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文檔簡(jiǎn)介

1、化工流程題解題策略一、常見考點(diǎn)一、常見考點(diǎn)考查反應(yīng)方程式的書寫(以氧化還原反應(yīng)為主)考查反應(yīng)方程式的書寫(以氧化還原反應(yīng)為主)反應(yīng)速率與平衡理論的應(yīng)用反應(yīng)速率與平衡理論的應(yīng)用利用控制利用控制PH值分離除雜值分離除雜利用溶解度分離利用溶解度分離常用的分離方法(如過(guò)濾、蒸餾、分餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、常用的分離方法(如過(guò)濾、蒸餾、分餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、分液、升華等)分液、升華等) 、實(shí)驗(yàn)操作(、實(shí)驗(yàn)操作(PH值的測(cè)定、沉淀的洗滌及檢驗(yàn)值的測(cè)定、沉淀的洗滌及檢驗(yàn)洗滌是否干凈等)洗滌是否干凈等)流程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和循環(huán)流程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和循環(huán)綠色化學(xué)的評(píng)價(jià)綠色化學(xué)的評(píng)價(jià)計(jì)算(包括溶度積計(jì)算、關(guān)系式計(jì)算等)

2、計(jì)算(包括溶度積計(jì)算、關(guān)系式計(jì)算等)二、必備知識(shí)二、必備知識(shí)9 9、煮、煮 沸:沸:促進(jìn)水解,聚沉后利于過(guò)濾分離;除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣促進(jìn)水解,聚沉后利于過(guò)濾分離;除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣熟悉工業(yè)流程的幾個(gè)常用的關(guān)鍵詞熟悉工業(yè)流程的幾個(gè)常用的關(guān)鍵詞2 2、浸出:、浸出:固體加入水或酸或堿溶解得到某些離子。固體加入水或酸或堿溶解得到某些離子。提高提高浸出率:浸出率:攪拌、升溫、增大反應(yīng)物濃度、延長(zhǎng)浸出時(shí)間攪拌、升溫、增大反應(yīng)物濃度、延長(zhǎng)浸出時(shí)間3 3、冰水洗:、冰水洗:為了除去水溶性的雜質(zhì)減少晶體損失。為了除去水溶性的雜質(zhì)減少晶體損失。除去某些易溶于有機(jī)溶劑的雜質(zhì)除去某些易溶于有

3、機(jī)溶劑的雜質(zhì)減少晶體損失減少晶體損失,便于干燥,便于干燥有機(jī)物洗滌:有機(jī)物洗滌:4 4、酸作用:、酸作用: 溶解、去氧化物(膜)、調(diào)節(jié)溶解、去氧化物(膜)、調(diào)節(jié)PHPH抑制或促進(jìn)水解(沉淀)抑制或促進(jìn)水解(沉淀)5 5、堿作用:、堿作用:去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)PHPH促進(jìn)水解(沉淀)促進(jìn)水解(沉淀)6 6、灼燒(煅燒):、灼燒(煅燒): 改變結(jié)構(gòu)使一些物質(zhì)能夠溶解,并使一些物質(zhì)高溫下氧化分改變結(jié)構(gòu)使一些物質(zhì)能夠溶解,并使一些物質(zhì)高溫下氧化分解:如海帶中提取碘、煅燒高嶺土等解:如海帶中提取碘、煅燒高嶺土等1010、趁熱過(guò)濾:趁熱過(guò)

4、濾:1、固體研磨或粉碎:、固體研磨或粉碎: 增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸取率增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸取率酸浸或堿浸的操作酸浸或堿浸的操作中加少量水的目的?中加少量水的目的?7 7、氧化劑:、氧化劑:氧化某物質(zhì),轉(zhuǎn)化為易于被除去(沉淀)的離子氧化某物質(zhì),轉(zhuǎn)化為易于被除去(沉淀)的離子8 8、控制、控制PHPH值:值: 促進(jìn)某離子水解,使其沉淀,利于過(guò)濾分離;防止促進(jìn)某離子水解,使其沉淀,利于過(guò)濾分離;防止PHPH值太高或太低會(huì)減值太高或太低會(huì)減少反應(yīng)物濃度或降低產(chǎn)率少反應(yīng)物濃度或降低產(chǎn)率若要濾渣:防止溫度低雜質(zhì)析出導(dǎo)致產(chǎn)品不純;若要濾液:防止溫度低產(chǎn)若要濾渣:防止溫度低雜質(zhì)析出導(dǎo)

