化工流程題復(fù)習(xí)

化工流程題復(fù)習(xí)2015屆高三復(fù)習(xí)專題一、什么是化工流程題？1、內(nèi)容來源：真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)過程，題材豐富3、能力考查：獲取信息、分析問題、表達(dá)能力2、知識落點(diǎn)：基本理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)等化工流程題成為近幾年高考的常考題型

【例題】碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。以-鋰輝石（主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2）為原料制備Li2CO3的工藝流程如下：原料處理獲得產(chǎn)品分離提純已知：①Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH見下表:沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2pH5.23.79.611.1溫度/℃010205075100Li2CO3的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728②Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表：③Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3gLi2CO3溫度升高，溶解度減小

（1）步驟Ⅰ前，-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是

。（2）步驟Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO42-

，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等雜質(zhì)，需在攪拌下加入

（填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”）以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分雜質(zhì)離子，然后分離得到浸出液。（3）步驟Ⅱ中，將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的雜質(zhì)金屬離子有

。增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率石灰石Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋（4）步驟Ⅲ中，生成沉淀的離子方程式為

。寫出在實(shí)驗(yàn)室中得到沉淀的操作名稱__________，洗滌所得沉淀要使用__________(選填“熱水”或“冷水”)，你選擇的理由是

。

（5）從母液中可回收的主要物質(zhì)是

。2Li＋＋CO32-=Li2CO3↓熱水過濾

Li2CO3在較高溫度下溶解度小，用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗Na2SO4往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2～3次。取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀，說明已洗凈。原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制→物質(zhì)轉(zhuǎn)化→核心元素存在形式可循環(huán)利用物質(zhì)排放物的無害化處理（2）核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇（怎樣除和除什么）

、生產(chǎn)條件的控制、產(chǎn)品分離提純（1）規(guī)律：主線主產(chǎn)品；分支副產(chǎn)品；回頭為循環(huán)。二、研究化工流程題的一般思路：混合物純凈物解題方法③與加入試劑比較，找出可循環(huán)利用的物質(zhì)及副產(chǎn)物。(1)首先要粗讀試題，看箭頭(→),對于無關(guān)的步驟不必糾纏。(2)其次要帶著題設(shè)問題精心研究流程圖，重點(diǎn)分析從原料到目標(biāo)產(chǎn)物的核心反應(yīng)是什么？明確核心元素的存在形式。

（一）、審題策略如：①留在流程主線中的元素；②生產(chǎn)中加入試劑引入的離子，明確離開主流程的物質(zhì)；

（二）、解題策略

獲取信息，分析時(shí)，既要看“框內(nèi)”，也要看“框外”，結(jié)合原理（反應(yīng)、裝置、操作原理），還得三考慮（考慮成本、環(huán)保、現(xiàn)實(shí)）（三）、答題注意看清楚題目要求，注重答案的準(zhǔn)確表達(dá)（文字、化學(xué)用語）問題設(shè)置的角度：（1）問成分：（濾渣或者溶液）（2）問除雜：（怎樣除和除什么？）（3）寫方程：（氧化還原、水解、復(fù)分解）（4）問原因：（結(jié)合反應(yīng)原理，如速率和平衡、電化學(xué)等）三、熟悉化工流程常見的操作與名詞：③灼燒、煅燒：使一些物質(zhì)高溫下氧化、分解流程一般分為3個(gè)過程：原料處理→→分離提純獲得產(chǎn)品酸溶、堿溶、水浸等（1）原料的處理階段①粉碎：加快反應(yīng)速率、充分反應(yīng)②溶解：Ⅰ、控制條件：①調(diào)pH值除雜a、控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Cu(OH)24.76.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.8（2）分離提純階段先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)高溶液的

3.7≤pH﹤8.3b、調(diào)高pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：

例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入

等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值

①能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大；②不引入新雜質(zhì)。CuO、Cu(OH)2、CuCO3

、Cu2(OH)2CO3②控制溫度（加熱、降溫）改變反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向題目要求的方向移動。一些受熱易分解的物質(zhì)要注意對溫度的控制。③控制濃度Ⅲ、分離提純方法：一般無機(jī)物的除雜常用溶解、過濾、結(jié)晶等；有機(jī)物的分離常用蒸餾、萃取分液等；Ⅱ、試劑除雜：加過量試劑?？紤]反應(yīng)完全或增大產(chǎn)率等。（3）獲得產(chǎn)品階段洗滌劑選擇（如冰水、熱水洗、乙醇洗等）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。③結(jié)晶方法：a.蒸發(fā)結(jié)晶b.蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶①洗滌：②反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍：在空氣或其他氣體（如HCl氣流)中主要考慮氣體是否參與反應(yīng)或防氧化、防水解等目的。融會貫通例:利用化學(xué)原理對工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測與合理處理。(一)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2-，可以在堿性條件下加入鋁粉除去(加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體)。除去NO2-的離子方程式為

。2Al＋OH－＋NO2-+2H2O=2AlO2-＋NH3·H2O(二)某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr元素的回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)：常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：陽離子Fe3＋Fe2＋Mg2＋Al3＋Cu2＋Cr3＋開始沉淀時(shí)的pH2.77.6－－4.7－沉淀完全時(shí)的pH3.79.611.15.26.79(＞9溶解)6調(diào)pH=6(1)酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施是

(至少寫一條)。(2)調(diào)pH＝6是為了除去__________(填Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)。(3)鈉離子交換樹脂的原理為Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋，被交換的雜質(zhì)離子是____________(填Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)。(4)試配平氧化還原反應(yīng)方程式：□Na2Cr2O7＋□SO2＋□H2O=□Cr(OH)(H2O)5SO4＋□Na2SO4；每生成1molCr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物質(zhì)的量為____________。升高溫度、攪拌、多次浸取、適當(dāng)延長浸取時(shí)間Fe3＋、Al3＋Mg2＋、Ca2＋1

3

11

2

1

1.5mol謝謝作業(yè)：專題十

題型解讀

(1)流程圖的構(gòu)成模式

（1）步驟Ⅰ前，-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是

。（2）步驟Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO42-

，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等雜質(zhì)，需在攪拌下加入

（填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”）以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分雜質(zhì)離子，然后分離得到浸出液。（5）從母液中可回收的主要物質(zhì)是

。（3）步驟Ⅱ中，將適量的H2O2