工业流程含答案

1、工业流程专题复习、解题思路与策略粗读流程懂目的T精读问题解题意T迁移知识解问题T规范表达写答案通常所考虑的答题角度1、 溶液呈酸性或碱性：考虑电离或水解产生H+或0H-、是否促进或抑制电离还是水解。2、利用率：常考虑经济性或成本、环保性。3、在空气或在其它气体中：主要考虑气体是否参与反应或达到隔绝防氧化、水解、潮解等 目的。4、判断沉淀是否洗净：常取最后洗涤液少量、检验其中某种离子。5、检验某物质的设计方案：仪器t试剂(用量和规格)7操作t现象t结论6、控制某一温度：常考虑物质的挥发、不稳定而分解、物质转化等7、用某些有机试剂清洗：常考虑降低物质溶解度、有利于析出，减少损耗，提高利用率等&am

2、p; 加过量试剂：常考虑反应完全转化或增大转化率、产率等9、能否加其它物质：常考虑会不会引入杂质或影响产物的纯度10、分离、提纯：常考虑过滤、蒸发、萃取、蒸馏等常规操作。二、产品预处理例1:海带提碘为什么要将海带灼烧成灰 把难溶的有机碘转化为易溶的。然后将海带灰溶解煮沸 2-3min的原因是 加快的I-溶解，使海带灰中的I-充分溶解。练习：1.某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量(以C2O42Li2SO4+Na 2COs=Li2COH + Na 2 SO;碳酸锂的溶解度小于硫酸锂的溶解度。 Na2SO43废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoQ及少量Al、Fe等)可通过下列方法回收钻、

3、锂。-计),实验步骤如下： 将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。(1) 步骤中“样品预处理”的方法是 。(A.灼烧成灰B.研磨成汁)2. 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已-锂辉石(主要成分为)为原材料制备L2CQ的工艺流程如下： 1 Mb b -T"* A *11*>11忡札M 钩圧4L -» 耳 4(1)步骤I前，B -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是(2)步骤iii中，生成沉淀的离子方程式为。能生成沉淀的原因是(3 )从母液中可回收的主要物质是。4 .用咼岭土(化学组成：Al2O3 （25%-34%）、SiO2 （40%-50%）、Fe&

4、gt;O3 （ %以及少量杂质水浸出过程中为加快浸出速率，可以采取的措施有(写出两点)分等)为原料制备聚合氯化铝Al2(OH)nCl6-n。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有mH if： <<"1 I>沆盲pl 1-5pH=xT1croFrjjN-uCJll flrtrtiK,i；eo, frf rtk4沌峨11- EK IT *m7h“煅烧”高岭土的差异，且一定条件下可相互转化，高岭土中的氧化铝难溶于酸。请回答:目的是将难溶于酸的氧化铝转化为可溶于酸的氧化铝。总结：原料进行预处理的目的：(1 )改变原料的状态，有利于控制和改变反应速率和平衡(2 )改变原料的

5、结构和性质，把难反应或不反应的变成可反三、核心反应新情境下方程式的书写步骤：1.根据题目中的信息找出已知反应物和产物。2根据已知物质判断是否是氧化还原反应。3若是氧化还原反应根据化合价升降推断出隐藏的氧化产物或还原 产物。4根据得失电子守恒配平氧化剂，还原剂,氧化产物，还原产物的系数。5.根据反应环境加入相应的离子配平电荷守恒。6.最后根据原子守恒配平其余的系数。例1、纳米ZnO也可以用以下流程制备(其中反应生成了两种碳的化合物)Znth|疋"工0彳 丑 RC|书写相关的化学方程式 。1、H2C2O4+ZnC2+2H2O=ZnGO4 2H2O+2HCI ; ZnC2O4 2H2O=Z

6、nO+CCt +C6f +2H2O例2、硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效以菱镁矿(主要成分是MgCQ)为主要原料制备硫酸镁的方法如下：(1) 步骤中发生反应的离子方程式为.(2) 步骤中加入硫酸调节 pH=的目的是 .(1) 2NH4+MgOMg2+2NH3 f +H2O (2抑制Mg2+水解，以便得到较纯的产品练习：1请配平下列除铁的化学方程式：|Fe2（SQ）3+_H2O+I |Na2CO3=| |Na2Fe6（SQ）4（OH）12 J+|Na2SQ+|CQf366156(1) 自然界中的碘有的以NalO3形态存在于硝石(NaN03)中，向硝石母液中加入NaHSQ可以制得12,请写出Na

7、lO3溶液和NaHS03溶液反应的离子方程式 。(2) 步骤发生反应的离子方程式为；(3) 为了预防地方性甲状腺肿和地方性克汀病等碘缺乏病，可在食盐中加入KIQ。KI03在工业上可用电解法制取。 以铂为阳极、不锈钢为阴极，以KI和KOH混合溶液为电解液， 请 写出阳极的电极反应式 ;电解池总反应的化学方程式为。(2) 2103- + 5HSO3- = |2 + 5SO4 NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘的低价副产品NaIO.若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中1。3与10的物质的量之比为1: 1,则该反应的离子方程式为 . (2 )过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红

8、褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程 式是.(3) 溶液2中除含有H+外，一定含有的阳离子是 ;试设计实验证实该金属阳离子的存在. + 3H+ + H20( 3)2I- + MnO 2 + 4H+ = Mn 2+ + I2 + 2H2O；(4) +60H-6e-=IO3-+3H2OKI+3H2O=KIQ+3H2f3、粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO2、AI2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性AI203,其流程如下图粉煤块CaCONajCO,CaO_ MnAljO,(1) 写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式 (2) 浸出过程中，NaFeQ可完全水解，水解反应的离

