工業(yè)流程專題

無(wú)機(jī)化工流程題復(fù)習(xí)策略

與解題方法指導(dǎo)1、無(wú)機(jī)化工流程試題常常在哪些地方設(shè)問(wèn)？

反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用；氧化還原反應(yīng)的判斷、方程式書寫；利用控制pH（控制H+或OH-的濃度）分離除雜；利用溶解度分離；常用的分離方法、實(shí)驗(yàn)操作；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；綠色化學(xué)評(píng)價(jià)；

2、工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制原料循環(huán)利用排放物的無(wú)害化處理規(guī)律:主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、

生產(chǎn)條件的控制3、解答無(wú)機(jī)化工流程試題的程序是什么？

①首先要通過(guò)閱讀文字說(shuō)明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)還是實(shí)驗(yàn)室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實(shí)驗(yàn)）的目的是什么，還提供了哪些信息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？從用途能看出什么性質(zhì)？）；②然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段；③接下來(lái)可以先看看設(shè)問(wèn)，使下一步的深入分析重點(diǎn)更明確；④然后再帶著質(zhì)與量的意識(shí)具體分析各個(gè)化學(xué)過(guò)程（必要時(shí)才使用參考數(shù)據(jù)），組織語(yǔ)言回答設(shè)問(wèn)?！纠?】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：Ⅱ分離提純Ⅰ預(yù)處理Ⅱ分離提純Ⅱ分離提純?cè)希侯A(yù)處理：除雜：核心化學(xué)反應(yīng)是：

礦石（固體）研磨、酸溶解（表述：“浸出”）控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀控制條件，調(diào)節(jié)PH，使Mg2+全部沉淀固體廢料[MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3、Fe2O3等]H2SO4過(guò)濾濾液：濾渣：氣體：NaOHpH5.5

過(guò)濾濾渣Ⅰ：濾液：NaOHpH12.5

過(guò)濾濾液Ⅱ：

MgCl2

CO2CaSO4、H2SiO3未反應(yīng)完固體雜質(zhì)Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、過(guò)量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+Mg(OH)2Ca2+、SO42-、Na+熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞（1）原料的預(yù)處理：①溶解：②灼燒③煅燒通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等如從海帶中提取碘如煅燒高嶺土改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解(2)常見名詞浸出：浸出率：酸浸：水洗：水浸：

固體加水（酸）溶解得到離子固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)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)程通常為除去水溶性雜質(zhì)與水接觸反應(yīng)或溶解

控制反應(yīng)條件的常見方法①控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀pH值的控制（控制H+、OH-的濃度）。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.8調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：

a、能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大；

b、不引入新雜質(zhì)。

例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值。

②蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍③加熱的目的④降溫反應(yīng)的目的⑤趁熱過(guò)濾⑥冰水洗滌

加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)

防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解（或分解）、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗【例2】有關(guān)鋁的化合物的制備，高嶺土中氧化鋁難溶于酸。高嶺土化學(xué)組成為：Al2O3（25%~34%）、SiO2（40%~34%）、Fe2O3（0.5%~3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分預(yù)處理分離提純產(chǎn)物改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸Al2O3+6H+==2Al3++3H2OFe2O3+6H+==2Fe3++3H2O除去溶液中的鐵離子【例3】有關(guān)Mn的化合物的制備某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2OFe3+、Mn2+、SO42-Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3SO42-

、Mn2+Zn2+、Cu2+增大固體與硫酸接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率。石灰石Fe2+Mg2+Ca2+2Li++CO32-=Li2CO3↓Na2SO4聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n]。本實(shí)驗(yàn)采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價(jià)格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下：已知：Fe3＋、Al3＋以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為

3.2、5.2。根據(jù)流程圖回答下列問(wèn)題：（1）“煅燒”的目的是__________________________。（2）“浸出”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。（3）“浸出”選用的酸為_______。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度約為1.15g/cm3）和____g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、____。（4）為提高鋁的浸出率，可采取的措施有

____________________________

（要求寫出三條）。（5）“調(diào)節(jié)溶液pH在4．2～4．5”的過(guò)程中，除添加必要的試劑，還需借助的實(shí)驗(yàn)用品是___________；“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90～100℃，控制溫度的實(shí)驗(yàn)方法是_________________。（6）實(shí)驗(yàn)中制備堿式氯化鋁反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸。Al2O3+6H+=Fe2O3+6H+=鹽酸量筒230加熱或提高反應(yīng)溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，適當(dāng)增大鹽酸濃度，充分?jǐn)嚢?，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間

pH計(jì)水浴加熱

CuO的作用是什么？加多少？多余如何除去？.作業(yè)作業(yè)作業(yè)作業(yè)cdCuO的作用是什么？加多少？多余如何除去？.冷卻結(jié)晶

引流NH3·H2Ob注視凹液面的最低處與刻度線

凹液面的最低處與刻度線相平

酸式滴定終點(diǎn)如何確定？酸式增大反應(yīng)物的接觸面，加快反應(yīng)速率ClO-+H2OFeO(OH)8.0≤pH<10.4b蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶125m2/81m1適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間Fe(OH)3Al(OH)3Na2SO4

反應(yīng)物混合后，Na+和Cl-結(jié)合生成溶解度較小的NaCl，結(jié)晶析出，從而使反應(yīng)進(jìn)行。降溫前溶液中NaCl已經(jīng)飽和，NaCl的溶解度隨溫度降低有所減小，故冷卻時(shí)會(huì)析出NaCl。

重結(jié)晶坩堝攪拌、適當(dāng)升高溫度取少量反應(yīng)后溶液于試管中，滴入2~3滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)色。⑤Ba(FeO2)2+HNO3==防止反應(yīng)速率過(guò)快，濃硝酸易揮發(fā)、易分解BaCO3Fe3+H+減少?gòu)U液中可溶性鋇鹽對(duì)環(huán)境的污染Fe(OH)3Mg(OH)2SiCl4+H2OSiCl4+H2==Mg(OH)2蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶9、CoCl2·6H2O在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）為原料制取CoCl2·6H2O的一種新工藝流程：已知：①鈷與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑②CoCl2·6H2O熔點(diǎn)86℃，易溶于水；常溫下穩(wěn)定無(wú)毒，加熱至110~120℃時(shí)，失去結(jié)晶水變成有毒的無(wú)水氯化鈷。③部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2請(qǐng)回答下列問(wèn)題：⑴加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a，a的范圍是

。⑵操作Ⅰ包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，它們是

和過(guò)濾。⑶制得的CoCl2·6H2O需減壓烘干的原因

。⑷為測(cè)定產(chǎn)品中CoCl2·6H2O含量，某同學(xué)將一定量的樣品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，過(guò)濾，并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中CoCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100％，其原因可能是

。5.2～7.6蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解樣品中含有NaCl雜質(zhì)；烘干時(shí)失去了部分結(jié)晶水⑸在實(shí)驗(yàn)室中，為了從上述