工業(yè)流程實(shí)驗(yàn)題ppt課件

1、解讀化學(xué)考題27化工流程實(shí)驗(yàn)題什么是化工流程實(shí)驗(yàn)題？化工流程實(shí)驗(yàn)題就是以化工流程為背景素材，將工業(yè)消費(fèi)中的真實(shí)情況以信息的方式給出，運(yùn)用中學(xué)化學(xué)中涉及到的元素化合物知識(shí)、化學(xué)反響原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)技藝處理化工消費(fèi)中的有關(guān)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題?！?】.以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料消費(fèi)硫酸鉀、過(guò)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： (1) 反響I前需在FeSO4溶液中參與_填字母，以除去溶液中的Fe3+。 A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.H22反響需控制反響溫度低于35，其目的是。3工業(yè)消費(fèi)上常在反響的過(guò)程中參與一定量的醇類溶劑，其目的是。4反響常被用于電解消費(fèi)(NH4)

2、2S2O8過(guò)二硫酸銨。電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反響可表示為。過(guò)濾FeSO4溶液反響NH4HCO3溶液CO2CO2反響FeCO3(固)空氣中煅燒Fe2O3(固)反響反響KCl過(guò)濾K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(氣)稀H2SO4過(guò)濾FeSO4溶液反響NH4HCO3溶液CO2CO2反響FeCO3(固)空氣中煅燒Fe2O3(固)反響反響KCl過(guò)濾K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(氣)稀H2SO41.配制原理1、配制原理：FeSO4溶液配制，既要防水解，又要防氧化，故要加少量硫酸，又要加少量的鐵屑。(1) 反響I前需在FeSO4溶液中參與_

3、填字母，以除去溶液中的Fe3+。 A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.H2B【1】.以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料消費(fèi)硫酸鉀、過(guò)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：2.反響原理2、反響原理：由反響物和部分產(chǎn)物可知該反響是非氧化復(fù)原反響。FeSO4+2NH4HCO3(NH4)2SO4+ FeCO3+ CO2 +H2O2HCO3- H2CO3+CO32-【1】.以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料消費(fèi)硫酸鉀、過(guò)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：過(guò)濾FeSO4溶液反響NH4HCO3溶液CO2CO2反響FeCO3(固)空氣中煅燒Fe2O

4、3(固)反響反響KCl過(guò)濾K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(氣)稀H2SO42反響需控制反響溫度低于35，其目的是。Ksp(BaSO4)=1.0710-10 Ksp(FeCO3)=3.0710-11 2反響需控制反響溫度低于35，其目的是。過(guò)濾FeSO4溶液反響NH4 HCO3溶液CO2CO2反響FeCO3(固)空氣中煅燒Fe2O3(固)反響反響KCl過(guò)濾K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(氣)稀H2SO43.控溫緣由3、控溫緣由：假設(shè)溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致NH4HCO3分解，同樣也會(huì)加速Fe2+的水解，這樣會(huì)使原料利用率降低?！?】.以氯化鉀和鈦白廠

5、的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料消費(fèi)硫酸鉀、過(guò)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工業(yè)消費(fèi)上常在反響的過(guò)程中參與一定量的醇類溶劑，其目的是。過(guò)濾FeSO4溶液反響NH4HCO3溶液CO2CO2反響FeCO3(固)空氣中煅燒Fe2O3(固)反響反響KCl過(guò)濾K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(氣)稀H2SO44.加酸緣由4、加酸緣由：參與稀H2SO4是為了除去過(guò)量的NH4HCO3，2NH4HCO3+H2SO4(NH4)SO4+2CO2+H2O(NH4)2SO4【1】.以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料消費(fèi)硫酸鉀、過(guò)二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利

6、用率較高。其主要流程如下：【1】.以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料消費(fèi)硫酸鉀、過(guò)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：5.反響原理5、反響原理：3工業(yè)消費(fèi)上常在反響的過(guò)程中參與一定量的醇類溶劑，其目的是。(NH4)2SO4+2KClK2SO4+2NH4Cl(NH4)2SO4降低K2SO4溶解度。過(guò)濾FeSO4溶液反響NH4HCO3溶液CO2CO2反響FeCO3(固)空氣中煅燒Fe2O3(固)反響反響KCl過(guò)濾K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(氣)稀H2SO4(NH4)2SO4+2KClK2SO4+2NH4Cl6、電極反響式書寫：4反響常被

