《化學工藝流程》專題復習修改

化學工藝流程專題——二輪復習（2012汕頭一模32）（16分）鐵氧體可用于隱形飛機上吸收雷達波涂料。一種以廢舊鋅錳電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如下：原料預處理除雜、凈化主反應原料預處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純循環(huán)利用副產(chǎn)品無機礦物、廢水、廢渣→核心化學反應→目標產(chǎn)品規(guī)律:主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、環(huán)線為循環(huán)。反應條件控制例一：某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O的工藝流程如下：預處理1、粉碎的目的：

。2、焙燒的目的：

。3、酸浸的目的：

。4、調(diào)節(jié)pH=3-4的原因：

。

已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全時的pH值分別為：9.7、3.2、6.4。增大反應物的接觸面積，加快反應速率使CuS轉化為CuO,Fe2+轉化為Fe3+使CuO、Fe的化合物溶解使Fe3+沉淀完全1.原料預處理階段的常見考點：煅燒(灼燒、焙燒)研磨(粉碎)增大反應物的接觸面積，加快反應速率改變結構，或發(fā)生反應改變成分，利于后面的浸取、除雜操作酸浸：溶解，除去氧化物（膜）堿浸：去油污，溶解鋁、氧化鋁、二氧化硅等水浸：與水反應或溶解有機物浸：與醇等反應或溶解

浸取控制溫度加熱，加快反應速率（2011江門二模）某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O的工藝流程如下：②為了獲得CuCl2·2H2O晶體，對濾液B進行的操作是：蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾，得物質(zhì)X；濾液經(jīng)冷卻結晶，過濾得到物質(zhì)Y。分析有關物質(zhì)的溶解度曲線（如圖），“趁熱過濾”得到的物質(zhì)X是

。Na2SO4

分離提純（2012吉林調(diào)研）實驗室制備甲酸銅晶體［Cu(HCOO)2·4H2O］的流程如下：

Cu2(OH)2CO3固體70℃～80℃的熱水Cu(HCOO)2·4H2O1mol膽礬2mol小蘇打甲酸約50℃的熱水研磨冷卻、操作a洗滌攪拌Ⅱ趁熱過濾冷卻、過濾、無水乙醇洗滌、晾干攪拌ⅠCO2

分離提純預處理主反應①要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)2.分離提純階段的常見考點：結晶蒸發(fā)結晶，趁熱過濾。

蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶。②要得到溶解度受溫度影響大的溶質(zhì)③要對得到的粗晶體提純：重結晶冷水洗（有機物洗，如乙醇）除去可溶性雜質(zhì)并減少目標產(chǎn)品損失

控制溫度a．加熱，加快反應速率或促使平衡移動b．防止物質(zhì)溫度過高時分解,例如減壓蒸發(fā)或蒸餾（例如石油的減壓蒸餾）c．使催化劑的活性達到最高；（如合成氨）d．防止副反應的發(fā)生；（如實驗室制乙醇）e．減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的目的。（如冶煉金屬鎂電解熔融的氯化鎂而不是氧化鎂）

控制PH值目的或作用：調(diào)節(jié)PH促進沉淀、抑制水解試劑選擇：不引入雜質(zhì)3.核心反應考點：②

反應原理:化學平衡、水解原理、

電化學③計算

①基本理論:離子反應、氧化還原反應（09江蘇）以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：反應Ⅰ反應Ⅲ反應Ⅱ反應Ⅳ空氣中煅燒FeSO4溶液NH4HCO3溶液CO2(g)FeCO3(s)稀H2SO4KCl過濾NH4Cl溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4）反應Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極發(fā)生的電極反應可表示為

。（1）反應Ⅰ的離子方程式：Fe2++2HCO3￣=FeCO3↓+H2O+CO2↑

2SO42-—2e-=S2O82-4.評價

環(huán)保：綠色化學

成本：原料價格、能耗控制、循環(huán)利用

信息處理去陌生化有效化：將文字信息中的化學用語提取出來整合題干、流程圖、問題中的信息

（2011廣東四校聯(lián)考節(jié)選）工業(yè)上生產(chǎn)高氯酸（沸點：90oC）時還同時生產(chǎn)了亞氯酸鈉，其工藝流程如下：（3）循環(huán)使用的物質(zhì)是