5、致產(chǎn)品不純;若要濾液:防止溫度低產(chǎn)品提前析出,導(dǎo)致產(chǎn)率降低品提前析出,導(dǎo)致產(chǎn)率降低三、應(yīng)對(duì)策略:三、應(yīng)對(duì)策略:1、認(rèn)真讀題:首先將題目從頭到尾粗讀一遍,不需要研究流程圖,初步、認(rèn)真讀題:首先將題目從頭到尾粗讀一遍,不需要研究流程圖,初步 了解大意,重要信息用筆標(biāo)記。了解大意,重要信息用筆標(biāo)記。(2010廣東)碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。以廣東)碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。以 -鋰輝石(主要成分為鋰輝石(主要成分為L(zhǎng)i2O Al2O3 4SiO2)為原材料制備)為原材料制備Li2CO3的工藝流程如下:的工藝流程如下:(2)步驟步驟中,酸浸后得到的酸性溶液中含有中,酸浸后得到的酸性溶液

6、中含有Li+、SO42-,另含有,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質(zhì),需在攪拌下加入等雜質(zhì),需在攪拌下加入_(填填“石灰石石灰石”、“氯化鈣氯化鈣”或或“稀硫酸稀硫酸”)以調(diào)節(jié)溶液的以調(diào)節(jié)溶液的pH到到6.06.5,沉淀部分雜質(zhì)離子,然后分離得到浸出液。,沉淀部分雜質(zhì)離子,然后分離得到浸出液。2、認(rèn)真分析:理清下列關(guān)系:、認(rèn)真分析:理清下列關(guān)系:三、應(yīng)對(duì)策略:三、應(yīng)對(duì)策略:(1)原料與產(chǎn)品:從某原料出發(fā),要得到最終產(chǎn)品,必須除去什么元素、引進(jìn))原料與產(chǎn)品:從某原料出發(fā),要得到最終產(chǎn)品,必須除去什么元素、引進(jìn) 什么元素;什么元素;(2)步驟與目的:加入某種試劑或

7、采用某種的方法,其目的是什么?一般只考慮)步驟與目的:加入某種試劑或采用某種的方法,其目的是什么?一般只考慮 后面提問的有關(guān)步驟,其他不必清楚。后面提問的有關(guān)步驟,其他不必清楚。(3)感覺與結(jié)果:有的步驟不需讀懂,這時(shí)主要看這一步的結(jié)果,)感覺與結(jié)果:有的步驟不需讀懂,這時(shí)主要看這一步的結(jié)果,“跟著感覺走跟著感覺走”、 “順藤摸瓜順藤摸瓜”。用已學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)。用已學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)“圓圓”這個(gè)結(jié)果,這個(gè)結(jié)果,“難得糊涂難得糊涂”(4)、信息與遷移:所給信息一定有用,而且一定用到,有時(shí)還需要)、信息與遷移:所給信息一定有用,而且一定用到,有時(shí)還需要分解、重組、遷移到本題中來(lái)。分解、重組、遷移到本題中來(lái)

8、。(11年廣州一模)亞氯酸鈉(年廣州一模)亞氯酸鈉(NaClO2)主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑,)主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑,也用于食品消毒、水處理等,亞氯酸鈉受熱易分解。也用于食品消毒、水處理等,亞氯酸鈉受熱易分解。 (3)采?。┎扇 皽p壓蒸發(fā)減壓蒸發(fā)”而不用而不用“常壓蒸發(fā)常壓蒸發(fā)”得到亞氯酸鈉晶體,原因是得到亞氯酸鈉晶體,原因是_。常壓蒸發(fā)溫度過(guò)高,亞氯酸鈉容易分解常壓蒸發(fā)溫度過(guò)高,亞氯酸鈉容易分解大多數(shù)提問用所學(xué)的知識(shí)便可直接回答,但個(gè)別地方往往有悖所學(xué)知識(shí),這時(shí)就要大多數(shù)提問用所學(xué)的知識(shí)便可直接回答,但個(gè)別地方往往有悖所學(xué)知識(shí),這時(shí)就要考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)量、成本等考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)

9、量、成本等如:工業(yè)合成氨中對(duì)于壓強(qiáng)和溫度的選擇如:工業(yè)合成氨中對(duì)于壓強(qiáng)和溫度的選擇4、注意外界條件對(duì)工藝流程的影響、注意外界條件對(duì)工藝流程的影響溫度、溫度、PH值的影響等值的影響等3、大膽回答、大膽回答:軟錳礦中錳的浸出有兩種工藝:軟錳礦中錳的浸出有兩種工藝:工藝工藝A:軟錳礦漿與含:軟錳礦漿與含SO2的工業(yè)廢氣反應(yīng)的工業(yè)廢氣反應(yīng) 工藝工藝B:軟錳礦與煤炭粉混合,焙燒后加稀硫酸溶解。:軟錳礦與煤炭粉混合,焙燒后加稀硫酸溶解。其中工藝其中工藝A的優(yōu)點(diǎn)是的優(yōu)點(diǎn)是 。 A A、考慮物質(zhì)的穩(wěn)定性(氧化、分解或揮發(fā)等),也可能是為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮、考慮物質(zhì)的穩(wěn)定性(氧化、分解或揮發(fā)等),也可能是為了

