1、1,二轮复习 专题六 化学工艺流程,2,1.(2010年广东卷32)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 -锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：,已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 步骤I前， -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 。,3,一、化学工艺流程题的结构、分类与解法,1. 工艺流程题的结构,化学工艺流程题的结构通常分为题头、流程图和问题三部分。 题头一般
2、是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品) 流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来， 问题部分主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计系列问题。,4,2. 化学工艺流程题的分类,以生产过程中主要工序可分为: 除杂提纯工艺流程题(如海水纯化工艺流程题) 、 原材料转化工艺流程题、 电解工艺流程题、 有机合成题 资源能源综合利用工艺生产流程题等；,5,2. 化学工艺流程题的分类,按资源的不同，可将工艺流程题分 利用空气资源生产的工艺流程题（如合成氨工艺流程题)、 利用水资源生产的工艺流程题(如海水制盐、氯碱工业、海水提溴碘、海水提镁等)、 利用矿产资源生产的工
3、艺流程题(工业制硫酸、冶铁炼钢等)、 利用化石燃料生产的工艺流程题(如有机合成工艺题)等。,【2009广东化学22 】生产硼砂的固体废料回收镁,【2008广东化学22 】钛铁矿制备TiO2和Ti,【2010广东理综卷 32】以 -锂辉石为原材料制备Li2CO3,6,1.(2010年广东卷32)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 -锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：,已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度
4、分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 步骤I前， -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 。,增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率,7,已知： Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4; 步骤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+等杂质，需在搅拌下加入 (填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。 步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中
5、，可除去的杂质金属离子有 。,石灰石,Fe2+、Mg2+、Ca2+,8,已知：Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 步骤III中，生成沉淀的离子方程式为。 从母液中可回收的主要物质是 。,2Li+CO32=Li2CO3,Na2SO4,9,3. 解题方法,(1) 明确目的，提取有用信息 通过阅读题头，明确生产目的制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息化学反应方程式、物质的稳定性和溶解性等。 (2)分析流程，弄清各步作用 对比分析流程图中的一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的
6、关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？ (3)看清问题，准确规范作答 这一步很关键，答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。,10,工业流程题目在流程上一般分为3个过程：,二、做好常见考点的整理、归纳,11,1.原料处理阶段的常见考点：,加快反应速率 溶解、浸出 灼烧、焙烧 煅烧 反应条件控制,二、做好常见考点的整理、归纳,2.分离提纯阶段的常见考点：,调pH值除杂 试剂除杂 加热 降温 母液(滤液) 萃取,【
7、1（1）】,【1（2）】,【1（3）】,【1（5）】,12,3.获得产品阶段的常见考点：,洗涤(冰水或热水) 蒸发、反应时的气体氛围抑制水解 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 蒸发结晶、趁热过滤、洗涤 重结晶,4.其他常见考点：,方程式 实验仪器 计算 信息点,【1（4）】,13,例1:铁及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题： (1)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为： 。 (2)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的黑色固体Y，Y可溶于过量盐酸，形成黄绿色的溶液，写出Y与盐酸反应的化学方程式： 。,2H2O+O2+4e =4O
8、H-,Fe3O4+8HCl=FeCl2+2 FeCl3+4H2O,14,(3)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl22H2O的工艺流程如下：,已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时的pH值分别为：9.7、3.2、6.4。试回答下列问题： 试剂F应选用 。（填编号） A.Cl2 B.NaClO C.HNO3 D.浓硫酸 理由是 。,B,NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+(2分)，且溶液显碱性(或消耗H+)，能增大溶液pH(1分)，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀(1分),15,为了获得CuCl22H2O晶体，对滤液B进行的操作是：
9、蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线(如图)，“趁热过滤”得到的固体是 。,Na2SO4,16,例2(2010上海高考)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：,完成下列填空(已知粗盐水中含有Ca2+,Mg2+等杂质离子) (1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂)，写出A、B的化学式。 A B 。 (2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为： 取样、 、沉淀、 、 、 结晶、 、烘干。,Ca(OH)2或CaO；,溶解,Na2CO3,过滤 蒸发,过滤,17,(3)工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。 碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。
10、(4)碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是 (填写化学式)，检验这一成分的阴离子的具体方法是：。,有晶体析出(或出现浑浊),碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大,NH4Cl,取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子,18,(5)氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：。 滤液D加石灰水前先要加热，原因是。 (6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：(注明你的表达式中所用的有关符号的含义),NH4OHNH3+H2O,(NaHCO3)=84(m1m2)/ 31m1 m1
11、样品质量，m2加热分解后样品的质量,除去溶液中的CO2，避免消耗OH-,19,例3.空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：,(1)溴在周期表中位于 周期 族。 (2)步骤中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是。 (3)步骤利用了SO2的还原性，反应的离子方程式为。,VIIA,四,酸化可抑制Cl2 、Br2与水反应,Br2+SO2+2H2O=4H+2Br+SO42,20,(4)步骤的蒸馏过程中，温度应控制在8090。温度过高或过低都不利于生产 ，请解释原因： 。 (5)步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是 。,温度过高，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增加； 温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低。,分液漏斗,21,(6)步骤、之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏，这样操作的意义是。,“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低。,
