1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化工流程題常見文字?jǐn)⑹鲱}答題方法一、在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)考慮的問題，可以歸納如下：化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)原理在實際工業(yè)上是否可行成本要低原料的選取使用、設(shè)備的損耗、能源等，這是整個過程都需考慮的問題原料的利用率要高利用好副產(chǎn)品、循環(huán)使用原料、能量盡可能利用生產(chǎn)過程要快化學(xué)反應(yīng)速率 產(chǎn)率要高化學(xué)平衡產(chǎn)品要純產(chǎn)品的分離、提純安全環(huán)保問題防爆炸、防堵塞、防倒吸、防污染等二、工藝流程題文字描述答題思路1、浸出前研磨、粉碎：目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率，提高浸出率（或原料轉(zhuǎn)化率）2.酸浸時入過量的酸的可能原因：使反應(yīng)更充分，提高浸出率抑制水解為后續(xù)工藝提供酸性環(huán)境防止溶

2、液吸收空氣中CO2錳主要用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)錳合金鋼，錳的化合物有+2、+4、+6、+7等多種變價，以菱錳礦(主要成分為MnCO3，還含有少量鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料經(jīng)過一系列反應(yīng)生產(chǎn)金屬錳和高錳酸鉀的工藝流程如下：(1)酸溶浸過程中，硫酸需稍過量，除保證反應(yīng)充分進(jìn)行外，其他作用還有:提供除雜1時所需要的酸性環(huán)境；抑制錳離子水解 (任寫一條)。3.提高浸出率的措施：升溫增大反應(yīng)物濃度攪拌粉碎延長浸出時間4.（1）調(diào)節(jié)溶液的PH：控制溶液的酸堿性或PH使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀（一般是除Fe2+、Fe3+）除去Fe2+要將其氧化成Fe3+，氧化劑可以選擇O2、H2O2、Cl2、HNO3、N

3、aClO、MnO2等，到底選擇誰，要根據(jù)具體的情況來選擇調(diào)節(jié)PH所加試劑：一般是含被提純物質(zhì)的金屬陽離子對應(yīng)金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽（總之這些物質(zhì)要能與H+反應(yīng)，又難溶于水，這樣即使過量又不會引入新的雜質(zhì)離子），有時候也可能加NaOH或氨水或NaHCO3或Na2CO3來調(diào)節(jié)PH，要根據(jù)題意具體分析。例如：CuCl2中混有Fe3+加何種試劑調(diào)pH值：加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。加入CuO的原因：加CuO消耗溶液中的H+的，促進(jìn)Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出（或調(diào)節(jié)溶液PH，使Fe3+沉淀完全）調(diào)pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe

4、3+（2.1-3.2）沉淀，pH值范圍是：3.2-4.7。原因：調(diào)節(jié)溶液的pH值至3.2-4.7，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不會引入新雜質(zhì)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子c0(Mn+)=0.1 mol·L-1形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4（2）濾渣1的主要成分除SiO2外還有:PbSO4 ，氧化除雜工序中ZnO的

5、作用是:調(diào)節(jié)溶液PH,使Fe3+沉淀完全，若不通入氧氣，其后果是：無法除去雜質(zhì)Fe2+ 廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實驗室利用廢棄舊電池的銅帽(Zn、Cu總含量約為99%)回收銅并制備ZnO的部分實驗過程如下：開始沉淀的pH完全沉淀的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9(3)已知pH11時Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L1計算)實驗中可選用的試劑：30% H2O2、1.0 mol·L1HNO3、1.0 mol·

6、L1 NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO的實驗步驟依次為：向濾液中加略過量的30%的H2O2，使其充分反應(yīng)；向反應(yīng)后的溶液中滴加1.0mol/L的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)PH約為5（或3.2PH<5.9）；過濾；向濾液中滴加1.0mol/L的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)PH約為10（或8.9PH<11）；過濾、洗滌、干燥900煅燒。5.控制溫度原因分析的思考點：反應(yīng)速率平衡移動方向物質(zhì)的溶解度，熱穩(wěn)定性，揮發(fā)性和水解TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實驗結(jié)果如下表所示：溫度/3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率%9295979388分析40 時Ti

7、O2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因：低于40，TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度的升高而增加，超過40，雙氧水分解與氨氣的逸出導(dǎo)致TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率下降。2018高考北京卷節(jié)選：H2O2將粗磷酸中的有機(jī)碳氧化為CO2脫除，同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時間，不同溫度下的有機(jī)碳脫除率如圖所示。80后脫除率變化的原因：溫度高于80 ,H2O2分解速率加快，導(dǎo)致H2O2濃度降低，有機(jī)碳脫除率下降。三氯氧磷(POCl3) 是重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛用于制藥、染化。塑膠助劑等行業(yè)。某興趣小組模擬PCl3直接氧化法制備POCl3,實驗裝置設(shè)計如下:有

