工艺流程---基础

1、工艺流程原料无机矿物除杂，净化原料循环利用核心化学反应反应条件控制排放物的无害化处理所需产品图4工业生产流程主线与核心、预处理的各种方法工艺流程中的预处理分析进行分类，并形成一定的答题模板。（1） 粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。（2） 煨烧或灼烧、焙烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质（3） 浸取酸浸：溶解、去氧化物（膜）、【调节pH促进水解（沉淀）】碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等酸性氧化物，【调节pH促进水解（沉淀）】水浸：分离水溶性和非水溶性的物质醇浸：提

2、取有机物其他方法：盐溶液浸取【思考】如何提高浸取率？增大接触面积（使其充分反应，提高浸取率；增大反应速率）、搅拌、升温、延长浸出的时间，多次浸取例如：镣及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4（铁酸镣）、NiO、FeOCaQSiQ等，以下是从该矿渣中回收NiSQ的工艺路线：（NII/SS951c热水NaF莘取剂尢机和tNiS(%T培烧T浸泡液T有机相由生后福环利用）汝淡（1）焙烧前将矿渣与（NH4）2SO混合研磨，混合研磨的目的是:、核心反应（重点）根据题中的信息书写有关的反应方程式，一般分为两大类，非氧化还原反应和氧化还原反应三、产品的分离和提纯以及条件的控制（一）物质分离的方法

3、：过滤萃取、分液；反萃取例如：废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矶，流程简图如下：川|矶回答下列问题：反应m是有机溶液中的CuR与稀硫酸反应生成CuSO和。蒸储结晶（蒸发结晶和冷却结晶）纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶：（NaCl型：溶解度随温度变化小的物质）蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶，过滤洗涤：（KNO型：溶解度随温度变化大的物质和含有结晶水的晶体）混合溶液（分离A和B）:第一步：得到溶解度受温度变化小的溶质：蒸发结晶，趁热过滤第二步：得到溶解度受温度变

4、化大的物质：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤例如1:MgC2（aq）MgCl2-6屋OMgCl2（S）例如2:实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：滤渣滤液kno3产品硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。回答下列问题：(1)为了加速固体溶解，可采取的措施是：(2)实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用器的名称)，为了防止液滴飞溅，进行的操作是(3) “趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是(填化学式)(4) “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”，目的(5)制得的KNO产品中常含NaCl,进一步提纯的方法是(二

5、)除杂除杂：把杂质离子变成沉淀或把目标元素变成沉淀进行分离例如：调PH使某些金属离子变成沉淀案例：CuCl2中混有FeDCuO【或者Cu(OH、CuCQCu2(OH)2CO、调pH大约为3.2,【注意】Fe3+沉淀的PH范围为1.9-3.2,如果要用Fe3+时，溶液的pH必须小于1.9,防止其水解(三)洗涤洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸储水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作23次。冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，减少损耗热水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，减少损耗醇洗：洗去晶体表面的杂质离子，减少损耗，同时便于干燥用某种物质的饱和溶液洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，减少损耗注意：检验沉淀是

6、否洗涤干净：取最后一次洗涤液少许于试管中，逐滴滴加XX试剂，振荡，若没有现象，则沉淀洗涤干净检验是否沉淀完全：表达一：静置，往上层清夜中继续滴加XX试剂或者表达二：过滤，取滤液少许于试管中，滴加XX试剂(四)反应条件的控制：根据物质的性质进行判断:根据物质的熔沸点、热稳定性，选择合适的反应温度；根据物质的溶解性，选择合适的溶剂；根据物质的水解性，选择合适的酸碱性；根据物质的氧化性和还原性；选择合适的还原剂和氧化剂；根据反应是否可逆，选择合适的反应条件四、循环利用的物质以及有毒物质的无害处理理解物质循环利用的目的：节能减排，“绿色化学”，降低成本等生产问题，提炼出：一定不会用于循环的物质：目标产

7、物，杂质可以用于循环的物质：辅助试剂、母液五、控制温度的目的1、加热：加快反应速率或溶解速率；促进平衡向吸热方向移动；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO、Ca（HCQ2、KMnG12、NHCl等物质；使沸点相对较低的原料气化注意：温度过高会导致物质的挥发（盐酸、硝酸）、分解（HQ、浓HNQNHHCO?）、氧化、水解2、降温：防止某物质在高温时会溶解（或分解：如镂盐、HQ等）；使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向）；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失3、控温：（用水浴或油浴控温）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催

8、化剂的活性达到最好；防止副反应的发生；降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。六、平衡移动原理、电化学原理在工业流程题中的应用。【注意】在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡，沉淀溶解平衡，沉淀的转化，离子的水解平衡例如.工业上以锂辉石（LizO-AI2O3-4SiO2,含少量CaMg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下:石灰乳谓pH至11饱和Nag涔液NaQ篇液I93%*98%硫酸if锂辉石源渣2滤渣1滤液2过滤、热水洗诙（2）已知滤渣2的主要成分有Mg（OH）和CaCQ向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述）。氢氧根与镁离子结合生成Mg（OH,沉淀，

9、使M浓度减小使石灰乳的溶解平衡向右移动（平衡移动方向），导致Ca2+浓度增大，Ca2+与CO2-结合生成CaCO沉淀七、离子的检验阳离子：Na、K+、NH+、Mg+>Cif+、Fe，Fe3+、Al3+、MAg+阴离子：OH、CO2-、SO2-、SO2-、HCO、HS©、Cl-、Br-、I-、八、高频问题：注意答题技巧1、“浸出”步骤中，为提高浸出率，可采取的措施有：答：适当提高反应温度；增加浸出时间；增大接触面积、搅拌、多次浸取2、如何提高浸取速率：答：适当提高温度、适当的增大吸收液的浓度、增大吸收液的接触面积或搅拌3、从溶液中得到晶体：答：蒸发结晶和冷却结晶（注意防水解、防氧

10、化）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）加入蒸储水至浸没沉淀，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SO2-）: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MgC26HO中得到无水MgCb固体:答：方法1:在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgC2的水解，且带走MgCl6HO受热产生的水汽方法2:力

11、口SOC2,SOC2+H2O=2HC1+SQ;10、CuC12中混有Fe3+加何种试剂调pH值：答：CuOCu(OH、CuCQCuh(OH)2CO。原因：力口CuO消耗溶液中的H+的，促进Fe3水解，生成Fe(OH)3沉淀析出11、调pH值使得Cu2+(4.7-6.2)中的Fe3+(2.13.2)沉淀，pH值范围是：答：3.24.7。原因：调节溶液的pH值至3.24.7,使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而CiJ+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、趁热过滤的原因及操作：答：减少过滤时间、保持过滤温度，防止XX杂质析出或防止降温过程中XX析出而损耗；操

12、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100c15、减压蒸发(小心烘干)：答：常压蒸发温度过高，XX易分解；或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止XX分解16、Mg(OH1沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去：答：加入MgC12溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸储水水洗涤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。还有取蒸发皿用堪竭钳18、不用其它试剂，检查NHC1产品是否纯净的方法及操作是：答：加热法；取少量氯化钱产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化钱产品纯净19、检验NhT的方法是：答：取XX少许，加入NaOH§液后加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。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XX析出，提高产品的纯度23、加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度，原因：答：Ns+浓度显著增加抑止了过碳酸钠的溶解24、检验Fe(OH)3是