云南省騰沖市第八中學201屆專題復習：化學工藝流程題解題思路指導(共29張PPT)

化學工藝流程題解題思路指導

化學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)流程中有關的化學知識步步設問，是無機框圖的創(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)境保護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗、分離提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應用，要求考生依據(jù)流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關鍵、準確答題。例題：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：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3．45．212．4部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表。（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

（寫兩條）（2）濾渣I的主要成分有

。（3）從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有

。1，題頭:介紹原材料。2，題干:用框圖形式將主要產(chǎn)工藝流程表示出來。3，題尾：設問一，無機工業(yè)流程圖的構(gòu)成特點二、設問特點1，以點的形式設問。即不需要理清工業(yè)生成流程圖的主線即可以答題。2，以線的形式設問。即必須先理解工業(yè)生產(chǎn)流程圖主線與核心部分才能答題。（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

（寫兩條）（2）濾渣I的主要成分有

。

三、工業(yè)流程圖主線與核心原料預處理產(chǎn)品分離提純反應條件控制四、化學工藝流程題的設問角度成本產(chǎn)率環(huán)保安全1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

（兩條）例題：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）原料預處理的解題思路思考方向：讓更多的鎂的化合物能與硫酸反應。即反應時間、反應速率原料預處理的常用方法總結(jié)研磨

增大反應物接觸面積，加快反應速率。水浸

與水反應或溶解，使原料變成可溶性離子。酸浸堿浸與酸（堿）接觸反應或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，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（2015石家莊二模）稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源，被廣泛應用于電子信息、國防軍工等多個領域。一種從廢棄陰極射線管（CRT）熒光粉中提取稀土元素釔（Y）的工藝流程如下：已知：①廢棄CRT熒光粉的化學組成（某些不參與反應的雜質(zhì)未列出）：

成分含量/%Y2O3ZnOAl2O3PbO2MgO預處理前24.2841.827.811.670.19預處理后68.515.424.335.430.50（1）步驟I中進行原料預處理的目的為_____________。除去ZnO和Al2O3降低后續(xù)除雜困難（二）常用的控制中心反應的條件（2009江蘇卷?16）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Ⅰ需控制反應溫度低于35℃，其目的是________。防止NH4HCO3分解（或減少Fe2+的水解）反應速率物質(zhì)的溶解度物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解（平衡）例題3：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：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3．45．212．4部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表。（2）濾渣I的主要成分有

。金屬離子的沉淀或溶解(1)調(diào)節(jié)溶液的pH。能與H＋反應，使溶液pH變大，便于沉淀某些金屬離子。（不引入新雜質(zhì)）例如若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，最好加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。(2)控制溫度?？紤]因素：反應速率；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。改變速率，影響平衡移動方向。(4)使用合適的催化劑。加快反應速率，提高生產(chǎn)效率。工藝流程常用的控制反應條件的方法總結(jié)（2010江蘇卷·16）

鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下：（2）酸溶時通常控制反應溫度不超過70℃，且不使用濃硝酸，原因是________、______。防止反應速率過快；HNO3易分解練一練：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：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3．45．212．4部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表。（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

（寫兩條）（2）濾渣I的主要成分有

。（3）從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有

。適當提高反應溫度、增加硫酸的濃度Fe(OH)3、Al(OH)3Na2SO4（三）核心反應——陌生方程式的書寫氧化還原反應：熟練應用氧化還原規(guī)律①判斷產(chǎn)物形式②配平非氧化還原反應：結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和反應酸堿環(huán)境判斷產(chǎn)物形式（2013年全國新課標卷I）27．鋰離子電池的應用很廣，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），導電劑乙炔黑和鋁箔等。（3）“酸浸”一般在80℃下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應的化學方程式______________________；2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑瞻前顧后全面（2013年全國新課標卷I）27．鋰離子電池的應用很廣，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），導電劑乙炔黑和鋁箔等。（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應的化學方程式_________________。CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑（√）

全省38.3%考生這樣作答：

CoSO4+NH4HCO3=CoCO3↓+NH4HSO4（×）反應實際（2013福建卷）24．二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。（1）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。②該法工藝原理示意圖如右。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸反應生成ClO2。工藝中可以利用的單質(zhì)有H2、Cl2（填化學式），發(fā)生器中生成ClO2的化學方程式為______________________。Cl2HCl2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2ONaClNaClO3氧化還原規(guī)律（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——考慮溶解度沉淀的洗滌——水（冰水、熱水）、有機物（如乙醇、乙醚）（主要考慮溶解度）降低因溶質(zhì)的溶解而引起的損耗；乙醇易揮發(fā)，有利于干燥，同時可防止溶質(zhì)與水反應生成結(jié)晶水合物。沉淀的洗滌方法——

加入蒸餾水（或其他溶劑）至浸沒固體，讓水自然流下，重復2~3次。檢驗沉淀是否洗凈的方法分析清楚溶液中的成分（2013年全國新課標卷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(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì))的流程如下：提示：在本實驗條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。（3）反應④形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是

取少量水洗液于試管中，滴入1~2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。結(jié)晶：蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶NaCl思考：分離NaCl和KNO3的固體混合物方法及具體操作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)晶水合物攪拌溶解、蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶重結(jié)晶（五）基本化工理念——生產(chǎn)實際產(chǎn)率高、速率快產(chǎn)品純度高成本低、循環(huán)利用無污染多快好省（必修2課本P106，根據(jù)1997年高考試測題改編）“鹵塊”的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子。若以它為原料按下圖所示工藝流程進行生產(chǎn)，可制得輕質(zhì)氧化鎂。若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)，而且成本較低，請根據(jù)表1和表2提供的資料，填寫空白。表1生成氫氧化物沉淀的pH表2原料價格表物質(zhì)開始沉淀沉淀完全物質(zhì)價格（元·噸-1

）Fe(OH)32.73.7漂液（含25.2%NaClO）450Fe(OH)27.69.6﹡雙氧水（含30%H2O2）2400Mn(OH)28.39.8燒堿（含98%NaOH）2100Mg(OH)29.611.1純堿（含99.5%Na2CO3）600﹡Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。？？？Mg2+Fe3+Fe2+Mn2+Mg2+Fe3+Mn2+Mg2+Fe(OH)3、Mn(OH)2漂液燒堿純堿（2013年全國新課標卷I）27．鋰離子電池的應用很廣，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），導電劑乙炔黑和鋁箔等?？捎名}酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是_________。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）很多學生答不出，沒有環(huán)保的意識。循環(huán)利用：箭頭指回為循環(huán)（實質(zhì)就是降低成本）（2013—福建卷）﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡基本化工原理3整體與局部（整個流程，局部具體操作）基本的化工理念（多快好?。┐痤}規(guī)范（按要點答題）解題時首先要粗讀試題,盡量弄懂流程圖。要明確流程圖中箭頭方向和代表的含義。流程圖中箭頭進入的是反應物(投料),箭頭出去的是生成物(產(chǎn)物、副產(chǎn)物),返回的箭頭一般是“循環(huán)利用”的物質(zhì)圖中一般會出現(xiàn)超