8、關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表:熔點/沸點/其他PCl3-11275.5遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3POCl32105.3遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3(2)B裝置的作用除觀察O2的流速之外。還有：平衡氣壓，干燥氧氣。(3)C裝置控制反應(yīng)在6065進(jìn)行，其主要目的是：適當(dāng)加快化學(xué)反應(yīng)速率，同時防止PCl3汽化，逸出造成損失。鈷酸鋰電池應(yīng)用廣泛，電池正極材料主要含有LiCoO2、導(dǎo)電劑乙炔黑、鋁箔及少量Fe，可通過下列實驗方法回收鈷、鋰。離子Fe3+Al3+Fe2+Co2+溶液pH3.24.79.09.2幾種金屬離子沉淀完全(離子濃度為10-5mo/L) 的pH

9、如下表:(3) 酸浸時浸出率隨溫度變化如圖所示，溫度升高至50以上時浸出率下降的原因是：溫度升高，H2O2分解速率加快，參與酸浸的H2O2的量減少，導(dǎo)致浸出率下降。鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥主要含有、等。某主要生產(chǎn)、的化工廠利用鋇泥制取，其部分工藝流程如下：（2）酸溶時通常控制反應(yīng)溫度不超過70，且不使用濃硝酸，原因是：防止溫度過高，反應(yīng)速率太快；濃硝酸受熱易分解，易揮發(fā)某化學(xué)興趣小組對Fe3O4產(chǎn)生了興趣，從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe3O4粉的工藝流程簡圖：資料一：硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如表所示：溫度/010305060708090溶解度/g14.017.025.0

10、33.035.333.030.527.0資料二：Fe（OH）2受氧氣氧化反應(yīng)原理為：4Fe(OH)2 +2H2O+O2=4Fe(OH)3資料三：獲得Fe3O4的反應(yīng)原理為：Fe(OH)2 + 2Fe(OH)3 Fe3O4+4H2O（1）溶解時，用50至80的熱水目的是：該溫度時硫酸亞鐵的溶解度較大（3）為了得到純凈的產(chǎn)品，過濾、洗滌后進(jìn)行的具體操作過程為: 取最后一次洗滌的濾液于試管中，加入（鹽酸酸化的）BaCl2溶液，若無白色沉淀，說明已經(jīng)洗滌干凈 、干燥 從化工廠鉻渣中提取硫酸鈉的工藝如下：鉻渣浸取調(diào)pH約3.6并微熱過濾操作B產(chǎn)品水稀NaOH濾液濾渣A母液酸化、還原調(diào)pH為5過濾酸C+N

11、a2SO3溶液NaOH溶液濾渣D1201008060402020 40 60 T/0S/g已知：鉻渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+；Fe3+、Cr3+完全沉淀（c 1.0×10-5 mol·L-1）時pH分別為3.6和5。（1）“微熱”除能加快反應(yīng)速率外，同時還可以：促進(jìn)Fe3水解生成Fe(OH)3而除去。某火電廠收捕到的粉煤灰的主要成分為SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小組對其進(jìn)行綜合處理的流程如下：已知：“酸浸”后鈦主要以TiOSO4形式存在，強(qiáng)電解質(zhì)TiOSO4在溶液中僅能電離SO42和一種陽離子常溫下，KspAl(O

12、H)3=1.0×1034，KspFe(OH)3= 4.0×10-38，KspMg( OH)2= 1.0×10-11 (3)“結(jié)晶”需控制在70左右，溫度過高會導(dǎo)致的后果為：導(dǎo)致TiO2+提前水解使FcSO4·7H2O混有TiO2·xH2O，并使TiO2·xH2O產(chǎn)率降低(4)所得TiO2xH2O 沉淀進(jìn)行酸洗的目的為：洗去粘附的FeSO4，防止FeSO4水解6.減壓蒸發(fā)（餾）：降低沸點，防止物質(zhì)高溫分解或被氧化或升華；節(jié)省能源，降低成本過氧化碳酰胺CO(NH2)2·H2O2是一種白色晶體，易溶于水和有機(jī)溶

13、劑，稍高溫度時（45）即分解，可作為高效、安全、方便的固體消毒劑。工業(yè)上常用濕法合成，工藝流程如下：（2）操作采用減壓蒸發(fā)的原因是：降低沸點，防止高溫條件下過氧化碳酰胺分解7.工藝優(yōu)缺點原因分析利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：（3）該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1：1。若n(NO) ：n(NO2)1：1,則會導(dǎo)致：排放的氣體中NO含量升高，污染空氣 ；若n(NO) ：n(NO2)1：1,則會導(dǎo)致：Ca(NO2)2中Ca(NO2)3含量升高。鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正

