工藝流程圖專項(xiàng)

1、工藝流程圖專項(xiàng)、常見的工業(yè)生產(chǎn)流程的主線和核心原料班處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純原料無機(jī)礦物V核心r化學(xué)反應(yīng)）所需產(chǎn)品反應(yīng)條件控制原料循環(huán)利用排放物的無害化處理i、規(guī)律：主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為可循環(huán)的物質(zhì)。2、核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制、三廢處理及能量的綜合利用等。3、原料處理的方法和作用研磨（粉碎）：增大接觸面積，加快溶解或增大反應(yīng)速率。浸出固體加水（酸或堿）溶解得到離子水浸：與水接觸溶解或反應(yīng)，可通過延長時(shí)間、攪拌或適當(dāng)升溫來加速，以提高浸出率。酸浸：與酸接觸反應(yīng)而溶解，使可溶性離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去?？赏ㄟ^適當(dāng)增大酸的濃度、升溫和強(qiáng)力攪拌等加

2、快反應(yīng)速率。堿浸（堿洗）除去油污或氧化膜；溶解鋁和二氧化硅過濾：不溶物通過過濾除去水洗除去水溶性雜質(zhì)灼燒：除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化。（6）煨燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)在后續(xù)過程中易溶解，并可使一些雜質(zhì)（如有機(jī)物）在高溫下氧化、分解。4、實(shí)驗(yàn)條件的控制和目的調(diào)節(jié)溶液的pH值：控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而達(dá)到分離的目的，抑制某些離子的水解，防止某些離子的氧化等。在題目中常以表格形式給出信息。如Fe3+控制體系的溫度.控制低溫:防止物質(zhì)的分解，如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3（濃）等；防止物質(zhì)的揮發(fā)，如鹽酸、醋酸等；抑制物質(zhì)的水解；增大氣體反應(yīng)物的溶解度，使

3、其被充分吸收。 采取加熱：加速某固體的溶解，加快反應(yīng)速率；減少氣體生成物的溶解并使其逸出，平衡向吸熱方向移動(dòng)； 控制范圍：確保催化劑的催化效果，兼顧速率和轉(zhuǎn)化率，追求更好的經(jīng)濟(jì)效益，防止副反應(yīng)發(fā)生等。降溫（冰水中）防止物質(zhì)在高溫時(shí)溶解；使化學(xué)反應(yīng)速率下降；使化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)控溫溫度過高，物質(zhì)會分解或揮發(fā)溫度過低，物質(zhì)無法揮發(fā)或者反應(yīng)趁熱過濾，防止某物質(zhì)降溫時(shí)因析出而損耗或帶入新的雜質(zhì)。冰水洗滌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5、 產(chǎn)品的分離和提純1 ）過濾基本操作：一貼二低三靠2）結(jié)晶當(dāng)溶液為單一溶質(zhì)時(shí)：所得晶體不帶結(jié)晶水，如NaCl、KNO3等：蒸發(fā)結(jié)晶所得晶體

4、帶結(jié)晶水，如膽礬等：將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。當(dāng)溶液為兩種以上溶質(zhì)時(shí)：要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)：蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，趁熱過濾要得到溶解度受溫度影響大的溶質(zhì)：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥。3）重結(jié)晶4）洗滌洗滌：向過濾器中滴加蒸餾水至浸沒固體表面，靜置，使其自然流下，重復(fù)操作2-3次；檢驗(yàn)：取洗滌后最后幾滴濾液，（若要檢驗(yàn)氯離子）滴加AgNO3和稀硝酸，若無沉淀產(chǎn)生，則證明洗滌干凈。5 ）干燥在干燥器隔絕空氣的條件下低溫烘干6 ）灼燒固體在坩堝中進(jìn)行加熱7 ）分液打開分液漏斗活塞，下層液體從下口放出；上層液體從上口倒出8）重復(fù)操作6、 物質(zhì)分離或提純常用的化學(xué)方法溶解法：利用特殊溶

