2017化工流程答題模式

化工流程答題增分專題原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分別提純反應(yīng)條件限制原料循環(huán)利用排放物的無(wú)害化處理原料預(yù)處理核心反應(yīng)分離提純獲得產(chǎn)品化工流程分為以下過(guò)程原料預(yù)處理的各種方法1、粉碎或研磨：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率（或浸取率）。2、煅燒或灼燒：不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為簡(jiǎn)潔提取的物質(zhì)；其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物；除去有機(jī)物；除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)3、酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。4、堿溶：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅。例1【2015全國(guó)Ⅰ卷】硼及其化合物在工業(yè)上有很多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外，還可實(shí)行的措施有__________________________

Mg2B2O5·H2O+2H2SO4===2MgSO4+2H3BO3上升溫度；粉碎鐵硼礦?！緦?duì)點(diǎn)練習(xí)】1、步驟I前，-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是。2、MgSO4·7H2O可用于造紙、紡織、陶瓷、油漆工業(yè)，也可在醫(yī)療上用作瀉鹽。某工業(yè)廢渣主要成分是MgCO3，另外還有CaCO3、SiO2等雜質(zhì)。從今廢渣中回收MgSO4·7H2O的工藝如下：第一步用硫酸浸出。（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可實(shí)行的措施有。增大接觸面積提高浸出效率粉碎、升溫、提高酸的濃度等調(diào)整溶液的PH:1、目的：使溶液中的。。。。。。金屬陽(yáng)離子形成氫氧化物完全沉淀下來(lái)而除去2、須要的物質(zhì)：含主要陽(yáng)離子的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應(yīng)，是PH增大的物質(zhì)如用MgO、Mg（OH）2等等。3、原理：加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng)，且不引入新雜質(zhì)。4、PH限制的范圍：大于等于除去離子的完全沉淀值，小于主要離子的起先沉淀的PH例題2、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L(zhǎng)i2O·Al2O3·4SiO2）為原料制備Li2CO3的工藝流程如下：（2）步驟I中，酸浸后得到酸性溶液中含有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)整溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分雜質(zhì)離子，然后分別得到浸出液?！汤}3、稀土元素是周期表中ⅢB族鈧、釔和鑭系元素之總稱。他們都是很活潑的金屬，性質(zhì)極為相像，常見(jiàn)化合價(jià)為＋3價(jià)。其中釔(Y)元素是激光和超導(dǎo)的重要材料。我國(guó)隱藏著豐富的含釔礦石(Y2FeBe2Si2O10)，工業(yè)上通過(guò)如下生產(chǎn)流程可獲得氧化釔。已知：①該流程中有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見(jiàn)下表：（3）為使Fe3＋沉淀完全，用氨水調(diào)整pH＝a時(shí)，a應(yīng)限制在________范圍內(nèi)，

離子開(kāi)始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pHFe3＋2.73.7Y3＋6.08.23.7≥pH<6.0【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】錯(cuò)誤展示除雜、試驗(yàn)操作類一、鹽溶液的分別提純方法：結(jié)晶法1、純物質(zhì)溶液得到晶體：蒸發(fā)結(jié)晶（NaCl型）；蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)為止），冷卻結(jié)晶（KNO3型和含有結(jié)晶水的晶體）2、混合溶液（分別A和B）：蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過(guò)濾（得NaCl型），將濾液冷卻結(jié)晶，過(guò)濾（得KNO3型）3、由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液獲得對(duì)應(yīng)晶體，實(shí)行的措施是：在干燥的HCl氣氛中加熱蒸干模板：加熱濃縮→冷卻結(jié)晶→過(guò)濾→洗滌→干燥儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯二、沉淀洗滌(1)沉淀洗滌的目的：除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。(2)洗滌方法：向漏斗內(nèi)加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流出后，重復(fù)操作2～3次。(3)誤差分析：若沉淀不洗滌或洗滌不干凈，則使沉淀的質(zhì)量偏高。若沉淀洗滌次數(shù)過(guò)多，則會(huì)使部分沉淀溶解而使其質(zhì)量偏低。(4)沉淀是否洗滌干凈的推斷方法答題模板取最終一次洗滌液，滴加……（試劑），若沒(méi)有……現(xiàn)象，證明沉淀已洗凈三、試驗(yàn)操作