7、用于電解消費(fèi)(NH4)2S2O8過(guò)二硫酸銨。電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反響可表示為。陰極：2H+2eH2此題本質(zhì)是電解 溶液.陽(yáng)極失電子氧化反響是 ，陰極得電子復(fù)原反響是 。(NH4)2SO4H+(NH4)2SO4OH-SO42-陽(yáng)極：4OH- - 4eO2+ 2H2O陽(yáng)極：2SO42-2eS2O82- 過(guò)濾FeSO4溶液反響NH4HCO3溶液CO2CO2反響FeCO3(固)空氣中煅燒Fe2O3(固)反響反響KCl過(guò)濾K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(氣)稀H2SO46.電極反響式書寫7.反響原理7、反響原理：同鐵元素價(jià)態(tài)的改動(dòng)可知道空氣中氧氣作為氧化劑，反響

8、方程式為：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2【1】.以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料消費(fèi)硫酸鉀、過(guò)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：過(guò)濾FeSO4溶液反響NH4HCO3溶液CO2CO2反響FeCO3(固)空氣中煅燒Fe2O3(固)反響反響KCl過(guò)濾K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(氣)稀H2SO4【2】.“鹵塊的主要成分為MgCl2(含F(xiàn)e2+ Fe3+ Mn2+等雜質(zhì)離子假設(shè)以它為原料，按如下工藝流程圖，即可制得“輕質(zhì)氧化鎂。 輕質(zhì)氧化鎂工藝流程圖 表1 化學(xué)試劑價(jià)錢表 試劑價(jià)格（元/ t ）漂液（含NaClO25.2%）H2

9、O2（30%）NaOH（固98%）Na2CO3（固99.5%）鹵塊（MgCl2，30%）45024002100600310表2 生成氫氧化物沉淀的pH值 物質(zhì)開(kāi)始沉淀沉淀完全Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)22.77.68.39.63.79.69.811.1請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝涸诓襟E參與試劑X，最正確選擇應(yīng)是 ，其作用是 。在步驟參與的試劑Y應(yīng)是 ，之所以要控制pH=9.8，其目的是 。在步驟時(shí)發(fā)生的化學(xué)反響方程式是： 。1. 配制原理1、配制原理：加鹽酸是抑制Mg2+ Fe2+ Fe3+ Mn2+等陽(yáng)離子的水解?！?】.“鹵塊的主要成分為MgCl2(含F(xiàn)e2+ Fe3+ M

10、n2+等雜質(zhì)離子假設(shè)以它為原料，按如下工藝流程圖，即可制得“輕質(zhì)氧化鎂。、在步驟參與試劑X，最正確選擇應(yīng)是 ，其作用是 。3.X選擇3、X選擇：通常我們均會(huì)選H2O2，它不會(huì)引雜質(zhì)。此題為什么選漂液？表1 化學(xué)試劑價(jià)錢表 試劑價(jià)格（元/ t ）漂液（含NaClO25.2%）H2O2（30%）NaOH（固98%）Na2CO3（固99.5%）鹵塊（MgCl2，30%）45024002100600310“只用對(duì)的，不用貴的漂液Mg2+ Fe2+ Fe3+ Mn2+【2】.“鹵塊的主要成分為MgCl2(含F(xiàn)e2+ Fe3+ Mn2+等雜質(zhì)離子假設(shè)以它為原料，按如下工藝流程圖，即可制得“輕質(zhì)氧化鎂。、在

11、步驟參與試劑X，最正確選擇應(yīng)是 ，其作用是 。、在步驟參與的試劑Y應(yīng)是 ，之所以要控制pH=9.8，其目的是 。4.Y選擇4、Y選擇：表1 化學(xué)試劑價(jià)錢表 試劑價(jià)格（元/ t ）漂液（含NaClO25.2%）H2O2（30%）NaOH（固98%）Na2CO3（固99.5%）鹵塊（MgCl2，30%）45024002100600310純堿比燒堿廉價(jià)得多，為什么不選燒堿？由于純堿的堿性明顯小于燒堿，要使其PH升到9.8必需加大純堿的用量，就會(huì)構(gòu)成碳酸鹽沉淀，所以加氫氧化鈉為宜。該用貴的，不用也不對(duì)。NaOH(除去Fe3+ Mn2+等雜質(zhì)離子Mg2+ Fe3+ Mn2+、在步驟參與的試劑Y應(yīng)是 ，之