14、極材料有鈷酸鋰（LiCoO2）、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xe- = LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）?？捎名}酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是：有氯氣生成，污染空氣。一種磁性材料的磨削廢料（含鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)約21%）主要成分是鐵鎳合金，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物。由該廢料制備純度較高的氫氧化鎳，工藝流程如下：（2）黃鈉鐵礬NaFe3(SO4)2(OH)6具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過濾等特點，此步驟加入碳酸鈉的目的是：提高溶液的堿性，使黃鈉鐵礬形成沉淀析出（3）若用Na2S代替H2S除銅，

15、優(yōu)點是：無易揮發(fā)的有毒氣體硫化氫污染環(huán)境（4）已知除雜過程在陶瓷容器中進(jìn)行，NaF的實際用量為理論用量的1.1倍，用量不宜過大的原因是: 過量的F離子生成氫氟酸會腐蝕陶瓷容器過氧化碳酰胺CO(NH2)2·H2O2是一種白色晶體，易溶于水和有機(jī)溶劑，稍高溫度時（45）即分解，可作為高效、安全、方便的固體消毒劑。工業(yè)上常用濕法合成，工藝流程如下： （3）過氧化碳酰胺也可用干法流程制?。号c濕法工藝對比，干法工藝的優(yōu)點是：流程短，工藝簡單，缺點是：雙氧水濃度高經(jīng)濟(jì)效益低；設(shè)備復(fù)雜；技術(shù)條件苛刻；產(chǎn)品穩(wěn)定性差；產(chǎn)品污染不純等。目前，回收溴單質(zhì)的方法主要有水蒸氣蒸餾法和萃取法等。某興趣小組通過查

16、閱相關(guān)資料擬采用如下方案從富馬酸廢液（含溴027%）中回收易揮發(fā)的Br2：（2）反萃取所得水相酸化時，需緩慢加入濃硫酸，并采用冰水浴冷卻的原因是：減少Br2的揮發(fā)。（3）溴的傳統(tǒng)生產(chǎn)流程為先采用氯氣氧化，再用空氣水蒸氣將Br2吹出。與傳統(tǒng)工藝相比，萃取法的優(yōu)點是:沒有采用有毒氣體Cl2，更環(huán)保（或所得溴更純凈）。高氯酸銨(NH4ClO4)可用作火箭推進(jìn)劑等。制備 NH4ClO4的工藝流程如下：（2）“ 除雜” 有兩種方案。方案 1： 加入鹽酸和 H2O2溶液， NaClO3轉(zhuǎn)化為 ClO2， 化學(xué)方程式為：方案 2： 加入氨水和 FeCl2· 4H2O， NaClO3轉(zhuǎn)化為 Cl-，

17、 離子方程式為： 如果FeCl2· 4H2O 過量會出現(xiàn)黑色磁性沉淀，該沉淀可能是_。（填化學(xué)式）比較氧化性： ClO3-_ClO4-（填“ >” 或“ <”）。兩種方案相比， 方案 1 的優(yōu)點是：操作步驟簡單或過量的過氧化氫易除去。（答一條即可）氧化銅有多種用途，如作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質(zhì)，某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實驗：工業(yè)CuSO4一 一CuSO4溶液一CuSO4·5H2O一一CuO （1）制備氧化銅:步驟的目的是除不溶性雜質(zhì)，操作是：溶于水，過濾。步驟的目的是除鐵，操作是：滴加H2O2溶液，稍加熱；當(dāng)

18、Fe2+完全轉(zhuǎn)化后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制pH =3.5；加熱煮沸一段時間，過濾，用稀硫酸酸化濾液至pH =1?？刂迫芤簆H =3.5的原因是：使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀步驟的目的是得到CuSO4·5H2O固體，操作是：小心蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、水浴加熱烘干。水浴加熱的特點是：受熱均勻，便于控制溫度，且溫度不超過100(2)探究氧化銅的性質(zhì):取A、B兩支試管，往A中加入適量的CuO粉末，再分別向A和B加入等體積3% H2O2溶液，只觀察到A中有大量氣泡，結(jié)論是：CuO對H2O2的分解有催化作用鉛蓄電池的陰、陽極填充物又被