5、劑把雜質(zhì)溶解而除去，如Fe（Al）可用過量的NaOH溶液而除去Al,CO2（HCl、H2O）先通過飽和食鹽水，再通過濃H2SO4。沉淀法：a.加合適的沉淀劑（要使雜質(zhì)離子充分沉淀，加入的沉淀劑必須過量，且在后續(xù)步驟中易除去）。b.調(diào)節(jié)溶液的酸堿性。洗滌法：a.水洗，b.冰水洗，c.有機(jī)溶劑洗，其目的是：洗去目標(biāo)物表面的雜質(zhì)離子；減少目標(biāo)物的溶解損耗或增大有機(jī)雜質(zhì)的溶解量；防止目標(biāo)物形成結(jié)晶水合物；使晶體快速干燥。7、可循環(huán)物質(zhì)的判斷流程圖中回頭箭頭的物質(zhì)生產(chǎn)流程中后面新生成或新分離的物質(zhì)（不要忽視結(jié)晶后的母液），可能是前面某一步反應(yīng)的相關(guān)物質(zhì)。8綠色化學(xué)理念：（1）環(huán)境污染問題；（2）原子的經(jīng)

6、濟(jì)性；（3）節(jié)約能源（包括使用催化劑）；（4）原料應(yīng)是可再生的（或者可循環(huán)使用）；（5）工藝的安全性9、 化學(xué)工藝流程題自查：（ 1）對工藝流程題有沒有整體、清晰的認(rèn)識了解化學(xué)工藝流程的主線；（ 2）對工藝流程相關(guān)知識點(diǎn)是清清楚楚，還是模模糊糊了解化學(xué)工藝流程考什么（ 3）敘述性問題是否能抓住要點(diǎn)了解規(guī)范答題的要求；（ 4）方程式書寫和計(jì)算有無得分把握1、NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下:NVQ食指水僦段一袁X-A反限Cin.一電解結(jié)M，干鎂一NaCKl產(chǎn)品回收是九驗(yàn)收4成品漉NM眼口NhQH.H?Os回答下列問題：(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為。

7、(2)寫出反應(yīng)”步驟中生成C1O2的化學(xué)方程式。(3)電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為、。(4)尾氣吸收”是吸收電解”過程排出的少量C1O2,此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是。(5)有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克C12的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。1.硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途.以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5?H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、AI2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H

8、3BO3)的工藝流程如圖所示：回答下列問題:(1)寫出Mg2B2O5?H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式.(2)利用的磁性，可將其從浸渣1”中分離.浸渣1”中還剩余的物質(zhì)是(寫化學(xué)式).(3)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電(4)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.(5)粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是(填名稱).3.工業(yè)上可用銘鐵礦(主要成分可表示為FeO?Cr2O3,還含有AI2O3、MgCO3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備重銘酸鉀晶體和綠磯的流程如圖：碳酸鈉f 鑄鐵礦一CO;固體Y,濾灌3一系列操作球訊稀硫酸鐵粉已知：I.常見

9、離子沉淀的pH范圍Fe3+Al3+Mg2+SiO32AlO2開始沉淀沉淀完全n.焙燒過程中主要發(fā)生反應(yīng)：2FeO?Ci2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2Cr2O4+Fe2O3+4CO2T+7NaNO。(1)綠磯的化學(xué)式為。(2)焙燒后的混合物中除含有Na2Cr2O4、NaNO2和過量的Na2CO3、NaNO3外，還含有NaAlO2和Na2SiO3等物質(zhì)，則焙燒過程中NaAlO2的化學(xué)方程式為。(3)固體Y的主要成分為(填寫化學(xué)式)。(4)酸化過程中用醋酸調(diào)節(jié)pH=5的目的為;若pH調(diào)節(jié)的過低，NO2可被氧化為NO3,其離子方程式為。(5)調(diào)節(jié)pH=5后，加入KCl控制一定條件，可析