10、使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來(lái),具體問題要具體分析。發(fā)出來(lái),具體問題要具體分析。、如題目中要求溫度控制在某溫度范圍內(nèi)(可用水浴或油浴來(lái)控制):如題目中要求溫度控制在某溫度范圍內(nèi)(可用水浴或油浴來(lái)控制):一般有以下幾個(gè)目的:一般有以下幾個(gè)目的:E、對(duì)于一些工藝來(lái)說(shuō),降溫或減壓可以減少能源成本,降低對(duì)設(shè)備的要求,達(dá)到、對(duì)于一些工藝來(lái)說(shuō),降溫或減壓可以減少能源成本,降低對(duì)設(shè)備的要求,達(dá)到綠色化學(xué)的要求。綠色化學(xué)的要求。 D D、防止副反應(yīng)的發(fā)生:如乙醇的消去反應(yīng)溫度要控制在、防止副反應(yīng)的發(fā)生:如乙醇的消去反應(yīng)溫度要控制在170170,原因是就是在,原因是就是在140140時(shí)會(huì)有乙醚產(chǎn)生。時(shí)會(huì)有乙醚產(chǎn)生。C

11、 C、使催化劑的活性達(dá)到最好:如合成氨或工業(yè)、使催化劑的活性達(dá)到最好:如合成氨或工業(yè)SOSO2 2氧化為氧化為SOSO3 3時(shí),選擇的溫度是時(shí),選擇的溫度是500500左右,原因之一就是使催化劑的活性達(dá)到最高。左右,原因之一就是使催化劑的活性達(dá)到最高。B B、考慮平衡移動(dòng)及反應(yīng)速率、考慮平衡移動(dòng)及反應(yīng)速率四、常見化工工業(yè)簡(jiǎn)介:四、常見化工工業(yè)簡(jiǎn)介:1、合成氨工業(yè)、合成氨工業(yè)2、氯堿工業(yè)、氯堿工業(yè)3、侯氏制堿法、侯氏制堿法4、硫酸工業(yè)、硫酸工業(yè)5、工業(yè)制硝酸、工業(yè)制硝酸6、金屬的冶煉、金屬的冶煉7、海水資源的開發(fā)利用、海水資源的開發(fā)利用3232(1616分)分)二氧化鋯(二氧化鋯(ZrOZrO2

12、 2)可以制造耐高溫納米陶瓷。我國(guó)有豐富的鋯)可以制造耐高溫納米陶瓷。我國(guó)有豐富的鋯英石(英石(ZrSiOZrSiO4 4),含),含AlAl2 2O O3 3、SiOSiO2 2、FeFe2 2O O3 3等雜質(zhì),生產(chǎn)鋯流程之一如下:等雜質(zhì),生產(chǎn)鋯流程之一如下: (1 1)寫出上述流程中高溫氣化的反應(yīng)方程式(碳轉(zhuǎn)化成)寫出上述流程中高溫氣化的反應(yīng)方程式(碳轉(zhuǎn)化成COCO):): ;(2 2)寫出)寫出ZrOClZrOCl2 28H8H2 2O O在在900 900 生成生成ZrOZrO2 2的反應(yīng)方程式的反應(yīng)方程式 ;(4 4)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷;電解質(zhì)是摻雜氧)

13、一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷;電解質(zhì)是摻雜氧 化釔(化釔(Y Y2 2O O3 3)的氧化鋯()的氧化鋯(ZrOZrO2 2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo))晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O O2-2-。在熔融。在熔融 電解質(zhì)中,電解質(zhì)中,O O2-2-向向 ( (填正負(fù)填正負(fù)) )極移動(dòng)。電池正極電極反應(yīng)極移動(dòng)。電池正極電極反應(yīng) 為:為: ,負(fù)極電極反應(yīng)為:,負(fù)極電極反應(yīng)為: 。20132013汕頭一模汕頭一模(1 1)4C + 4Cl4C + 4Cl2 2+ ZrSiO+ ZrSiO4 4 = ZrCl= ZrCl4 4 + SiCl + SiCl4 4 + 4CO + 4CO 高溫

