1、化工流程专题,100 、2 h(或90 、5 h),FeTiO34H4Cl =,Fe2TiOCl42-2H2O,(2017新课标卷)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：,低于40 ，TiO2xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O转化反应速率下降,4,17 molL1，c3(Mg2)c2(PO43-)(0.01)3(1.31017)21.71040KspMg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀,一、题目特点,1、背
2、景：以真实情景的生产工艺实际的背景知识为载体，结合中学化学学科知识实际，展开探讨。 2、基本结构,原料,核心 化学反应,所需产品,原料预处理除杂、净化,产品分离、提纯,排放物的无害化处理,原料循环利用,规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环,控制反应条件,3、设问方式：(1)问题各自相对独立，无连带关系，一个问题解决不了不会影 响下一个问题的解决；(2)题目中超纲的知识要么有信息提示，要么与解答题目无关；(3)每题基本上都有与流程图无关的问题，可以直接根据已有的知识去完成。 4、原料处理阶段常见考点(1)加快反应速率的方法。(2)溶解:通常用酸溶。如用硫酸、盐酸等。(3)灼烧、焙烧、煅烧:改
3、变结构,使一些物质在高温下被氧化或分解。,5、分离提纯阶段的常见考查点 (1)调pH除杂控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 如除去含Al3+、Mn2+溶液中混有的Fe2+,先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的pH。调节pH所需的物质一般应满足两点:一是能与H+反应,使溶液pH增大;二是不引入新杂质。例如,若要除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。 (2)加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质, 要注意对温 度的控制，如NaHCO3、H2O2、C
4、a(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、浓HNO3等。 (3)降温:防止某物质在高温时分解或使化学平衡向题目要求的方向移动。,6.获得产品阶段的常见考查点(1)洗涤(冰水、热水或乙醇):洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。(2)蒸发时在某气体氛围中进行以抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以抑制Fe3+、Al3+、Mg2+等的水解。(3)蒸发浓缩、冷却结晶:如NaCl和KNO3混合溶液,若将混合溶液加热蒸发后再降温结晶,则析出的固体主要是KNO3,这样就可分离出大部分KNO3。(4)蒸发结晶:如NaCl和KNO3混
5、合溶液,若将混合溶液蒸发至析出固体,析出的固体主要是NaCl。,二、解题步骤,读流程，想原理,读问题，规范答,读题干，找关键,思考 原理,捕捉、提取信息,反应方程式,反应条件,仪器设备,转化率,效益,速率,考察与注意,1、书写方程式：条件（高温、加热、电解）、 、 2、目的、现象、操作：回答要完整、规范 3、方程式产物判断结合题干信息：目的制备？杂质？流程中的“”即进出物质（是否变价、氧化剂、还原剂） 4、关注陌生信息并合理运用：易分解、易氧化、怕水等 5、平衡常数计算：先列出所涉及的K的表达式，再找关系,Mg2B2O5H2O2H2SO4=,2MgSO42H3BO3,粉碎铁硼矿、充分搅拌、适当
6、升高温度等(任写两条),Fe3O4,SiO2和CaSO4,氧化溶液中的Fe2,使溶液中的Al3和Fe3变成Al(OH)3、Fe(OH)3,沉淀，然后除去,(七水)硫酸镁,铁表面的烧蓝也就是致密氧化膜难溶于硫酸， 矿石中天然的四氧化三铁具有一定的晶体结构难溶于酸，可通过煅烧方法破坏晶体结构,以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下：,常见不稳定或易挥发物质，弱酸、弱碱等,(2016新课标卷)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：,回答下列问题：
7、 (1) NaClO2中Cl的化合价为_。 (2) 写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：_。 (3) “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2， 要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。,3,2NaClO3SO2H2SO4=2NaHSO42ClO2,NaOH,Na2CO3,NaClO2,关注传统化学工艺:如工业制粗硅、制漂白粉、合成氨工业、工业利用黄铁矿（FeS2）制硫酸、工业制硝酸、氯碱工业、从铝土矿中提取铝、侯氏制碱法、海水提镁（溴、碘）等。,21,O2,1.57 g,(4) “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中
8、，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。 (5) “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义 是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_(计算结果保留两位小数)。,1. 核心反应的条件控制,（1）反应物量的多少或浓度大小的控制如某流程滤液D中通入过量的CO2 （2） 溶液PH的调节目的：使使溶液中的某种（或几种）金属阳离子 形成氢氧化物完全沉淀而除去； 调节PH的试剂的选择：能与H+反应，使PH增大，又不引入新的杂质； PH的控制范围：被除离子完全沉淀的PH 值PH主要离子开始沉淀的PH值； PH值的计算 ：有关Ksp的计
9、算；,（3）温度的控制：控温方式：加热，水浴，油浴，砂浴等控温范围：高温，低温，一定温度范围控温原因：,反应速率 平衡移动，转化率，产率 溶解度 某些离子水解 催化剂的活性 物质的稳定性 物质的状态,其二、温度高了会怎么样？,加快反应速率 有物质的挥发损失：某些物质沸点比较低，如液溴，浓盐酸 有物质的分解损失：某些热稳定性比较差的物质：如铵盐、硝酸、结晶水合物、氨水、双氧水，碳酸氢盐等 平衡逆向移动，转化率、产率下降 发生副反应（常见于有机） ,其三、温度低了会怎么样？,速率慢，生产效率低 平衡逆向移动，转化率、产率下降 溶解度小 ,最后、综合上述考虑，选择最适宜温度。,2.核心反应方程式的书
10、写,（1）类型： 陌生的氧化还原反应方程式 非氧化还原反应方程式：水解，沉淀的转化等 （2）思路： 结合物质的量的多少、溶液的酸碱性、氧化还原的规律等正确判断出反应物和生成物 根据守恒思想正确配平,1. 核心反应的条件控制 （1）反应物量的多少或浓度大小的控制 （2）溶液PH的调节 （3）温度的控制 2.核心反应方程式的书写 （1）类型 （2）思路,流程中的核心问题,(2018新课标卷，节选)焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题： （1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_。 （2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：pH=4.1时，中为_溶液（写化学式）。 工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是_。,2NaHSO3 =Na2S2O5+H2O,NaHSO3,得到NaHSO3过饱和溶液,