12、所以要控制pH=9.8，其目的是 。NaOH(除去Fe3+ Mn2+等雜質(zhì)離子表2 生成氫氧化物沉淀的pH值 物質(zhì)開(kāi)始沉淀沉淀完全Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)22.77.68.39.63.79.69.811.1PH=9.8時(shí)，也會(huì)生成Mg(OH)2沉淀，Mg2+不就損失了嗎？由于鹵塊價(jià)錢低廉，這點(diǎn)不可防止的損失還是可以接受的，其結(jié)果是保證了產(chǎn)品的純度。Mg2+ Fe3+ Mn2+5.Z選擇5、Z選擇：Z為什么不選擇燒堿，而選用純堿？(2) Mg(OH)2是膠狀的，會(huì)呵斥過(guò)濾困難.(5)發(fā)生的反響為：MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2，由于CO2的產(chǎn)生，使沉淀變得

13、疏松，灼燒沉淀后得到的是輕質(zhì)的MgO。 Mg2+ Na2CO3MgCO3(4) 只能得到重質(zhì)氧化鎂。(1) 純堿價(jià)錢較低，(3) MgCO3呈顆粒狀，易過(guò)濾，在步驟時(shí)發(fā)生的化學(xué)反響方程式是： 。MgOMg(OH)2MgCO3+H2OMg(OH)2+CO225 【3】.上海09-27:實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取平安無(wú)毒的殺菌劑過(guò)氧化鈣。大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：1溶解大理石時(shí)，用硝酸而不用硫酸的緣由是_。2操作的目的是_，溶液A溶質(zhì)是共價(jià)化合物是_。3寫出檢驗(yàn)濾液中能否含鐵離子方程式： _。4寫出參與碳酸銨所發(fā)生反響的離子方程式 。 寫出濾液B的一種用途：_5CaO2中

14、普通含CaO。試按以下提示完成含量分析的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 試劑：氫氧化鈉規(guī)范溶液、鹽酸規(guī)范溶液、酚酞 儀器：電子天平、錐形瓶、滴定管 實(shí)驗(yàn)步驟：_；參與_；參與酚酞，用NaOH規(guī)范溶液滴定。6假設(shè)實(shí)際上滴定時(shí)耗用規(guī)范溶液20.00mL恰好完全反響，實(shí)踐操 作中過(guò)量半滴1mL溶液為25滴，那么相對(duì)誤差為_(kāi)251.試劑選擇1溶解大理石時(shí)，用硝酸而不用硫酸的緣由是_。1、溶解原理：(1)硫酸鈣微溶于水 Ca(NO3)2Fe(NO3)3水溶、酸溶鹽酸、硫酸、硝酸、堿溶 【3】.上海09-27:實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取平安無(wú)毒的殺菌劑過(guò)氧化鈣。大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：252操作的

15、目的是_，溶液A溶質(zhì)是共價(jià)化合物是_。2. 物質(zhì)提純2、除雜原理Ca(NO3)2Fe(NO3)3除去溶液中Fe3+氨水將Fe3+變成Fe(OH)3沉淀除去 【3】.上海09-27:實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取平安無(wú)毒的殺菌劑過(guò)氧化鈣。大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：25 【3】.上海09-27:實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取平安無(wú)毒的殺菌劑過(guò)氧化鈣。大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：3寫出檢驗(yàn)濾液中能否含鐵離子方程式： _。3. 離子檢驗(yàn)3、反響原理Fe3+與SCN-的絡(luò)合反響顯色Fe3+SCN-Fe(SCN)2+25 【3】.上海09-27:實(shí)驗(yàn)室用大理石等原

16、料制取平安無(wú)毒的殺菌劑過(guò)氧化鈣。大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：4寫出參與碳酸銨所發(fā)生反響的離子方程式 。 寫出濾液B的一種用途：_Ca(NO3)2Fe(NO3)3Ca(NO3)2NH4 NO34. 反響式書寫Ca2+CO32-CaCO3 作化肥、炸藥 4、化學(xué)用語(yǔ)運(yùn)用NH4 NO32525用規(guī)范NaOH溶液反滴過(guò)量的規(guī)范鹽酸一定量、過(guò)量的規(guī)范鹽酸 【3】.上海09-27:實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取平安無(wú)毒的殺菌劑過(guò)氧化鈣。大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：5CaO2中普通含CaO。試按以下提示完成含量分析的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 試劑：氫氧化鈉規(guī)范溶液、鹽酸規(guī)范溶

