高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題11化工流程題條件控制溫度、壓強(qiáng)、濃度、調(diào)pH值導(dǎo)學(xué)案

1、條件控制（溫度、壓強(qiáng)、濃度、調(diào) pH值）專(zhuān)題【真題再現(xiàn)】1 . （2012廣東卷32 節(jié)選）難溶性雜鹵石（K2SO - MgSO- 2CaSO - 2屋O）屬于“呆礦”，在水中存在如卜平衡：K2SO MgSO 2CaSO - 2H2O（s）=2Ca2+2K+ Mg2+ 4SO + 2屋O為能充分利用鉀資源，用飽和Ca（OH）2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如圖1:移動(dòng)原因： （3） “除雜”環(huán)節(jié)中，先加入 溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過(guò)濾，再加入 溶 液調(diào)節(jié)濾液pH至中性。（4）不同溫度下，y的浸出濃度與溶浸時(shí)間的關(guān)系如圖2,由圖可得隨著溫度升高，【化工流程題中條件控制（溫度、壓強(qiáng)、濃度、調(diào)pH

2、值）的考點(diǎn)與解題策略】、化工流程的考查模式二、條件控制（溫度、壓強(qiáng)、濃度、調(diào) pH值）的專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)及其對(duì)應(yīng)功能 （一）溫度、濃度、壓強(qiáng)的控制術(shù)語(yǔ)功能升溫加快反應(yīng)速率或溶解速率；促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)， 如NaHCO、Ca（HCO）2、KMnQ 12、NHCl等物質(zhì)。使沸點(diǎn)相對(duì)較低的原料氣化溫 度 的 控 制降溫防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解 （或分解）； 使化學(xué)平衡向著題悟求的方向移動(dòng)（放熱方 向）；使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離：降低晶體的溶解度，減少損失.控溫（用 水浴或油 浴控溫）防止某種物質(zhì)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)；為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來(lái)；使催化劑的

3、活性達(dá)到最好；防止副反應(yīng)的發(fā)生；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。如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要根據(jù)它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，尋找合適的結(jié)晶分離方法（蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮結(jié)晶）。增大反應(yīng)物濃度、加壓可加快反應(yīng)速率。對(duì)氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，加壓使平衡向生成物方向移動(dòng)。 但壓強(qiáng)太大，動(dòng)力消耗更多，設(shè)備要求更高，成本增加，故必須綜合考慮。加壓一般是提高氣體反應(yīng)物濃度措施，在氣體和固體、液體反應(yīng)的體系中并不適宜。生產(chǎn)中常使廉價(jià)易得的原料適當(dāng)過(guò)量，以提高另一原料的利用率。.一.惘&S嘴）一自述/穴 L柳x滬醐皆醐體下麟就n瓢減壓蒸儲(chǔ)減小壓強(qiáng)，

4、降低液體的沸點(diǎn)，防止（如濃HNQ NHH2。HQ、NHHCO?物質(zhì)分解；【課堂練習(xí)1】1、實(shí)驗(yàn)室用硫酸廠燒渣（主要成分為FezO及少量FeS SiO2等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠磯（FeSO4-7H2。），過(guò)程如右圖：（5）在中，將溶液 Z控制到7080 c的目的是 _2_ _ _.一一- 14NO+6HO AH 905kJ - mol2. （ 10年佛一模）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如圖NH和Q在鉗系催化劑作用下從 145c就開(kāi)始反應(yīng)：4NH3+5O吸收塔中反應(yīng)為：3NO+H2OW 是不同溫度下NO產(chǎn)率如圖2所示。溫度高于900c時(shí)，NO產(chǎn)率下降的原因三2HNONQ從

5、生產(chǎn)流程看，吸收塔中需要補(bǔ)充空氣，其原因3、（ 12廣州一模）綠磯（FeSO-7HaO）的一種綜合利用工藝如下圖1 :NEHOO用液t修雜卜 f （NHihSG才1產(chǎn)品圖1空氣3人童紇】罪七56含量86含量%0.02S5C45.454.60 068S近5風(fēng)50 105011.1賦9010El。11.188.9fl 10頌11.2姒旦表1（4）母液“除雜”后,欲得到 （NM）2SQ粗產(chǎn)品，操作步驟依次為真空蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、o濃縮時(shí)若溫度過(guò)高，產(chǎn)品中將混有NHHSO,運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其原因（5）綠磯的另一種綜合利用方法是：綠磯脫水后在有氧條件下焙燒, 析表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為了提高SO的含量