10、出K2Cr2O7晶體，說明溶解度的大小:K2C2O7Na2Cr2O7(填大于或小于)(6)流程中的一系列操作為4.二硫化鋁(M0S2)被譽(yù)為固體潤滑劑之王“，禾I用低品質(zhì)的輝銅礦(含M0S2、SiO2以及CuFe&等雜質(zhì))制備高純二硫化鋁的一種生產(chǎn)工藝如圖1：T XITS濟(jì)港J欣小玩6RM:仁回答下列問題：(1)鋁酸鏤的化學(xué)式為(NH4)2MoO4,其中Mo的化合價(jià)為。(2)利用聯(lián)合浸出除雜時(shí)，氫氟酸可除去的雜質(zhì)化學(xué)式為,如改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2雜質(zhì)的浸出效果更好，寫出氧化浸出時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式。(3)加入Na2s后，鋁酸鏤轉(zhuǎn)化為硫代鋁酸鏤(NH4)2M0S4,寫出(NH

11、4)2M0S4與鹽酸生成M0S3沉淀的離子反應(yīng)方程式。(4)由圖2分析產(chǎn)生三硫化鋁沉淀的流程中應(yīng)選擇的最優(yōu)溫度和時(shí)間是。利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析低于或高于最優(yōu)溫度時(shí),M0S3的產(chǎn)率均下降的原因：。(5)MoO3?H2O作為高能非水體系電池的正極材料優(yōu)于一般新型材料，某電池反應(yīng)為：MoO3?H2O+xAxMoO3?H2O(某文獻(xiàn)記載：式中0Vxv1,A+為Li+、H+、K+、Na+等。A+的注入使得部分Mo6+還原為Mo5+),寫出該電池以金屬鋰為負(fù)極，充電時(shí)的陽極反應(yīng)式：。(6)已知Ksp(BaSO4)=X1010,Ksp(BaMoO4)=X108)鋁酸鈉晶體(NaMoO,？2H2。)是新型的

12、金屬緩蝕劑，不純的鋁酸鈉溶液中若含少量可溶性硫酸鹽雜質(zhì)，可加入Ba(OH)2固體除去SO42(溶液體積變化忽略)，則當(dāng)BaMoO4開始沉淀時(shí)，溶液中的口0；-)=(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)1.(1)在NaClO2中Na為+1價(jià)，O為-2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0,可得Cl的化合價(jià)為+3價(jià)，故答案為：+3;(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaCl,回收產(chǎn)物為NaHSO4,說明生成硫酸氫鈉，且產(chǎn)生ClO2,根據(jù)電子守恒可知，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2,(3)食鹽溶液中混有M

13、g2+和Ca2+,可以利用過量NaOH溶液除去Mg2+,利用過量Na2CO3溶液除去Ca2+,故答案為：NaOH溶液；Na2CO3溶液；(4)依據(jù)圖示可知，利用含過氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收C1O2,產(chǎn)物為ClO2，則此反應(yīng)中C1O2為氧化劑，還原產(chǎn)物為C1O2,化合價(jià)從+4價(jià)降為+3價(jià)，H2O2為還原劑，氧化產(chǎn)物為。2,每摩爾H2O2得到2mol電子，依據(jù)電子守恒可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1,故答案為：2:1;O2；(5) 1gNaClO2的物質(zhì)的量90, 5g/mol= mol,依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，NaClO2Cl4e , Cl22c2e，可知氯氣的物質(zhì)的量為 molX4=mo

14、l,則氯氣的質(zhì)量為mol X71g/mol =,故答案為：。2.以鐵硼礦(主要成分為 Mg2B2O5?H2O和F&O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、AI2O3 和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3),由流程可知，加硫酸溶解，F(xiàn)e3O4、SiO2不溶， CaO轉(zhuǎn)化為微溶于水的 CaSO4, F&O4具有磁性，可以采用物理方法分離，濾渣 1的 成分為SiO2和CaSO4；凈化除雜”需先加H2O2溶液，將Fe 2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,使Fe3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為沉淀，則濾渣為 Al (OH) 3、Fe (OH) 3,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 過濾分離出H3BO3,(1

