溶液，若不出现血红色，则表明 Fe(OH)3 沉淀完全。/ 25、检验滤液中是否含有 Fe 的操作是： 滴入少量 KSCN 溶液，若出现血红色，则证明有Fe3+） （或加 NaOH，根据情(转载于: 小 龙文档 网:高中化学工业流程总结)况而定） 总结 1：化工生产主要解决六方面问题： 解决将原料转化为产品的生产原理； 除去所有杂质并分离提纯产品； 提高产量与产率； 减少污染，考虑 “绿色化学”生产； 原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题； 生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题 总结 2：常见化学术语 3+总结 3：工业流程题中常用的关键词 原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣） ，合金（含铁废铜），药片（补血剂） ，海水（污水） 灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质： 如海带中提取碘 酸：溶解、去氧化物（膜） 、调节 PH 促进水解（沉淀） 碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节 PH 促进水解（沉淀） 氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子 氧化物：调节 PH 促进水解（沉淀） 控制 PH 值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离 煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度 一、分析方法：（首尾分析法）流程图的呈现特点：主要有以物质名称、操作名称和设备名称三种形式。对工艺流程试题,首先对比分析生产流程示意图中的原材料与产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答. 例 1：聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝 Al2(OH)nCl6-n本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%34%） 、SiO2（40%50%） 、Fe2O3（%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下： 2(OH)nCl6n根据流程图回答下列问题： “煅烧”的目的是_。 配制质量分数 15的盐酸需要 200 mL 30的浓盐酸（密度约为 gcm3）和_ g 蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_。 “溶解”过程中发生反应的离子方程式为_。 加少量铝粉的主要作用是 _。“调节溶液 pH 在”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_；“蒸发浓缩”需保持温度在 90100，控制温度的实验方法是_。 例 2：（07 上海） 将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO42H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。 （1）本工艺中所用的原料除 CaSO42H2O、KCl 外，还需要等原料 （2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： （3）过滤操作所得固体中，除 CaCO3 外还含有（填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。 （4）过滤操作所得滤液是(NH4)2SO4 溶液。检验滤液中含有 CO32的方法是： 。 （5）已知不同温度下 K2SO4在 100g 水中达到饱和时溶解的量如下表： 60时 K2SO4 的饱和溶液 591g 冷却到 0，可析出K2SO4 晶体 g（6）氯化钙结晶水合物（CaCl26H2O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是 a 熔点较低（29熔化） b 能导电 c 能制冷 d 无毒 （7）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是： 。 篇二：高考化学工艺流程方法总结归纳龙文教育个性化辅导授课案 1 2 3 篇三：高三化学工业流程题目总结(带答案)2下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用%的浓硫酸吸收三氧化硫。 （1）写出工业上用 FeS2 制取 SO2 的化学方程式 。 （2）写出上图中部分装置的作用：甲：混合 SO2和 O2； ； 丙和丁：。 （3）若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这种现象的可能原因是：丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较大，导致 SO3 从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾； （4）上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应，甲和 乙相当于 ；丙和丁相当于 。 （5）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是 A硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧 B从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应 C二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率 D三氧化硫用%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率 3氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有 80%的氨用来制造化肥，其余的用作生产其他化工产品的原料。例如，农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料，都是以氨为原料制成的；氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。 （1）下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图： 设备 A 的名称是 ，设备 B 的名称是 。 （2）硝酸厂的尾气中含有 NO 和 NO2 等污染物，籽了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收 从吸收塔中放出的尾气，发生的反应如下：Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2 但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准，历此， 也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去。