《化學(xué)工藝流程》專題復(fù)習(xí)修改

化學(xué)工藝流程專題——二輪復(fù)習(xí)（2012汕頭一模32）（16分）鐵氧體可用于隱形飛機(jī)上吸收雷達(dá)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(yù)處理除雜、凈化主反應(yīng)原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純循環(huán)利用副產(chǎn)品無(wú)機(jī)礦物、廢水、廢渣→核心化學(xué)反應(yīng)→目標(biāo)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(yīng)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(yù)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(shí)的pH值分別為：9.7、3.2、6.4。增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率使CuS轉(zhuǎn)化為CuO,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+使CuO、Fe的化合物溶解使Fe3+沉淀完全1.原料預(yù)處理階段的常見考點(diǎn)：煅燒(灼燒、焙燒)研磨(粉碎)增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率改變結(jié)構(gòu)，或發(fā)生反應(yīng)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(yīng)或溶解有機(jī)物浸：與醇等反應(yīng)或溶解

浸取控制溫度加熱，加快反應(yīng)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(duì)濾液B進(jìn)行的操作是：蒸發(fā)濃縮，趁熱過(guò)濾，得物質(zhì)X；濾液經(jīng)冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到物質(zhì)Y。分析有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線（如圖），“趁熱過(guò)濾”得到的物質(zhì)X是

。Na2SO4

分離提純（2012吉林調(diào)研）實(shí)驗(yàn)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(guò)濾冷卻、過(guò)濾、無(wú)水乙醇洗滌、晾干攪拌ⅠCO2

分離提純預(yù)處理主反應(yīng)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(diǎn)：結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過(guò)濾。

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

控制溫度a．加熱，加快反應(yīng)速率或促使平衡移動(dòng)b．防止物質(zhì)溫度過(guò)高時(shí)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(dá)到最高；（如合成氨）d．防止副反應(yīng)的發(fā)生；（如實(shí)驗(yàn)室制乙醇）e．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(jìn)沉淀、抑制水解試劑選擇：不引入雜質(zhì)3.核心反應(yīng)考點(diǎn)：②

反應(yīng)原理:化學(xué)平衡、水解原理、

電化學(xué)③計(jì)算

①基本理論:離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)（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(guò)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(yīng)Ⅰ反應(yīng)Ⅲ反應(yīng)Ⅱ反應(yīng)Ⅳ空氣中煅燒FeSO4溶液NH4HCO3溶液CO2(g)FeCO3(s)稀H2SO4KCl過(guò)濾NH4Cl溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4）反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(過(guò)二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為

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

2SO42-—2e-=S2O82-4.評(píng)價(jià)

環(huán)保：綠色化學(xué)

成本：原料價(jià)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(xué)用語(yǔ)提取出來(lái)整合題干、流程圖、問(wèn)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(diǎn)：90oC）時(shí)還同時(shí)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(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式

。

3NaClO3+3H2SO4=3NaHSO4+2ClO2+HClO4+H2O考查方向反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用；氧化還原反應(yīng)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(shí)驗(yàn)操作；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；綠色化學(xué)評(píng)價(jià)；考場(chǎng)演練

（2010福建理綜）硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)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(yīng)物接觸面積

ZnCO3、Fe2O3

、FeCO3、MgO、CaO

硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)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(yīng)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(guò)程中，合適的反應(yīng)物是________(選填序號(hào))。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(guò)濾、洗滌、干燥。bd蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶

(6)分析圖中數(shù)據(jù)，菱鋅礦粉中ZnCO3

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于

。(5)根據(jù)上表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí)，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(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(jié)晶粉末；②酸性條件下，

KIO3是一種較強(qiáng)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(qǐng)你根據(jù)流程圖設(shè)計(jì)問(wèn)題

？

討論（1）已知步驟①反應(yīng)器發(fā)生的反應(yīng)中，兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)相同，請(qǐng)配平該反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(jié)晶粉末；②酸性條件下，

KIO3是一種較強(qiáng)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(jìn)氯氣從反應(yīng)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(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(jié)晶粉末；②酸性條件下，

KIO3是一種較強(qiáng)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(shí)以完全排出氯氣，排出氯氣的原因?yàn)?/p>

；

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(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(jié)晶粉末；②酸性條件下，

KIO3是一種較強(qiáng)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(jié)晶

工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀(KIO3