专题化学工艺流程专题

1、第1页共 5 页专题化学工艺流程专题【学习目标】1 1、 学会分析化学工艺流程题的一般方法，2 2、 归纳工艺流程题的常见问题类型和解答思路。3 3、 能用基本理论、元素化合物、实验等化学知识科学、规范表达。【学习重点】分析方法、答题思路、规范表达。【学习过程】一、样题研究，发现规律思考：工业流程图中一般可以分为几个阶段？阅读工业流程图的合理方法是什么?工业生产流程主线与核心的分析如下图：【流程阅读方法指导】第一，浏览全题，确定该流程的目的 一由何原料获得何产物（副产物），对比原料和产物。第二，精读局部，明确反应原理 一确定各步反应物、产物（正、逆向推断法结合）。尽 量弄懂流程图，但不必将每一

2、种物质都推出。第三， 针对问题再读图， 明确要求 一结合基础理论与实际问题， 科学表述、 规范书写例题： 聚硅硫酸铁 （PFSS）是新型无机高分子混凝剂，广泛应用于水的净化处理。PFSS（1）酸浸时，采用 100140C和 23h，其目的是 _氧化时，需将溶液冷却到 40C以下，其目的是开始沉淀 pH沉淀完全 pHAI3+3.54.7Fe3+1.93.2除 Al3+时，先调节 pH 值到_。（参见表 1）,得 Fe（OH）3沉淀，过滤除去滤液,再用硫酸溶解 Fe（OH）3得硫酸铁溶液。化学组成可表示为：Fe2（OH）n（SO4）3-n/2（SiO2）xm，由钢渣合成 PFSS 主要工艺流过滤辄

3、化j40匸ec g 2040ntirt含Al，的耀槪水析舉合 脚H加稳崖列橙红色誌誌PFSSPFSS烘干烘干【淡黄色粉【淡黄色粉末）末）原料循坏利用原料循坏利用排放物的无害化处理排放物的无害化处理施渣比0擀液第2页共 5 页Na2Si03溶液可由 Si02渣除杂后与 35%的 NaOH 溶液反应 制备，该反应的离子方程式为第3页共 5 页【问题规律】(1)加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。降温的目的：防止某物质在高温时分解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动。(3)控制 pH 在一定范围的目的：使某些离子沉淀，而其他离子不沉淀。1 酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两

4、种主要存在形式。SnS04是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：反应 I 生成的沉淀为 SnO,写出该反应的化学方程式：_检验沉淀已经漂洗”干净的方法：_ 。反应n硫酸的作用之一是控制溶液的pH，若溶液中 c(Sn2+)=i.0mol L1,则应控制溶液 pH_ 。已知：KspSn(OH)2=1.0 KT26。【问题规律】(1) 溶液的配制需考虑物质的性质，如是否易水解、易被氧化等。(2) 检验沉淀洗净方法：先分析洗涤除去的离子，再选择合适的试剂，如洗CI-,可用硝酸酸化的 AgN03溶液。取最后一次洗涤液少许于试管中，加入 溶液，若无沉淀 产生，则已经洗净。(3) 结晶操作

5、方法：受热易分解的晶体( (包括结晶水合物) )：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；一般晶体：蒸发结晶，趁热过滤。2、以硫酸工业的 S02尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下:硫酸SnCI2SnS04o盐酸 锡粉碳酸钠气体Sn CI2用盐酸而不用水直接溶解的原因是加入 Sn 粉的作用是第4页共 5 页1生产中，向反应II 中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的2下歹 y 有关说法正确的是 _。A 反应I中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙高温7B .反应 III 中发生反应的化学

6、方程式为CaSO4+ 4C = CaS + 4C0TC.反应 IV 需控制在 6070C，目的之一是减少碳酸氢铵的分解D .反应 V 中的副产物氯化铵可用作氮肥3反应 V 中选用了 40%的乙二醇溶液，温度控制在25C，此时硫酸钾的产率超过90%,选用 40%的乙二醇溶液原因是 _ 。4(N H4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 _。【问题规律】(1) 加入过量试剂的目的：使反应物完全反应。(2) 能循环利用的物质：既是原料又是某些反应的产物。【讨论归纳】化工流程图考查的主要问题有哪些：1、 2、3

7、、二、设计研究，反思问题C0CI26H20 是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿主要成分为 CO2O3、CO(OH) )3,还第5页共 5 页含少量 Fe2O3、AI2O3、MnO 等制取 C0CI26H2O 的工艺流程如下：NaSO,沉淀萃取液已知：浸出液含有的阳离子主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2CO(OH)2AI(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8第6页共 5 页萃取剂对金属离子的萃取率与pH 的关系如图 8请根据以上流

8、程和信息，设计问题和4020评价答题情况，在评价思考中进行提升。四、对照目标，巩固检测1. (2011 年江苏)以硫铁矿(主要成分为Fed)为原料制备氯化铁晶体(FeCb6H2O)的(1)在一定条件下，SO2转化为 SO3的反应为 2SO2(g)+O2(g)_ 2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为 K= _ ;过量的 SO2与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 _(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量， 其目的是(3)_通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 _该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 _ (写化学)。2、(2012 年江苏)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含

9、 NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的 Ca(NO3)2，其部分工艺流程如下：(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是_;滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是_ 傾化学式)。该工艺需控制 NO 和 NO2物质的量之比接近 1: 1。若 n(NO) : n(NO2) 1: 1,则会导 致；若 n(NO) : n(NO2)v1 : 1,贝 U 会导致_。问题 1：问题 2:问题 3:三、答案研究，形成规范:石灰乳硝酸工业的尾气无水CaCNQs)气体排放(1) 一定条件下，NO 与 NO2存在下列反应:达式为 K =滤渣NO(g) +

10、 NO2(g) N2O3，其平衡常数表。123456 nd回答下列问题:第7页共 5 页(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是 NO,其反应的离子方程式_。例题.(1)提高铁元素的浸取率(写成“提高反应速率”、“加速完全溶解”等合理答案 不扣分，2 分)(2)防止 HQ 分解损失(2 分)(3) 3.2 3.5 ( 2 分)SiO2+2OH =SiO32+H2O(2 分)1 1、抑制 Sn2+水解防止 Sn2+被氧化Sn Cl2+NCO=S nO+C21+2NaCI取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO 溶液，若无沉淀，则说明洗涤干净小于 12 2、防止亚硫酸铵被氧化(1 分)2ABCD(4 分)3K2SQ 在有机溶剂乙二醇中溶解度小，能充分析出(2 分)44(NH4)2SO + 2NO= 4(NH4)2SQ+ N2(2 分)、设计研究，反思问题(1) 写出浸出过程中 CO2O3发生反应的离子方程式。(2) NaCIO3的作用是o加 Na2CO3调 pH 至 5.2 所得沉淀为 。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与 pH 的关系如图 8。萃取剂的作用是:其使用的适宜 pH 范围是 oA. 2.02.5 B. 3.03.5 C. 4.04.5(1)巩(h)SO2+Na