写出甲烷与 NO2 反应的化学反应方程式： 。（3）常压法生产出的硝酸浓度低，尾气中氮的氧化物含量高，对环境会有严重污染。可采用法和 法进行改进。 （4）在纯碱制造过程中，过程与过程的顺序能否颠倒？为什么。 4碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至 560开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为： 6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2 （1）步骤反应器发生的反应中，转移电子总数为；（2）步骤中，用硝酸而不用 HI，其原因可能是； （3）步骤要保持溶液微沸 1 小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为； （4）实验中涉及两次过滤，在实验室进行过滤实验时，用到的玻璃仪器有； （5）步骤用氢氧化钾调节溶液的 pH，反应的化学方程式为： ； （6） 5工业上用铝土矿（主要成分是 Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝。 （1）原料 A 的名称是_，步骤反应的离子方程式是_（2）滤液 1 中要加入稍过量原料 B，原料 B 的化学式是_，步骤反应的离子方程式是：_（3）步骤 的化学方程式是：_。 （4）如果省去步骤，即溶解铝土矿是从加入原料B 开始，则会对氧化铝的提取有什么影响_ 6工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2（g）3H2（g）2NH3（g） ， （ 22（2）4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ；H-905kJ/mol 2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ；H-/mol 则 N2（g）3H2（g2NH3（g）的H=_。 （2）工业上，一定温度下，将 和 6molH2 通入到体积为 1 升的密闭容器中。当反应达到平衡时，容器内气体的压强为起始时的 80% ，则其平衡常数为_。改变下列条件，能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是_增大压强 增大反应物的浓度 使用催化剂降低温度 （3）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列哪种方法？_(填编号)。.过滤蒸馏渗析萃取理由是_ （4）可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟(成份为氯化铵)生成。该反应的化学方程式为_。 （5）假如该厂生产氨水的物质的量浓度为 20mol/L，实验室若需用 80mL 浓度为 5mol/L 的氨水时，需取 20mol/L 的氨水_L (用 100mL 的容量瓶)。假如该氨水的 pH=a，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH_14a(填“大于” “小于”或“等于”) 7 （1）以前实验室制备纯碱（Na2CO3）的主要步骤为：将饱和 NaCl 溶液倒入烧杯加热，控制 3035，搅拌下分批加入研细的 NH4HCO3 固体，加料完毕，保温 30 分钟，静置、过滤得 NaHCO3 晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干，转入蒸发皿中灼烧得 Na2CO3 固体。 四种盐在不同温度下的溶解度表 （g/100g 水） 反应控制在 3035，是因为高于 35NH4HCO3 会分解，低于 30则反应速率降低 ，为控制此温度范围，通常采取的加热方法为_ ；加料完毕，保温 30 分钟，目的_ ；静置后只析出 NaHCO3 晶体的原因 _ ；过滤所得母液中含有 NaHCO3、NaCl 、NH4Cl、NH4HCO3，加入适当试剂并作进一步处理，使 _（填化学式）循环使用，回收得到 NH4Cl 晶体。（2）我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，使其更加先进，被称为侯德榜制碱法，生产流程为： 沉淀池中反应的化学方程式： ；检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为： 循环(I)中应该加入或通入物质的化学式为 。 8海水占地球总储水量的，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。 （1）海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表第族。 （2）目前，国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经冷却而得高纯度淡水。由此可判断蒸馏法是（填：物理变化或化学变化） 。 （3）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。反应式为：食盐H2ONaOHH2Cl2（未配平） ，该反应中食盐的化学式是 ；利用电解所得气体制的浓盐酸 1000t，最少需消耗食盐 t。 （4）近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下： 请写出的化学反应方程式：、 9在氨的工业合成中，有三个关键的技术问题，请结合所学知识解决它们。 合成氨的化学原理是 N2+3H23，在工业上选择 2050MPa 的较高压强和 500的温度进行反应，请结合有关的化学原理解释。 在生产过程中需要大量氢气，现有以下几种获得氢气的方法，请你选出最适宜的，并说明理由：A电解水制取氢气 B由煤或焦碳来制取氢气：煤或焦碳经加热，炽热的炭与水蒸气反应生成氢气 C由天然气或重油制取氢气：天然气的主要成分甲烷在高温、催化 剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳；一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳合成氨的生产工艺流程：首先用适当的方法生产出合成氨的原料气氮气和氢 气。氮气和氢气的混合气体在合成塔一定条件下，通过催化剂的作用产生氨气，再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来，同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。请根据这一描述过程画出流程方框图。2 （1）4FeS211O22Fe2O38SO（干燥 SO2 和O（22）2 或“观察通入 SO2 和 O2 体积比” ） （1 分） ；吸收SO3 并做对照实验（3）浓硫酸对 SO3 的吸收效果远好于水，SO3 充分被浓硫酸吸收（4）接触室；吸收塔。 （5）D. 3 （1）冷凝器，循环压缩机（2）CH4+2