1、化工生产流程专题,化工流程图题是以元素化合物、反应原理、 实验基础为载体,考查基础知识和阅读信息、 运用信息的能力,所以做好这类题的前提是 基础扎实,并在考试中做到认真阅读题目, 明确: 1、工业目的; 2、理解主要信息并善于运用。,通过做题理解化工流程题的考查主线和常见考点,反应原理 反应条件的控制,产品分离和提纯,循环利用,规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环。”,09 年 广 州 一 模 第 19 题,原料的预处理,核心反应,产品的处理,、原料预处理,1、原料成分: 矿石、工业废渣、工业废水 2、预处理方法: (1) 灼烧、煅烧或焙烧高温:a. 可使原料发生结构或组成上的改变(Al
2、2O3)b. 可使原料中的某些杂质转化为气体除去:有机杂质(海带提碘前期处理)、使稳定性较差的物质分解至恒重等等c. 高温下与O2等空气中的组分或外加的物质反应(一般涉及氧化还原反应),(08广州一模)高岭土的化学组成为:Al2O3(25%34%)、 SiO2(40%50%)、Fe2O3(0.5%3.0%)以及少量杂质和水分。 已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异, 且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。 制备碱式氯化铝的实验流程如下:,(1)“煅烧”的目的是_。,改变高岭土中氧化铝的结构,使其能溶于酸。,初试p4(9)(10广州调研),研磨成汁,(09广州一模),(2)煅
3、烧FeCO3生成产品I的化学反应方程式为,(2)将原料中的某些组分转化为溶液中离子的常见方法及表述:浸出或“洗”:固体加入水或某种溶液溶解得到离子。水浸、水洗:可溶于水的物质转化为离子。酸浸(加酸浸出)、酸洗:能溶于酸的物质(活泼金属、碱性氧化物和氧化铝、氢氧化物等等)碱浸、碱洗:除去油污(油脂)、能溶于碱的物质(酸性氧化物和铝及其化合物)。,某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、 Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。,(08广州二模)从含镍废催化剂中可回收镍,其流程如下:,09广东化学22,(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有 (
4、要求写出两条)。,适当增加硫酸浓度,边加硫酸边搅拌,多次浸取,适当提高反应温度;延长浸出时间; (或其他合理答案),2010广东理综初试p2(11),(1)步骤前,B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_(3分),增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率,“加快浸出反应速率”若表述为:加快溶解,或节省时间; “提高浸出率”若表述为:得到更多离子,或提高溶解度, 或比较容易浸出,或使溶解更充分。均得到得分点。,提高浸出速率应从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、溶剂性质等方面思考,思考时应充分结合试题的实际情景和物质的性质。提高浸出率则要复杂一些,工业生产讲究效率,常常通过提高浸出速率来
5、提高浸出率,此外适当延长浸出时间、多次浸取等也有助于提高浸出率。,1、反应条件的控制 (1)控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物 或硫化物沉淀: 明确将pH往什么方向调,选择调节pH值的试剂 (2)蒸发、结晶等情况下氛围的控制:还原性物质的氧化(Fe2+、SO32-等)、易水解 物质的水解等。主要包括“温度控制”和“pH控制”。,二、核心反应,初试p6(12)(10广州调研),(2)步骤浸取液中含有铝和硅的化合物,步骤III过滤 前要用稀H2SO4将浸取液的pH调至78,并煮沸除去 铝和硅的化合物,其离子方程式为:,工业上用铬铁矿(FeOCrO3,含少量Al2O3和SiO2) 来制取红钒
6、钠(重铬酸纳:Na2Cr2O72H2O),步骤I的反应有: 4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2,SiO32-+2H+ = H2SiO3 AlO2-+H+H2O = Al(OH)3,初试p16(11),工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体:,在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向 溶液中加入CuO,调节pH,溶液的pH应保持在 范围。,不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。进行蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH=1,其目的是 (结合离子方程式说明) 。,防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4 的水解速率,防止反应过于剧烈。,
7、Mg(OH)2、Ca(OH)2, 确保钙离子完全除去(或温度越高,Ca(OH)2溶解度越小)。,2、推测主化学反应先从化合价判断是否属于氧化还原反应, 如果不是,一般考虑复分解反应或水解反应。 (氧化还原反应、复分解反应、水解反应等),(1)SiCl4水解反应的方程式为,SiCl4+4H2O = H4SiO4 + 4HCl,三、产品的分离提纯 1、运用溶解度差异选择合适的结晶方法进行分离提纯 2、通过结晶条件(温度、结晶速度等)控制改变物质 的物理性质,得到特殊性能非化学反应!,四、副产物和排放物的处理 1、在流程图中循环使用(循环带来的问题?)备考p171(15题(4) 2、在其他生产生活中应用(常识积累) 3、环保处理(有毒气体、重金属、酸、碱),五、关注工业生产与实验室实验的区别 1、原料应来源广且廉价(海水提镁所用沉淀剂是什么?) 2、生产过程尽量降低能耗 (耗能的条件:煅烧等高温条件、电解) 3、大批量反应,所以有些在小实验中能实验的操作在 工业中是不可行的;某些杂质在大批量生产中则变成 不可忽视的存在。,作业:,1、选择题专题选择题四 2、完成化工专题 第二部分 1、3、4、5,