15、) Mg2B2O5?H2O 與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和硼酸Mg2B2O5?H2O+2H2SO4 2MgSQ+2H3BO3Mg2B2O5?H2O+2H 2SO4 2MgSQ+2H3BO3;反應(yīng)方程式為案 為 ：(2)利用Fe3O4的磁性，可將其從 浸渣”中分離.CaSO4,故答案為：FaO4； SQ2、CaSO4；浸渣中還剩余的物質(zhì)是SiO2、(3) NaBH4為離子化合物，含離子鍵、共價(jià)鍵，其電子式為HH： B：H A- H案為:(4)凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是將亞鐵離子氧化為鐵離子.然后在調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是使鐵離子、鋁離子形成氫氧化物沉淀而除去，故答案為：將Fe2+氧化為Fe

16、3+;使Al3+與Fe3+形成氫氧化物沉淀而除去;(5)最后濃縮結(jié)晶時(shí)硫酸鎂易結(jié)合水以晶體析出，則粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是七水硫酸鎂，故答案為：七水硫酸鎂.3.解：(1)綠磯的化學(xué)式為FeSO4?7H2O,故答案為：FeSO4?7H2。；(2)焙燒過程中碳酸鈉和氧化鋁反應(yīng)生成NaAlO2,化學(xué)方程式為古FNa2CO3+Al2O3同2NaAlO2+CO2T,故答案為：高溫Na2CO3+Al2O3同皿2NaAlO2+CO21(3)由以上分析可知固體Y的主要成分為H2SQ3和Al(OH)3,故答案為：H2SQ3和Al(OH)3；(4)酸化過程中用醋酸調(diào)節(jié)pH=5的目的為將CrO42一轉(zhuǎn)化為Cr2O72

17、；若pH調(diào)節(jié)的過低，NO2可被氧化為NO3,其離子方程式為Cr2O72+3NO2+8H+=2Cr3+3NO3+4H2O,故答案為：將CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72;C2O72+3NO2+8H+=2Cr3+3NO3+4H2O;(5)調(diào)節(jié)pH=5后，加入KCl控制一定條件，可析出K2Cr2O7晶體，說明溶解度的大?。篕2Cr2O7小于Na2C2O7,故答案為：小于；(6)由溶液得到綠磯晶體，可將溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。4.解：(1)化學(xué)式中(NH4)2MoO4,鏤根離子帶一個(gè)單位正電荷，O元素為-2價(jià)，則Mo的化合價(jià)為+6價(jià)，故答案為：+6;(2)氫氟酸

18、可以與二氧化硅反應(yīng)得到四氟化硅氣體，從而除去SiO2雜質(zhì)；改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2雜質(zhì)的浸出效果更好，說明應(yīng)I得到Cu和Fe對應(yīng)的離子，同時(shí)利用氧化性將S元素氧化為單質(zhì)，根據(jù)化合價(jià)升降相等和原子個(gè)數(shù)守恒配平得到方程式為：4FeCb+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S，故答案為：SiO2;4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S，；(3)(NH4)2M0S4在溶液中應(yīng)該電離出鏤根離子和MoS42,M0S42與鹽酸的氫離子作用生成M0S3,則另外的生成物只能是H2s氣體，所以離子反應(yīng)方程式為：MoS42+2H+=MoS3,+HST,故答案為：M0S42+2H+=MoS3,+HST;(4)由圖象得到40c的產(chǎn)率最高，30分鐘以后產(chǎn)率不再變化，所以選擇40C,30min;溫度太低，反應(yīng)MoS42+2H+=MoS3,+HS坤H2s不易逸出，不利于生成MoS3；若溫度太高，鹽酸揮發(fā)，溶液c(H+)下降，也不利于生成M0S3,所以最優(yōu)溫度為40C,化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析低于或高于最優(yōu)溫度時(shí)，M0S3的產(chǎn)率均下降故答案為：40C,30min；溫度太低不利于H2s逸出；溫度太高，鹽酸揮發(fā)，溶液c(H+)下降，都不利于反應(yīng)正向進(jìn)行；(5)該電池以金屬鋰為負(fù)極時(shí)，充電時(shí)反應(yīng)為：LIxMoO3