19、稱為鉛膏(主要含PbO、PbO2、PbSO4)是廢舊鉛蓄電池需要回收的部分，通過回收鉛膏可制備聚氯乙烯塑料的熱穩(wěn)定劑三鹽基硫酸鉛(組成可表示為3PbO·PbSO4·H2O)，其工藝流程如下：已知：Ksp(PbSO4)=1.82×10-8，Ksp(PbCO3)=1.46×10-13。(1)加入Na2CO3 溶液的目的是：將PbSO4轉(zhuǎn)化為更難溶的PbCO3，以便酸能浸出，提稿鉛的利用率。8.產(chǎn)品分離提純（1）結(jié)晶：蒸發(fā)結(jié)晶：適合分離出溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)如除去NaCl中的少量KNO3。具體操作：蒸發(fā)有大量晶體析出，趁熱過濾、熱水洗滌、干燥。冷卻結(jié)晶：

20、適合分離出溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)（如除去KNO3中的少量的NaCl）、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物 。具體操作步驟：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，冷水洗滌，干燥。 從MgCl2·6H2O中得到無水MgCl2的操作：在干燥的HCl氣流中加熱，干燥的HCl氣流中抑制了MgCl2的水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽從FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O晶體的操作包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，該過程需保持鹽酸過量，結(jié)合必要的離子方程式說明原因：Fe33H2OFe(OH)33H，過量鹽酸能夠抑制Fe3水解從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的操

21、作步驟是：加入少量鹽酸、蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。升溫結(jié)晶：適合分離出溶解度隨溫度升高而降低的物質(zhì)（從飽和石灰水析出氫氧化鈣固體，其后續(xù)操作一般為趁熱過濾）重結(jié)晶：產(chǎn)品進(jìn)一步提純的操作。首要工作是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?，要求該溶?雜質(zhì)在此溶劑中溶解度很小或溶解度很大，易于除去；被提純的物質(zhì)在此溶解中的溶解度受溫度的影響較大。例如提純苯甲酸。（2）過濾：趁熱過濾考慮溶解度趁熱過濾的原因：有利于*物質(zhì)析出同時防止過濾時溫度降低*物質(zhì)析出；（3）沉淀的洗滌水洗（冷水洗、冰水洗、熱水洗）；有機(jī)物洗（如乙醇、乙醚）(主要考慮溶解度)洗滌目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗

22、。乙醇洗滌的目的：洗去晶體表面的*雜質(zhì)，并減少*晶體在洗滌過程中的溶解損耗乙醇易揮發(fā)，有利于干燥防止溶質(zhì)與水反應(yīng)生成結(jié)晶水合物向某溶液中加入一定量的醇類溶劑，有固體析出。其目的是：減小*物質(zhì)的溶解度，使其析出。洗滌沉淀的方法： 加入蒸餾水（或其他溶劑）至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作23次。（4）檢驗沉淀是否洗滌干凈：分析清楚溶液中的成分如檢驗Fe(OH)3是否洗滌干凈(含SO42-)：取最后一次洗滌液，加入（鹽酸酸化的）BaCl2溶液，若有白色沉淀則說明未洗滌干凈，若無白色沉淀則說明洗滌干凈。（5）檢驗溶液中離子是否沉淀完全：如檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的試驗操作是：靜置后取少量

23、上層清液或過濾后的濾液，滴加幾滴KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，則表明Fe(OH)3 沉淀完全。如果在定量測定中，靜置后，在上層清夜中繼續(xù)滴加少量的試劑（原沉淀劑），若無沉淀產(chǎn)生，證明沉淀已完全。三水乳酸亞鐵晶體（CH3CHOHCOO)2Fe3H2O，Mr=288是一種很好的補(bǔ)鐵劑，易溶于水，吸收效果比無機(jī)鐵好。可由綠礬(FeSO4·7H2O)通過下列反應(yīng)制備：FeSO4+Na2CO3= FeCO3+Na2SO4 FeCO3+ 2CH3CHOHCOOH =（CH3CHOHCOO）2Fe+CO2+H2O （4）最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得三水乳

24、酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是：降低乳酸亞鐵在水中的溶解量，有利于晶體析出 （5）某研究性學(xué)習(xí)小組從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 出發(fā)，經(jīng)過一系列的實驗步驟，最后制得到了硫酸亞鐵溶液。請結(jié)合如圖的綠礬溶解度曲線，將FeSO4溶液加熱濃縮得到60飽和溶液，冷卻至0結(jié)晶，過濾，少量冰水洗滌，低溫干燥，得到FeSO4·7H2O晶體。根據(jù)下列各組溶解度曲線圖，判斷分離提純方法。(1) 根據(jù)圖1中Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲線(g/100 g水)，由Na2SO4溶液得到Na2SO4固體的操作為將溶液升溫結(jié)晶、趁熱過濾、用乙醇洗滌后干燥。用乙醇洗滌而不用水洗滌的原因是防止形成Na2SO4·10H2O(2)根據(jù)圖2所示相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線。在實驗室中提純過硫酸鉀粗產(chǎn)品的實驗具體操