。

H2SO4

（1）反應Ⅰ的化學方程式

。

3NaClO3+3H2SO4=3NaHSO4+2ClO2+HClO4+H2O考查方向反應速率與平衡理論的運用；氧化還原反應的判斷、方程式書寫；利用控制pH分離除雜；利用溶解度分離；常用的分離方法、實驗操作；流程中的物質(zhì)轉化和循環(huán)；綠色化學評價；考場演練

（2010福建理綜）硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3

、FeCO3、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意圖如下：

(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是______________增大反應物接觸面積

ZnCO3、Fe2O3

、FeCO3、MgO、CaO

硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3

、FeCO3、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意圖如下：

(2)完成“氧化除鐵”步驟中反應的離子方程式：

Fe(OH)2＋____＋____=

Fe(OH)3＋

Cl－____22ClO－

H2O

1(3)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO過程中，合適的反應物是________(選填序號)。a．大理石粉b．石灰乳

c．純堿溶液d．燒堿溶液(4)“濾液4”之后的操作依次為_______、________、過濾、洗滌、干燥。bd蒸發(fā)濃縮冷卻結晶

(6)分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中ZnCO3

的質(zhì)量分數(shù)不低于

。(5)根據(jù)上表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時，理論上可選用的最大區(qū)為

。8.0≤pH<10.4

×100%

工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀(KIO3)的流程如下，在反應器中發(fā)生反應的化學方程式為：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查資料得：①

KIO3是一種白色結晶粉末；②酸性條件下，

KIO3是一種較強的氧化劑，與氫碘酸、SO2等還原性物質(zhì)作用，被還原為單質(zhì)I2；③在堿性介質(zhì)中，

KIO3能被Cl2

、次氯酸鹽等氧化為KIO4；請你根據(jù)流程圖設計問題

？

討論（1）已知步驟①反應器發(fā)生的反應中，兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)相同，請配平該反應的化學方程式：

；6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑

工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀(KIO3)的流程如下，在反應器中發(fā)生反應的化學方程式為：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查資料得：①

KIO3是一種白色結晶粉末；②酸性條件下，

KIO3是一種較強的氧化劑，與氫碘酸、SO2等還原性物質(zhì)作用，被還原為單質(zhì)I2；③在堿性介質(zhì)中，

KIO3能被Cl2

、次氯酸鹽等氧化為KIO4；④KIO3

在常溫下穩(wěn)定，加熱至560℃開始分解。（2）步驟②中，用稀酸酸化的作用

；能否選用稀鹽酸_________，（填：“可以”、“不可以”）其原因是_____________________________________；促進氯氣從反應混合物中逸出

不可以鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀

KIO3·HIO3

工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀(KIO3)的流程如下，在反應器中發(fā)生反應的化學方程式為：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查資料得：①

KIO3是一種白色結晶粉末；②酸性條件下，

KIO3是一種較強的氧化劑，與氫碘酸、SO2等還原性物質(zhì)作用，被還原為單質(zhì)I2；③在堿性介質(zhì)中，

KIO3能被Cl2

、次氯酸鹽等氧化為KIO4；④KIO3

在常溫下穩(wěn)定，加熱至560℃開始分解。（3）步驟③要保持溶液微沸1小時以完全排出氯氣，排出氯氣的原因為

；

Cl2能將KIO3氧化成KIO4

工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀(KIO3)的流程如下，在反應器中發(fā)生反應的化學方程式為：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查資料得：①

KIO3是一種白色結晶粉末；②酸性條件下，

KIO3是一種較強的氧化劑，與氫碘酸、SO2等還原性物質(zhì)作用，被還原為單質(zhì)I2；③在堿性介質(zhì)中，

KIO3能被Cl2

、次氯酸鹽等氧化為KIO4；④KIO3

在常溫下穩(wěn)定，加熱至560℃開始分解。（4）步驟11得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是

。溫度/℃01020406080KIO3g/100g水4.606.278.0812.618.324.8蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶

工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀(KIO3