工艺流程图专项

1、工艺流程图专项一、常见的工业生产流程的主线和核心1 、规律：主线主产品、分支副产品、回头为可循环的物质。2 、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、三废处理及能量的综 合利用等。3 、原料处理的方法和作用 研磨（粉 碎）：增大接触面积，加快溶解或增大反应速率。浸 出 固体加水（酸或碱）溶解得到离子 水浸： 与水接触溶解或反应， 可通过延长时间、 搅拌或适当升温来加速， 以提高浸出率。 酸浸：与酸接触反应而溶解，使可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。可通过适 当增大酸的浓度、升温和强力搅拌等加快反应速率。 碱浸 （ 碱洗 ） 除去油污或氧化膜 ; 溶解铝和二氧化硅 过滤

2、: 不溶物通过过滤除去水 洗 除去水溶性杂质 灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化。 煅烧：改变结构，使一些物质在后续过程中易溶解，并可使一些杂质（ 如有机物 ） 在高温下氧化、分解。4 、实验条件的控制和目的调节溶液的 pH 值：控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而达到分离的目 的，抑制某些离子的水解，防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。如Fe3控制体系的温度 控制低温：防止物质的分解，如 NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3（浓） 等；防止物质的挥发，如盐酸、醋酸等；抑制物质的水解；增大气体反应物的溶解度，使其被充分吸收。 采取加热：加速某固体的溶解

3、，加快反应速率；减少气体生成物的溶解并使其逸出，平 衡向吸热方向移动； 控制范围：确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益，防止副 反应发生等。降 温（冰水中）防止物质在高温时溶解；使化学反应速率下降；使化学平衡向放热方向移动控 温 温度过高，物质会分解或挥发温度过低，物质无法挥发或者反应趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质。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5、产品的分离和提纯1）过滤基本操作：一贴二低三靠2）结晶当溶液为单一溶质时：所得晶体不带结晶水，如 NaCl、 KNO3等：蒸发结晶 所得晶体带结晶水，如胆矾等：将滤液蒸

4、发浓缩、冷却结晶、过滤。当溶液为两种以上溶质时： 要得到溶解度受温度影响小的溶质：蒸发浓缩结晶，趁热过滤 要得到溶解度受温度影响大的溶质：蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。3）重结晶4）洗涤洗涤：向过滤器中滴加蒸馏水至浸没固体表面，静置，使其自然流下，重复操作 2-3 次； 检验：取洗涤后最后几滴滤液， （若要检验氯离子）滴加 AgNO3 和稀硝酸，若无沉淀产生， 则证明洗涤干净。5）干燥在干燥器隔绝空气的条件下低温烘干6）灼烧固体在坩埚中进行加热7）分液打开分液漏斗活塞，下层液体从下口放出；上层液体从上口倒出8）重复操作6、物质分离或提纯常用的化学方法溶解法：利用特殊溶剂把杂质溶解而除去

5、，如 Fe（Al） 可用过量的 NaOH溶液而除去 Al ， CO2（HCl 、H2O）先通过饱和食盐水，再通过浓 H2SO4。沉淀法： a.加合适的沉淀剂 （ 要使杂质离子充分沉淀，加入的沉淀剂必须过量，且在后续 步骤中易除去 ） 。 b.调节溶液的酸碱性。洗涤法： a. 水洗， b. 冰水洗， c. 有机溶剂洗，其目的是：洗去目标物表面的杂质离子；减 少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量； 防止目标物形成结晶水合物； 使晶体快速干 燥。7、可循环物质的判断 流程图中回头箭头的物质 生产流程中后面新生成或新分离的物质 应的相关物质。8绿色化学理念：（1）环境污染问题； （ 2）原子的经济

6、性；（4）原料应是可再生的（或者可循环使用）9、 化学工艺流程题自查：（1）对工艺流程题有没有整体、清晰的认识？（不要忽视结晶后的母液 ） ，可能是前面某一步反3）节约能源（包括使用催化剂）；（5）工艺的安全性了解化学工艺流程的主线；2）对工艺流程相关知识点是清清楚楚，还是模模糊糊？了解化学工艺流程考什么？3）叙述性问题是否能抓住要点？了解规范答题的要求；4）方程式书写和计算有无得分把握？1、NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：（ 1）NaClO2中 Cl 的化合价为。（2）写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式。（3）“电解”所用

