工藝流程題的解法復習

工藝流程題的解法復習

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：

查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時的pH9.17.61.9沉淀完全時的pH11.19.73.2請回答下列問題：（1）加入過量稀硫酸的目的是___________________________________________。（2）溶液A中的溶質有__________________________________________________。（3）溶液A中加入H2O2溶液會生成Fe2(SO4)3，該反應的化學方程式為______________________________________。（4）選用MgO調節(jié)pH使Fe3+轉化為沉淀，而不選用NaOH的原因是________________________________________________________________________________。（5）加氧化鎂調節(jié)后溶液的pH范圍是_____________（用不等式表示）。（6）從溶液C中獲得七水硫酸鎂的操作是_________、冷卻結晶、_______、洗滌和低溫烘干。一、工藝流程題的構成特點1.題頭:介紹原料和產品。3.題尾：提出問題和要求。2.題干:呈現流程和資料。1.閱讀題頭，明確原料和產品例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：SiO2MgCO3FeCO3二、工藝流程題的解題策略圈出原料和產品，將主要成分的化學式標注在流程圖上解題技巧：2.精讀題干，理解流程和原理原料轉化除雜所需產品原料預處理產品分離提純核心化學反應SiO2MgCO3FeCO3

原料預處理的常用方法總結①將固體原料研碎；②增大酸或堿的濃度；③升高溫度；④攪拌。研磨粉碎噴灑酸浸堿浸水浸灼燒

煅燒增大反應物間的接觸面積，使反應快速充分進行。與酸（堿、水）接觸反應或溶解，使可溶性離子進入溶液，不溶性物質過濾分離。除去可燃性雜質或使原料初步轉化。

為了提高“浸取”步驟的反應（溶解）速率，可采取的措施有：⑤加催化劑?！?/p>

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：SiO2MgCO3FeCO3

查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時的pH9.17.61.9沉淀完全時的pH11.19.73.2MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑看到由方框中引出固體與液體兩種物質，必然是經歷了過濾操作。SiO2MgSO4FeSO4H2SO4解題技巧：

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時的pH9.17.61.9沉淀完全時的pH11.19.73.2②控制反應條件SiO2MgCO3FeCO3SiO2MgSO4FeSO4H2SO4MgSO4Fe2(SO4)3H2SO4Fe(OH)3MgSO4【查閱資料】鈦、鎂在高溫下與空氣中的氧氣、二氧化碳等反應。工藝流程常用的控制反應條件的方法總結(1)調節(jié)溶液的pH目的：在一定pH范圍內，使某些金屬離子開始沉淀或者沉淀完全。方法：所選擇的試劑能與酸或堿反應，且與產品含有共同的組成不引入新雜質(2)控制溫度。保證高溫使反應得以發(fā)生；防止某種物質在溫度高時會分解、揮發(fā)、、熔化、失去結晶水、減小氣體溶解度等。此反應溫度不宜過高：此過程溫度不宜過高：(3)控制氛圍。隔絕空氣，防止發(fā)生副反應。氬氣的作用：防止高溫失去結晶水防止H2O2受熱分解防止鎂、鈦在空氣中被氧化。③產品分離提純

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：

查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時的pH9.17.61.9沉淀完全時的pH11.19.73.2SiO2MgCO3FeCO3SiO2MgSO4FeSO4H2SO4MgSO4Fe2(SO4)3H2SO4Fe(OH)3MgSO4降溫結晶

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：SiO2MgCO3FeCO3SiO2MgSO4FeSO4H2SO4MgSO4Fe2(SO4)3H2SO4Fe(OH)3MgSO4降溫結晶3.細讀題尾，完成答案陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時的pH9.17.61.9沉淀完全時的pH11.19.73.2請回答下列問題：（1）加入過量稀硫酸的目的是___________________________________________。（2）溶液A中的溶質有__________________________________________________。（3）溶液A中加入H2O2溶液會生成Fe2(SO4)3，該反應的化學方程式為____。（4）選用MgO調節(jié)pH使Fe3+轉化為沉淀，而不選用NaOH的原因是_______________________________________________________________________________。（5）加氧化鎂調節(jié)后溶液的pH范圍是_____________（用不等式表示）。（6）從溶液C中獲得七水硫酸鎂的操作是_________、冷卻結晶、_______、洗滌和低溫烘干。使MgCO3、FeCO3完全反應，除去SiO2等雜質,MgSO4、FeSO4、H2SO4選用MgO調節(jié)pH的最終產物為MgSO4，過量的MgO難以通過過濾來除去；加入NaOH會產生Na2SO4新雜質。3.2≤pH<9.1蒸發(fā)濃縮過濾工藝流程中化學方程式的書寫方法總結（1）辨箭頭判斷反應物和生成物。箭頭由物質指向方框的是反應物，箭頭離開方框指向的物質是生成物。（2）根據元素守恒和客觀事實，判斷沒有給出的其他反應物或生成物。（3）若用已知物書寫的方程式配不平，可根據反應物或生成物一方所缺的原子（通常是氧原子或氫、氧原子），考慮添加氧氣或水；若反應強調在空氣中進行，要考慮空氣中氧氣是否參與反應。練2.某化工廠用石灰石和廢銅屑等設計生產石青、波爾多液的工藝流程如下：寫出反應②的化學方程式____________________________________________。2Cu+2H2SO4+O2==2CuSO4+2H2O?產品分離提純的方法總結（1）從溶液中獲得晶體的方法有兩種：蒸發(fā)結晶、降溫結晶蒸發(fā)結晶趁熱過濾洗滌、干燥降溫結晶蒸發(fā)濃縮過濾、洗滌、干燥（2）晶體洗滌方法：①水洗目的：洗去固體表面殘留溶液中的雜質（適用于常溫時溶解度小的固體）；②冰水洗目的：洗去固體表面殘留溶液中的雜質，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗（適用于溫度高時溶解度明顯增大的固體）；③醇洗目的：洗去固體表面殘留溶液中的雜質，減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗，并使其盡快干燥。④飽和溶液洗目的：洗去固體表面殘留溶液中的雜質，減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。水洗（冰水洗）、醇洗、飽和溶液洗過濾器思考如何檢驗晶體是否洗滌干凈？分析：首先要判斷晶體表面殘留溶液里的溶質成分，再根據其性質選擇適當的試劑檢驗。檢驗方法：取最后一次洗滌液，滴加某種試劑，若無明顯現象，說明洗滌干凈。練3：工業(yè)上利用電石制備某化工原料的流程如下（資料：加入

NH4Cl溶液的目的是溶解殘渣中的難溶鹽）：

檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取_______________于試管中，滴加___________，若觀察到__________，則證明洗滌干凈。最后一次洗滌液硝酸銀溶液無白色沉淀NH4Cl④考點四：副產品的回收利用

練4.如圖是工業(yè)上利用含SO2的煙氣制備K2SO4的流程。此工藝流程中可以循環(huán)利用的物質是______________。

CaCO3①箭頭回轉