17、液、酚酞 儀器：電子天平、錐形瓶、滴定管 實(shí)驗(yàn)步驟：_；參與_；參與酚酞，用NaOH規(guī)范溶液滴定。過(guò)量的規(guī)范鹽酸 稱量5. 定量實(shí)驗(yàn)操作5、酸堿滴定原理樣品測(cè)出樣品成分含量 【3】.上海09-27:實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取平安無(wú)毒的殺菌劑過(guò)氧化鈣。大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：6假設(shè)實(shí)際上滴定時(shí)耗用規(guī)范溶液20.00mL恰好完全反響，實(shí)踐操作中過(guò)量半滴1mL溶液為25滴，那么相對(duì)誤差為_(kāi)6. 計(jì)算技藝6、誤差計(jì)算60.1% 25化工消費(fèi)流程實(shí)驗(yàn)題原料溶解歸納總結(jié)：溶液一系列反響一系列實(shí)驗(yàn)操作目的產(chǎn)物試劑選擇條件控制反響原理緣由解釋配制操作分別操作鑒別操作定量操作反響式書

18、寫定量計(jì)算溶解原理洗滌原理配制原理歸納總結(jié)：1、溶解原理2、溶液配制原理4、反響原理5、條件選擇或控制6、試劑選擇7、實(shí)驗(yàn)操作8、定量分析9、其它3、洗滌原理化工消費(fèi)流程實(shí)驗(yàn)題酸溶、堿溶、水溶、其它防水解、防氧化酸洗、堿洗、水洗、有機(jī)溶劑洗氣體、沉淀、電解、洗滌、配制、檢驗(yàn)、分別、滴定、分析誤差的緣由、定量有關(guān)計(jì)算溫度、壓強(qiáng)、溶液的酸堿性、溶劑適宜的、價(jià)廉的、環(huán)保的歸納總結(jié)：化工消費(fèi)流程實(shí)驗(yàn)題控溫緣由提高原料利用率 可逆反響平衡正移，提高反響物轉(zhuǎn)化率 。減少反響物分解、揮發(fā)或水解 催化劑活性 減少其它副反響的發(fā)生 溶解度溶解物質(zhì)水溶酸溶堿溶可溶性的物質(zhì)某些可溶性的水解鹽金屬單質(zhì)大多金屬氧化物難

19、溶的弱酸鹽非金屬單質(zhì)難溶非金屬氧化物如SiO2等難溶的某些鹽難溶兩性氧化物如Al2O3等鹽酸硫酸硝酸混酸歸納總結(jié)：化工消費(fèi)流程實(shí)驗(yàn)題1要知其然：2要知其所以然：3要多發(fā)散、多聯(lián)想、多遷移。搞清每一步發(fā)生了什么弄清流程中的反響操作原理4要以信息為準(zhǔn)，尊重客觀現(xiàn)實(shí)。5要準(zhǔn)確表達(dá)，工整書寫?；ち鞒虒?shí)驗(yàn)題應(yīng)對(duì)戰(zhàn)略【練習(xí)1】.硫酸亞鐵(FeSO47H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)如下實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑制備FeSO47H2O晶體： 將5%Na2CO3溶液參與到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù) 分鐘，用傾析法除去Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2-3 遍； 向洗滌過(guò)的廢鐵屑中參與過(guò)量的稀硫

20、酸，控制溫度在50-80 之間至鐵屑耗盡； 趁熱過(guò)濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶； 待結(jié)晶終了后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2-3次，再用濾紙 將晶體吸干； 將制得的FeSO47H2O晶體放在一個(gè)小廣口瓶中，密閉保管。 實(shí)驗(yàn)步驟的目的是_，加熱的作用是_。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：1.洗滌原理2.水解原理1除去油污 升高溫度，溶液堿性加強(qiáng)，去油污才干加強(qiáng)。 CO32- + H2O HCO3- + OH- - Q【練習(xí)1】.硫酸亞鐵(FeSO47H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)如下實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑制備FeSO47H2O晶體： 將5%Na2CO3溶液參與到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù) 分鐘，用傾析法除去Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2-3 遍； 向洗滌過(guò)的廢鐵屑中參與過(guò)量的稀硫酸，控制溫度在50-80 之間至鐵屑耗盡； 趁熱過(guò)濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶； 待結(jié)晶終了后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2-3次，再用濾紙 將晶體吸干； 將制得的FeSO47H2O晶體放在一個(gè)小廣口瓶中，密閉保管。 實(shí)驗(yàn)步驟明顯不合理，理由是 。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：2.反響原理(2) 反響后