6、，可采取的措施是 FeSO轉(zhuǎn)化為FezQ和硫的氧化物。分4. （11廣州模擬）過(guò)氧化氫（HaQ）有廣泛的用途。工業(yè)上用電解硫酸氫俊水溶液的方法制備過(guò)氧化氫,其反應(yīng)原理是：2NHHSO -（N+ 4）2及Q+Hd, （NH4） 2S2c8+2H2O=2NHHSO+ H2Q。其流程如下：過(guò)家化氫溶液二端中(2)在上流程圖中，采用減壓蒸儲(chǔ)的原因是： (3)過(guò)氧化氫具有的化學(xué)性質(zhì)是 。 A .不穩(wěn)定性 B .弱堿性 C .氧化性 D .還原性 (二)PH的控制術(shù)語(yǔ)功能控制溶液的PH 包括兩個(gè)方向： 調(diào)Wj PH 調(diào)低PH目的：調(diào)節(jié)pH值實(shí)質(zhì)上是利用沉淀溶解平衡把某些離子轉(zhuǎn)化成沉淀。(2)原則：不管是調(diào)

7、高還是調(diào)低，原則都是 加過(guò)量的除雜劑而不引進(jìn)新的雜質(zhì)，這里分兩種情況如果要得到濾液，可加固體沉淀劑消耗巧或OH ,如除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+,可通過(guò)加入 CuO Cu(OH)2、Cu(OH)2CO等；要得到濾渣，則需加 入堿性溶液，如氨水或氫氧化鈉溶液。調(diào)低PH值的原則與調(diào)高 PH的原則相同。題目呈現(xiàn)方式：題中通常會(huì)以表格數(shù)據(jù)形式，或“已知信息”給出需求的“適宜 PH范圍”的信息；解題步驟：判斷溶液呈酸(或堿)性判斷調(diào)高還是調(diào)低選擇合適的調(diào)節(jié)劑?！菊n堂練習(xí)2】5、(15湛江一模)32. (16分)工業(yè)上用難溶于水的碳酸鋸(SrCQ)粉末為原料(含少量鋼和鐵的化合物)制備高純六水氯化銀

8、晶體 (SrCl 2 6H2O),其過(guò)程為:氯叱錦晶體鹽酸CaCO.煤阡石一|7疝溶液一L殘?jiān)哂昧?水就生 錢(qián)品庫(kù)NaOH溶液水解沉淀一L w液(2)在步驟-的過(guò)程中，將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至A. 1.5 B. 3.7 C. 9.7 D,氨水 E6. (14廣州一模)某地煤肝石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2 (63%)等，一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下：氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2開(kāi)始沉淀的pH1.56.5沉淀完全的pH3.79.7附：有關(guān)氫氧化物沉淀的pH:做溶 丁*溶就轉(zhuǎn)化hf AMOHfL母液物質(zhì)X;宜用的試劑為氫氧化鋰粉末 F .碳酸鈉晶體、Al 2O3 (25%)、FezQ (5%)及少量

9、鈣鎂的化合物(4)已知Fe開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2, Al3+開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4。為了獲得產(chǎn)品 Al(OH) 3,從煤肝石的鹽酸浸取液開(kāi)始，若只用CaCO-種試齊IJ,后續(xù)操作過(guò)程是一o7. (15增城調(diào)研)白鴇礦的主要成分是CaWO,含有二氧化硅、氧化鐵等雜質(zhì)，工業(yè)生產(chǎn)鴇流程如下:(完全沉淀離子的 pH值:SiO32-為 8, WO42-為 5)(3)調(diào)節(jié)pH可選用的試劑是： 8、(2014廣東)石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用， 某初級(jí)石墨中含 SiO2(7.8%)、Al 2O3 (5.1%)、Fe2O (3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)，設(shè)計(jì)的提

10、純與綜合利用工藝如下：。A、氨水B、氫氧化鈉溶液C、鹽酸A1IOH)堞肝石一陰生丁海班T女斛術(shù)語(yǔ)酸性、 堿性 或某種 環(huán)境 氛圍功能蒸發(fā)或結(jié)晶時(shí)，加入相應(yīng)的酸或堿，以抑制某些鹽的水解需要在酸性氣流中干燥 FeCl3、AlCl 3、MgC2等含水晶體，以防止水解。如從海水中提取鎂， 從MgCb的溶液里結(jié)晶析出的是氯化鎂結(jié)晶水合物，電解熔化氯化鎂才能制得金屬鎂，要去除氯化鎂晶體中的結(jié)晶水需要在氯化氫氣流中加熱，否則煨燒所得的最后固體不是MgCb,而是熔點(diǎn)更高的MgO,具有相似情況的還有 FeCl3、AlCl 3等。營(yíng)造還原性氛圍：加熱煮沸酸液后再冷卻，其目的是排除酸溶液中的氧氣，如用廢鐵制備氯磯晶

