生产中反应条件的控制

1、武汉市第十六中学 高超,化工原料的前期处理,题型特点 工艺流程题是高考必考题型，工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品)；题干主要用流程图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成一系列问题，构成一道完整的化学试题。 此类试题集综合性、真实性、开放性于一体，包含必要的操作名称、化工术语或文字说明，考查知识面广、综合性强、思维容量大。题干的呈现形式多为流程图、表格和图像；设问角度一般为操作措施、物质成分、化学反应、条件控制的原因和产率计算等，能力考查侧重于获取信息的能力、分析问题的能

2、力、语言表达能力和计算能力；涉及到的化学知识有基本理论、元素化合物和实验基础知识。,原材料的前期处理,核心反应,目标产品的分离和提纯,提高原料利用率,提高原料转化率,提高产率和纯度,预处理：使原料更容易、更快速的参加核心反应。,除杂和转化：排除对核心反应的干扰；减少副反应和能耗；使原料转化成核心反应的有效反应物。,原材料,核心反应,目标产品,预 处 理,条件控制,分离提纯,循环利用,副产品,排放物无害化处理,副反应,除杂转化,基本流程图,目标产品,分离提纯,循环利用,副产品,排放物无害化处理,副反应,原材料,核心反应,有效成份和杂质成份,预 处 理,水浸,酸浸或碱浸,有机溶剂如乙醇,水洗,酸洗

3、或碱洗,研磨,原材料与酸碱反应生成可溶性盐；氧化性酸将原材料中的某物质溶解并氧化成高价态的盐。,与水反应或溶解于水形成溶液,除去水溶性杂质,与原材料中的某物质反应生成可溶性盐，从而将该物质除去。,将固体粉碎，增大反应物接触面积，加快反应速率,使某物质在高温下氧化或分解,粉碎,煅烧,溶解,除去原材料中易溶于有机溶剂如乙醇的杂质或提取某物质,分析原材料,原材料,核心反应,目标产品,预 处 理,条件控制,分离提纯,循环利用,副产品,排放物无害化处理,副反应,除杂转化,加入物质分析,酸,中和过量的碱，调节溶液pH；,碱,金属氧化物,中和过量的酸，调节溶液酸碱性，使溶液中的某种金属阳离子形成沉淀。,使溶

4、液中的某种离子氧化成更高价态的离子或分子。,氧化剂,还原剂,使溶液中的某种离子还原成较低价态的离子或单质。,1.调节溶液pH（如CaCO3、CuO） 2.使溶液中的某种离子形成沉淀而除去或成转为产品（过渡产物）。,盐,工艺流程与物质的制备,【考法训练1】 (2017苏锡常镇二模)软锰矿的主要成分是MnO2，还含有少量重金属化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上采用同槽酸浸工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下：,考法指导,(1)为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施有： 适当升高温度；搅拌；_等。 (2)“氧化”中加入MnO2发生反应的离子方

5、程式为_ _。 (3)“滤渣2”中主要成分的化学式为_。 (4)“除重金属”时使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是_ _。,【考法拓新】(2017江苏化学，16)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：,请设计一种可行的化学工艺流程图，完善上述制备过程。 （请注明所加入试剂的名称）,【考法训练2】(2016江苏化学，16)以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下：,(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(

6、ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。 生成Ca(ClO)2的化学方程式为_ _。,提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有_(填序号)。 A.适当减缓通入Cl2速率 B.充分搅拌浆料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解 (2)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为：6Ca(OH)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O 氯化完成后过滤。 滤渣的主要成分为_(填化学式)。 滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比nCa(ClO3)2 nCaCl2_15(填“”、“”或“”)。,答案(1)2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O AB (2)CaCO3、Ca(OH)2,考点精要 1.原料预处理的5种常用方法,2.把握物质提纯的“6种”常用方法,注意调节pH所需的物质一般应满足两点：