化學(xué)工藝流程題解題思路指導(dǎo)ppt課件(PPT 23頁)

1、化學(xué)工藝流程題解題思路遷安一中高三化學(xué)備課組1第1頁，共23頁。 化學(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問，是無機(jī)框圖的創(chuàng)新。 它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為依托，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的性質(zhì)及制備、檢驗(yàn)、分離提純等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，要求考生依據(jù)流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關(guān)鍵、準(zhǔn)確答題。第2頁，共23頁。考察內(nèi)容主要有：1）、原料預(yù)處理2）、反應(yīng)條件的控制（溫度、壓強(qiáng)、催化劑、 原料配比、 PH調(diào)節(jié)、溶劑選擇）3）、反應(yīng)原理（離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、 電離平衡、溶解平衡、 水解原理、)4）

2、、綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、 原子利用率、能量的充分利用）5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。第3頁，共23頁。 工業(yè)流程圖主線與核心及設(shè)問角度原料預(yù)處理產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制成本產(chǎn)率環(huán)保安全4第4頁，共23頁。（一）原料預(yù)處理的解題思路（1）為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有_5第5頁，共23頁。1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出速率，可采取的措施有 （兩條） 練習(xí)：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)2，Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：（一）原料預(yù)處理的解題思路適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增

3、加硫酸的濃度6第6頁，共23頁。原料預(yù)處理的常用方法總結(jié)研磨 增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率。 水浸 與水反應(yīng)或溶解 ，使原料變成可溶性離子。酸浸堿浸 與酸（堿）接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶性物質(zhì)過濾分離。灼燒 煅燒 改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。 除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化。 粉碎7第7頁，共23頁。（二）常用的控制中心反應(yīng)的條件(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是_。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是_(填名稱)。8第8頁，共23頁。練習(xí)：（江蘇卷16）以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞

4、鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：（3）反應(yīng)需控制反應(yīng)溫度低于35 ，其目的是_。防止NH4HCO3分解（或減少Fe2+的水解）反應(yīng)速率物質(zhì)的溶解度物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解（平衡）9第9頁，共23頁。(1)調(diào)節(jié)溶液的pH。能與H反應(yīng)，使溶液pH變大，便于沉淀某些 金屬離子。（不引入新雜質(zhì)）(2)控制溫度。反應(yīng)速率；物質(zhì)溶解度，熱穩(wěn)定性和揮發(fā)性； 平衡移動方向(3)控制壓強(qiáng)。改變速率，影響平衡移動方向。(4)使用合適的催化劑。加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。工藝流程常用的控制反應(yīng)條件的方法總結(jié)10第10頁，共23頁。（三）核心反應(yīng)陌生方程式的書

5、寫1.非氧化還原反應(yīng)： 原子守恒2.氧化還原反應(yīng)： 電子守恒 電荷守恒 原子守恒11第11頁，共23頁。(1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程_陌生方程式的書寫12第12頁，共23頁。(5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時(shí)AlCl4-和Al2Cl7-兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其他離子不參與電極反應(yīng)，放電時(shí)負(fù)極Al的電極反應(yīng)式為_。陌生方程式的書寫13第13頁，共23頁。練習(xí)：（全國新課標(biāo)卷I ）27鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有

6、鈷酸鋰（LiCoO2），導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2（） CoSO4+NH4HCO3=CoCO3+NH4HSO414第14頁，共23頁。（四）產(chǎn)品的分離提純過濾、結(jié)晶、蒸餾、萃取分液過濾：趁熱過濾 防止某物質(zhì)降溫時(shí)會析出沉淀的洗滌冰水: 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減 少晶體在洗滌過程中的溶解損耗 有機(jī)物（乙醇、乙醚） （主要考慮溶解度）沉淀的洗滌方法加入蒸餾水（或其他溶劑）至浸沒固體，濾凈，重復(fù)23次。檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的方法分析清楚溶液中的成分15第15頁，共23頁。結(jié)晶：操作

7、：蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶NaCl提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)易水解的溶質(zhì)結(jié)晶水合物蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶重結(jié)晶16第16頁，共23頁。練習(xí)：（全國新課標(biāo)卷II ）27氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅(含有Fe()、Mn()、Ni()等雜質(zhì))的流程如下：提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni()不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。（3）反應(yīng)形成的沉淀要用水洗，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是 取少量水洗液于試管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈。17第17頁，共23頁。（五）基本化工理念生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)率高、速率快產(chǎn)品純度

8、高成本低、循環(huán)利用無污染多快好省18第18頁，共23頁?；净だ砟钌a(chǎn)實(shí)際該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_ (2)濾液中的陰離子有_(忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液中僅通入CO2，會生成_，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。19第19頁，共23頁。練習(xí)：（全國新課標(biāo)卷I ）27鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等?？捎名}酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是_。有氯氣生成，污染較大污染：廢渣、 廢液（酸、堿、重金屬鹽）、 廢氣（Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）20第20頁，共23頁。循環(huán)利用：箭頭指回為循環(huán)（實(shí)質(zhì)就是降低成本）（2013福建卷