11、體，需要把硫酸加熱煮沸后再加入，同時(shí)還不能加入過(guò)量，防止Fe2+被氧化。營(yíng)造氧化性氛圍： 加入氧化劑進(jìn)行氧化，如加入綠色氧化劑H2。將Fe2+氧化轉(zhuǎn)化為Fe3+。(4)由溶液IV生成沉淀V勺總反應(yīng)的離子方程為(三)體系環(huán)境氛圍及其它條件的控制9、( 14廣州一模)某地煤肝石經(jīng)預(yù)處理后含物等，一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下：(5)以煤肝石為原料還可以開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品，【課堂練習(xí)3】SiO2 (63%)、Al2O3 (25%)、FezQ (5%)及少量鈣鎂的化合例如在煤肝石的鹽酸浸取液除鐵后，常溫下向AlCl 3溶液中不10、(14佛山一模)磷酸鹽骨水泥具有良好的實(shí)用性。醫(yī)藥工業(yè)利用共沉淀原理，通過(guò)控制Ca

12、/P物質(zhì)的斷通入HCl氣體，可析出大量 AlCl 3 6H2O晶體，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋析出晶體的原因:量比n(Ca)/n(P) 制備相應(yīng)產(chǎn)品Ca5(PO4)3OH和Ca(PO4)2的n(Ca)/n(P)分別為1.67和1.5流程如圖(注:pHlIC.Sn的10Dq”版1.51.s.511.121.52是Ca5（PO4）3OH、Ca3（PO4）2和 CaHPO4均難溶于水;1）流程中強(qiáng)調(diào)Ca(H2PO4)2 溶液 pH7)流程中調(diào)pH值選氨“滴加速度 100 mL/45 min ”的作用上表為 n（Ca）/n（P）=1.5 時(shí)，不同pH值制得濾餅的產(chǎn)率以及分析結(jié)果水，不選生石灰或石灰乳的理

13、由是 （2）從表1中數(shù)據(jù)分析生成 Ca3（PO4）2時(shí)，pH=X中的x的最佳取值為 ,濾餅的化學(xué)成分 C8(PO4)3OH C&(PO4)2和 CaHP的（3）酸性條件下產(chǎn)率偏低的原因是（四）自我檢測(cè)學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)P18A196 “0714年廣東模擬題”對(duì)應(yīng)練習(xí)【參考答案】【真題再現(xiàn)】（2012廣東卷32 節(jié)選）（2）氫氧根與鎂離子結(jié)合，使平衡向右移動(dòng)，K+變多。（3）K2CO H2SC4（4）在同一時(shí)間K+的浸出濃度大。反應(yīng)的速率加快，平衡時(shí)溶浸時(shí)間短。NlUhllPO 池自充蟋玳勛麟【課堂練習(xí)】1、|（5）升高溫度促進(jìn)Fe3水解，過(guò)高溫度不利于聚鐵的形成（或者完全水解了）。2、（3）溫度高于9

14、00c時(shí)，平衡向左移動(dòng)（2 分）（4）充入空氣，NO轉(zhuǎn)化為NO,有利于提高原料利用率（3分）3、（4）過(guò)濾（2分）NH 4+H2ONH3H23 H+,溫度過(guò)高NH揮發(fā)使平衡向右移動(dòng)，溶液酸性增強(qiáng)生成 NHHSQ （ 3 分）（5）增大空氣通入量（2分）4、（ 2）過(guò)氧化氫不穩(wěn)定，受熱容易分解，減小氣壓，使液體沸點(diǎn)降低。（3分）；（3） ACD（3 分）5、2） B （2 分）；E （2 分）6、（ 4）加入CaCO調(diào)節(jié)pH到3.2 ,過(guò)濾除去 Fe（OH）3后，再加入 CaCO調(diào)節(jié)pH到5.4 ,過(guò)濾得到 Al（OH）7、C8、(4) AlO 2- +CHCOOGIC出2Ho 芻 CH3COO+ Al(OH) 3 J +CHCHOH9、( 5) AlCl 3飽和溶液中存在溶解平衡：AlCl 3 6HO(s)Al3(aq) +3Cl (aq) +6H2OQ),通入 HCl氣體使溶液中c(Cl-)增大，平衡向