7、食盐水由粗盐水精制而成， 精制时，为除去 Mg2+和 Ca2+，要加入的 试剂分别为 、 。（ 4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，该反应中氧化产物是 。（ 5 ）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒 剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力。 NaClO2的有效氯含量为。（计算结果保留两位小数） 。1硼及其化合物在工业上有许多用途以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5?H2O和 Fe3O4，还有少量 Fe2O3、FeO、CaO、Al 2O3和 SiO2 等）为原料制备硼酸（ H3BO3）的工艺流程

8、如图 所示：回答下列问题：（ 1）写出 Mg2B2O5?H2O与硫酸反应的化学方程式（ 2）利用的磁性，可将其从“浸渣 1”中分离“浸渣 1”中还剩余的物质是（写化学式） （ 3）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（ NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电 子式为（4）“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（ 5）“粗硼酸”中的主要杂质是（填名称）3工业上可用铬铁矿（主要成分可表示为FeO?Cr 2O3，还含有 Al 2O3、 MgCO3、 SiO2 等杂质）为原料制备重铬酸钾晶体和绿矾的流程如图：已知：常见离子沉淀的 pH 范围3+Fe3+3+Al

9、 3+2+Mg2+SiO32AlO2开始沉淀沉淀完全焙烧过程中主要发生反应： 2FeO?Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2Cr2O4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2。（ 1）绿矾的化学式为。（2）焙烧后的混合物中除含有 Na2Cr2O4、NaNO2和过量的 Na2CO3、NaNO3 外，还含有 NaAlO2 和 Na2SiO3等物质，则焙烧过程中 NaAlO2 的化学方程式为。（3）固体 Y的主要成分为（填写化学式） 。（ 4）酸化过程中用醋酸调节 pH5 的目的为；若 pH调节的过低， NO2可被氧化为 NO3 ，其离子方程式为。（5）调节 pH5 后，加入 KCl 控制

10、一定条件，可析出 K2Cr2O7晶体，说明溶解度的大 小： K2Cr2O7Na2Cr2O7（填“大于”或“小于”） 。（ 6）流程中的一系列操作为。4二硫化钼（ MoS2）被誉为“固体润滑剂之王”，利用低品质的辉钼矿（含MoS2、 SiO2以及 CuFeS2 等杂质） 制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图1：回答下列问题：（ 1）钼酸铵的化学式为（ NH4）2MoO4，其中 Mo的化合价为。（ 2）利用联合浸出除杂时，氢氟酸可除去的杂质化学式为，如改用 FeCl3溶液氧化浸出， CuFeS2 杂质的浸出效果更好，写出氧化浸出时发生的化学反应方程 式。（3）加入 Na2S后，钼酸铵转化为硫代钼酸铵

11、 （ NH4） 2MoS4 ，写出（ NH4）2MoS4与盐 酸生成 MoS3 沉淀的离子反应方程式。（4）由图 2 分析产生三硫化钼沉淀的流程中应选择的最优温度和时间是。利用化学平衡移动原理分析低于或高于最优温度时，MoS3 的产率均下降的原因： 。（ 5）MoO3?H2O作为高能非水体系电池的正极材料优于一般新型材料，某电池反应为：MoO3?H2O+xAAxMoO3?H2O （某文献记载：式中 0<x<1，A+为 Li +、H+、K+、Na+等。A+ 的注入使得部分 Mo6+还原为 Mo5+），写出该电池以金属锂为负极，充电时的阳极反应 式： 。（6）已知 Ksp（BaSO4）

12、×1010，Ksp（BaMoO4）× 108）钼酸钠晶体（ NaMoO4?2H2O） 是新型的金属缓蚀剂，不纯的铝酸钠溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质，可加入 Ba （OH）2 固体除去 SO42（溶液体积变化忽略） ，则当 BaMoO4开始沉淀时，溶液中的 （结果保留 2 位有效数字）1（1）在 NaClO2中 Na为+1价， O为 2价，根据正负化合价的代数和为 0，可得 Cl 的 化合价为 +3 价，故答案为： +3；（2）NaClO3和 SO2在 H2SO4 酸化条件下生成 ClO2，其中 NaClO2是氧化剂，还原产物为 NaCl，回收产物为 NaHSO4，说明生成

13、硫酸氢钠，且产生 ClO2，根据电子守恒可知，此 反应的化学方程式为： 2NaClO3+SO2+H2SO42NaHSO4+2ClO2，（ 3）食盐溶液中混有 Mg2+ 和 Ca2+，可以利用过量 NaOH溶液除去 Mg2+，利用过量 Na2CO3 溶液除去 Ca2+，故答案为： NaOH溶液； Na2CO3 溶液；（ 4）依据图示可知， 利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收 ClO2，产物为 ClO2，则此 反应中 ClO2为氧化剂，还原产物为 ClO2，化合价从 +4价降为 +3 价， H2O2为还原剂， 氧化产物为 O2，每摩尔 H2O2 得到 2mol 电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的