答題模板取少量待測(cè)液于試管中，滴加……（試劑，用量），若沒(méi)有……現(xiàn)象，證明沒(méi)有……；若出現(xiàn)……現(xiàn)象，證明含有……

四、終點(diǎn)現(xiàn)象的描述：當(dāng)?shù)稳胱罱K一滴×××標(biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液變成×××色，且半分鐘內(nèi)不復(fù)原原來(lái)的顏色。

例4鋰被譽(yù)為“金屬味精”，以LiCoO2為正極材料的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。工業(yè)上常以β-鋰輝礦(主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6，還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì))為原料來(lái)制取金屬鋰。其中一種工藝流程如下：Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(4)反應(yīng)Ⅳ生成Li2CO3沉淀，寫出在試驗(yàn)室中得到Li2CO3沉淀的操作名稱，洗滌所得Li2CO3沉淀要運(yùn)用(選填“熱水”或“冷水”)，你選擇的理由是_____________________________________________________________________。溫度/℃010205075100Li2CO3的溶解度/g1．5391．4061．3291．1810．8660．728【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】錯(cuò)誤展示濾液和濾渣的成分推斷熟記常見(jiàn)難溶于水微溶于水的物質(zhì)鹽酸鹽：AgCl、HgCl、CuCl；硫酸鹽：BaSO4、PbSO4、CaSO4、Ag2SO4。碳酸鹽、亞硫酸鹽：除K、Na、NH4+外均難溶；氫氧化物：除KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O外均難溶。例題5、難溶性雜鹵石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡為能充分利用鉀資源，用飽和Ca（OH）2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：（1）濾渣主要成分有和以及未溶雜鹵石。例題6、某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：

（2）濾渣I的主要成分有

。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2完全沉淀pH3．45．212．4【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】錯(cuò)誤展示溫度的限制1、加熱：加快反應(yīng)速率或溶解速率；促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質(zhì)；使沸點(diǎn)相對(duì)較低或易升華的原料氣化。2、降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)；使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)（放熱方向）；使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分別；降低晶體的溶解度，削減損失。3、控溫：（用水浴帶溫度計(jì)便于控溫且受熱勻整）防止某種物質(zhì)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)；為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來(lái)；使催化劑的活性達(dá)到最好；防止副反應(yīng)的發(fā)生。4、降溫或減壓可以削減能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求例7、醫(yī)用氯化鈣可用于補(bǔ)鈣、抗過(guò)敏和消炎等，以工業(yè)碳酸鈣（含少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì)）生產(chǎn)醫(yī)用二水合氯化鈣工藝流程為：

（5）為什么蒸發(fā)結(jié)晶要保持在160℃：。例8、試驗(yàn)室用硫酸廠燒渣（主要成分為Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬(FeSO4·7H2O)，過(guò)程如下：

(5)在⑥中，將溶液Z限制到70～80℃的方法是_________；為什么須要限制溫度到70～80℃_________。

氧化還原反應(yīng)和反應(yīng)方程式的相關(guān)信息1、選擇合適的氧化劑:不引入新的雜質(zhì)，無(wú)污染等等2、離子方程式的書寫3、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫思路:(1)、推斷出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物（2）三步配平法配平①依據(jù)化合價(jià)升降法配平這四種物質(zhì)②依據(jù)電荷守恒補(bǔ)充H+和OH-,并配平③依據(jù)原子個(gè)數(shù)左右相等配平并配上H2O例題9、硫鐵礦燒渣是一種重要的化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)中間產(chǎn)物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m流程圖：

（2）“酸溶”過(guò)程中Fe3O4溶解的化學(xué)反應(yīng)方程式：

。（5）加入適量H2O2的目的是氧化Fe2+，寫出H2O2氧化Fe2+為Fe3+的離子方程式

。廢鐵皮硫鐵礦燒渣酸溶200~300℃水浸操作I反應(yīng)I操作IIFeSO4?7H2O稀H2SO4[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m①稀H2SO4/②H2O2③水解濾渣操作III濾液濾渣【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】錯(cuò)誤展示相關(guān)計(jì)算與Ksp、平衡常數(shù)相關(guān)的計(jì)算（計(jì)算pH、計(jì)算離子濃度）例10、有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過(guò)程中會(huì)發(fā)生：已知298K時(shí)，Ksp(CaCO3)=2.80×10—9，Ksp(CaSO4)=4.90×10—5，求此溫度下