14、高溫(2)ZrOCl28H2O = ZrO2 + 2HCl+7H2O900負(fù)負(fù) O2 +4e- = 2O2- C4H10 - 26e- +13O2-= 4CO2 +5H2O 物質(zhì)物質(zhì)開始沉淀開始沉淀沉淀完全沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8調(diào)調(diào)pHpH值除雜值除雜a控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀例如:已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示若要除去Mn2溶液中含有的Fe2,應(yīng)該怎樣做?b調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn):(1)能與H反應(yīng),使溶液pH值增大;(2)不引入新雜質(zhì)。例如:若要除去Cu2溶液中混有的Fe3,可

15、加入可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值。值。結(jié)晶的幾種方法結(jié)晶的幾種方法:(1 1)、當(dāng)溶液是單一溶質(zhì)時(shí))、當(dāng)溶液是單一溶質(zhì)時(shí) 、所得晶體不帶結(jié)晶水,且加熱不容易分解(如、所得晶體不帶結(jié)晶水,且加熱不容易分解(如NaClNaCl、K NOK NO3 3):): 蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥 、所得晶體帶結(jié)晶水或受熱易分解:、所得晶體帶結(jié)晶水或受熱易分解: 蒸發(fā)濃縮(至有晶膜出現(xiàn)為止),冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥蒸發(fā)濃縮(至有晶膜出現(xiàn)為止),冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥(2 2)當(dāng)溶液中有兩種或以上溶質(zhì)且在高溫時(shí)溶

16、解度相差較大時(shí))當(dāng)溶液中有兩種或以上溶質(zhì)且在高溫時(shí)溶解度相差較大時(shí)若所要的晶體在較高溫條件下溶解度較大則:若所要的晶體在較高溫條件下溶解度較大則:蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾(若雜蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾(若雜質(zhì)量很少時(shí),這步可省略,如:質(zhì)量很少時(shí),這步可省略,如:KNOKNO3 3中含有少量中含有少量NaClNaCl)、濾液冷卻結(jié)晶;)、濾液冷卻結(jié)晶;若所要的晶體在較高溫條件下溶解度較小則:若所要的晶體在較高溫條件下溶解度較小則:蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾2012肇慶一模肇慶一模(5 5)分析右圖溶解度曲線回答:)分析右圖溶解度曲線回答: 為了從含有為了從含有CuCu2+2+、ClCl- -、Na

17、Na+ +、SOSO4 42-2-的濾液的濾液B B中得到中得到CuClCuCl2 22H2H2 2O O晶體,晶體,對(duì)濾液對(duì)濾液B B進(jìn)行的操作是:進(jìn)行的操作是: _ _ 、_、濾液冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得、濾液冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到產(chǎn)品。到產(chǎn)品。(1 1)幾種鹽的溶解度見圖)幾種鹽的溶解度見圖7 7。反應(yīng)。反應(yīng)IIIIII中,中,向向(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4溶液中加入溶液中加入KClKCl溶液充分溶液充分反應(yīng)后,進(jìn)行反應(yīng)后,進(jìn)行 、 、洗滌、干燥等操作即得、洗滌、干燥等操作即得K K2 2SOSO4 4產(chǎn)品。產(chǎn)品。圖圖7S/gK2SO4KClNH4Cl(NH4)2SO4t/ 返回返

18、回3232工業(yè)上設(shè)計(jì)將工業(yè)上設(shè)計(jì)將VOSOVOSO4 4中的中的K K2 2SOSO4 4、SiOSiO2 2雜質(zhì)除去并回收得到雜質(zhì)除去并回收得到V V2 2O O5 5的流程如下:的流程如下:20132013佛山模擬佛山模擬(5 5)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有 和和 。氨氣(或氨水)氨氣(或氨水)有機(jī)萃取劑有機(jī)萃取劑32.32.某小組以難溶性鉀長(zhǎng)石(某小組以難溶性鉀長(zhǎng)石(K K2 2O.AlO.Al2 2O O3 3 .6SiO .6SiO2 2) )為原料,提取為原料,提取A1A12 20 03 3、 K K2 2COCO3 3 等物質(zhì),工藝流程如下:等物質(zhì),工藝流程如下:(4)(4)上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是_、_和水。和水。NaNa2 2COCO3 3COCO2 2返回返回2013廣州一模廣州一模pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1釩沉淀率釩沉淀率%88.194.896.598.098.898.896.493.189.3(4 4)2525時(shí),取樣進(jìn)行試驗(yàn)分析,得到釩沉淀率和溶液時(shí),取樣進(jìn)行試驗(yàn)分析,得到釩沉淀率和溶液pHpH之間關(guān)系如下表:之間關(guān)系如下表:結(jié)合上表,在實(shí)際生產(chǎn)中,中加入氨水,調(diào)節(jié)溶液的最佳結(jié)合上表,在實(shí)際生產(chǎn)中,中加

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