14、物 质的量之比为 2：1，故答案为： 2：1； O2；（ 5）1gNaClO2的物质的量 mol，依据电子转移数目相等， NaClO2Cl 4e，Cl2 2Cl 2e，可知氯气的物质的量为 mol×4× mol，则氯气的质量为 mol×71g/mol ，故答案为： 。2以铁硼矿（主要成分为 Mg2B2O5?H2O和 Fe3O4，还有少量 Fe2O3、FeO、 CaO、Al 2O3和 SiO2 等）为原料制备硼酸（ H3BO3），由流程可知，加硫酸溶解， Fe3O4、SiO2不溶， CaO转 化为微溶于水的 CaSO4，Fe3O4具有磁性，可以采用物理方法分离， 滤

15、渣 1 的成分为 SiO2 和 CaSO4；“净化除杂”需先加 H2O2溶液，将 Fe 2+ 转化为 Fe 3+，调节溶液的 pH约为 5，使 Fe3+、 Al 3+均转化为沉淀，则滤渣为 Al （OH）3、Fe（OH）3，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过 滤分离出 H3BO3，（ 1 ） Mg2B2O5?H2O 与 硫 酸 反 应 生 成 硫 酸 镁 和 硼 酸 ， 反 应 方 程 式 为 Mg2B2O5?H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3，故答案为： Mg2B2O5?H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3；（2）利用 Fe3O4 的磁性，可将其从“浸渣”中分离 “浸渣”中还剩

16、余的物质是 SiO2、 CaSO4，故答案为： Fe3O4； SiO2、 CaSO4；（3）NaBH4 为离子化合物，含离子键、共价键，其电子式为，故答案为：；（ 4）“净化除杂”需先加 H2O2溶液，作用是将亚铁离子氧化为铁离子然后在调节 溶液的 pH约为 5，目的是使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去，故答案为：将 Fe2+氧化为 Fe3+；使 Al 3+与 Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去；（5）最后浓缩结晶时硫酸镁易结合水以晶体析出，则“粗硼酸”中的主要杂质是七 水硫酸镁，故答案为：七水硫酸镁3解：（ 1）绿矾的化学式为 FeSO4?7H2O，故答案为： FeSO4?7H2O；（ 2

17、） 焙 烧 过 程 中 碳 酸 钠 和 氧 化 铝 反 应 生 成 NaAlO2 ， 化 学 方 程 式 为Na2CO3+Al 2O32NaAlO2+CO2，故答案为： Na2CO3+Al 2O32NaAlO2+CO2；（3）由以上分析可知固体 Y 的主要成分为 H2SiO3和 Al （ OH）3，故答案为： H2SiO3和 Al （OH）3；（4）酸化过程中用醋酸调节 pH5的目的为将 CrO42转化为 Cr2O72；若 pH调节的过 低， NO2可被氧化为 NO3，其离子方程式为 Cr2O72+3NO2+8H+2Cr3+3NO3+4H2O，故答案为：将 CrO42转化为 Cr2O72； C

18、r2O72+3NO2+8H+2Cr3+3NO3+4H2O；（5）调节 pH5 后，加入 KCl 控制一定条件，可析出 K2Cr2O7晶体，说明溶解度的大 小： K2Cr2O7小于 Na2Cr2O7，故答案为：小于；（6）由溶液得到绿矾晶体，可将溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故答案为： 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。4解：（1）化学式中（ NH4） 2MoO4，铵根离子带一个单位正电荷， O 元素为 2 价，则 Mo的化合价为 +6 价，故答案为： +6；（ 2）氢氟酸可以与二氧化硅反应得到四氟化硅气体，从而除去SiO2杂质；改用 FeCl3溶液氧化浸出， CuFeS2杂质的浸出效果更好，说明应该得到 Cu和 Fe 对应 的离子，同时利用氧化性将 S 元素氧化为单质， 根据化合价升降相等和原子个数守恒 配平得到方程式为： 4FeCl3+CuFeS25FeCl2+CuCl2+2S，故答案为： SiO2；4FeCl3+CuFeS2 5FeCl2+CuCl2+2S；（3）（NH4）2MoS4 在溶液中应该电离出铵根离子和 MoS42，MoS42与盐酸的氢离子作用 生