化学工艺流程题解题思路指导

.,化学工艺流程题解题思路,迁安一中高三化学备课组,化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。,它以现代工业生产为依托，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的性质及制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。,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、)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。,.,工业流程图主线与核心及设问角度,原料预处理,产品分离提纯,反应条件控制,成本,产率,环保,安全,.,（一）原料预处理的解题思路,（1）为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有_,.,1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出速率，可采取的措施有（两条）,练习：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：,（一）原料预处理的解题思路,适当提高反应温度、增加硫酸的浓度,.,原料预处理的常用方法总结,研磨,增大反应物接触面积，加快反应速率。,水浸,与水反应或溶解，使原料变成可溶性离子。,酸浸碱浸,与酸（碱）接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶性物质过滤分离。,灼烧,煅烧,改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。,除去可燃性杂质或使原料初步转化。,粉碎,.,（二）常用的控制中心反应的条件,(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_然后再调节溶液的pH约为5，目的是_。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是_(填名称)。,.,练习：（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、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：,（3）反应需控制反应温度低于35，其目的是_。,防止NH4HCO3分解（或减少Fe2+的水解）,反应速率物质的溶解度物质的热分解与挥发弱离子的水解（平衡）,.,(1)调节溶液的pH。能与H反应，使溶液pH变大，便于沉淀某些金属离子。（不引入新杂质）,(2)控制温度。反应速率；物质溶解度，热稳定性和挥发性；平衡移动方向,(3)控制压强。改变速率，影响平衡移动方向。,(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，提高生产效率。,工艺流程常用的控制反应条件的方法总结,.,（三）核心反应陌生方程式的书写,1.非氧化还原反应：原子守恒2.氧化还原反应：电子守恒电荷守恒原子守恒,.,(1)写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式_。,(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_,陌生方程式的书写,.,(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为_。,陌生方程式的书写,.,练习：（全国新课标卷I）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。,（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。,CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2（）,CoSO4+NH4HCO3=CoCO3+NH4HSO4,.,（四）产品的分离提纯,过滤、结晶、蒸馏、萃取分液,过滤：,趁热过滤防止某物质降温时会析出,沉淀的洗涤冰水: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有机物（乙醇、乙醚）（主要考虑溶解度）,沉淀的洗涤方法加入蒸馏水（或其他溶剂）至浸没固体，滤净，重复23次。,检验沉淀是否洗净的方法,分析清楚溶液中的成分,.,结晶：,操作：蒸发结晶蒸发浓缩、冷却结晶,NaCl,提取溶解度随温度变化较大的溶质易水解的溶质结晶水合物,蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶,重结晶,.,练习：（全国新课标卷II）27氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质)的流程如下：,提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。（3）反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是,取少量水洗液于试管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净。,.,（五）基本化工理念生产实际,产率高、速率快产品纯度高成本低、循环利用无污染,多快好省,.,基本化工理念生产实际,该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_(2)滤液中的阴离子有_(忽略杂质成分的影响)；若滤液中仅通入CO2，会生成_，从而导致CaCO3产率降低。,.,练习：（全国新课标卷I）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。,可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。,有氯气生成，污染较大,污染：废渣、废液（酸、碱、重金属盐）、废气（Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）,.,循环利