9、子方程式为(3) “碳化”时生成沉淀，生成沉淀的化学方程式为 (1)AI2O3 + Na2C2NaAIO2 + CQf (2) FeQ + 2比0= Fe(OHp J+ OH(3) CO2+ NaAlO2+ 2H2O= AI(0H)3 J + NaHCQ4、钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用.工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程如图1:图1图2线如图2所示,分析图中数据，根据信息写出过程I发生的化学方程式(1)4b+8OH=IOf+IO+6+4H2O (2) 3H2O+2Fe+NalQ=Nal+2Fe ( OH) 3 J(3) Fe足，则会导致(1)增大硫与空

10、气的接触面积，使硫磺充分燃烧，加快反应速率(2分)CQ、H2O (2分) 2: 1 ( 2分)Na2S2O5产品中Na2SQ、Na2CO3等杂质含量增加，Na2®05产率降低(2分)例2碳酸锂的溶解度随温度的变化如右图所示，则洗涤碳酸锂沉淀时应选 (填“热水”或“冷水”)。练习：1工业上利用电解污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,*;取溶液少量加高锰酸钾溶液，若溶液褪色则含Fe2*(4) FeC2O4 2fO= FeGO+2H2O T四、控制反应条件和产品的处理1、控制溶液的酸碱性(调节 PH)使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。注意：调节溶液P

11、H的目的在于使某些离子沉淀从而分离提纯，使得目标元素转移到滤液中,过程中要注意选择合适的试剂，不要引入新杂质。2、降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动3、冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗4蒸发，反应时的气体氛围。加热晶体以得到无水要在HCI气流中进行防止 Mg2水解。例1:焦亚硫酸钠(Na2S2O5 )常用作食品漂白齐購其制备工艺流程如下：co2 cOj. HzO干堀z心t洛联一T屁应 *加-删|已知：反应n包含 2NaHSQNa2S2O5 + H2O等多步反应。(1) 硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中

12、，目的是在上述工艺流程中可循环使用的物质是 。泥料 J H 2 SO 4|Ca(OH)2浸出过滤铁*+滤渣I滤渣II回收流程如下:还原调pHCr(OH) 3 -亠CrL Cu 2O -*- Cu+滤液XNaHSO 3(2) 反应n中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近 ，若气体量不已知部分物质沉淀的 pH及CaSQ的溶解度曲线如下:Fe3+Cu2+C产开始沉淀pHD G -D3 3 I完全沉淀pHa(1 )在浸出过程中除了生成Fe2(S04)3、Cr2(SO)3外，主要还有 。(2)在除铁操作中，需要除去Fe3+和CaSQ,请完成相关操作：加入石灰乳调节 pH范围为： ； 将浊液加热到

13、 80 C, 。(1) CuSQ (2)趁热过滤2 .工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe3O4、Fe2Q、FeQ SiQ)为原料制备高档颜料 一一 铁红(Fe2Q3),具体生产流程如下：肘碉节FE至翔 11 °YtnXWCOjFcCOs步簟VI s步骤V的反应温度一般需控制在35 C以下，其目的是 防止NH4HCQ分解，减少Fe2+的水解3已知Na2SQ4. 10H2Q及Na2SQ的溶解度随温度变化曲线如右图。从 Na2SQ溶液中得到的操作方法是蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，干燥4下面是从锂辉石(Li2Q AI2Q3 SiO2)中提出锂的工业流程示意图。晰审巧屮、晰"

14、t茁i 里W* 1滤陋2蕊独3锹t谱母 高温煅烧时的反应原理为：Li2Q AI2Q3 SiQ + K2SC4 = K2Q AI2Q3 SiQ2 + Li2SOLi2Q AI2Q3 SiQ + Na2SQ4 = Na2Q AI2Q3 SiQ + L2SQ 锂离子浸取液中含有的金属离子为：Q Na+、Li+、Fe3+、Fe2+> Al3+、Mn 2+。 几种金属离子沉淀完全的pH金属离子AI(QH)3Fe(QH)Fe(QH)3Mn (QH)2沉淀完全的pHLi2SQ、Li2CQ在不同温度下的溶解度(g / 100g水)温度10C20 C50 C80 C溶解度'、L2SQLi2CQ(1

15、) 浸取时使用冷水的原因是 。(2) 滤渣2的主要成分为 。(3) 流程中分2次调节pH ( pH78和pH > 13),有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH > 13,结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后，随着放置时间延长，白色沉淀增加，最后 得到的Li2CO3产品中杂质增多。Li2CO产品中的杂质可能是 (4) 加热浓缩的作用是 。(5) 洗涤Li2CQ晶体使(1) Li2SC4的溶解度随温度升高而减少，用冷水浸取可以提高浸取率(2分)(2) AI(OH)3、Fe(OH) (2 分)(3) AI(OH)3 (1 分)(4)提高Li+浓度和溶液温度，使得 Li2CO3容易沉淀。(

16、2分)(5)热水(1分)SQH2SOH2O2、NaOHNaCIO3粗产品5亚氯酸钠(NaCIO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯 酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：(1)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是 从“母液”中可回收的主要物质是 。“冷却结晶”后经(填操作名称)即可获得粗产品。(1)常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解。(2) Na2SO4 (3)过滤6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：液漠漠水離蒸气& ®就燔混合物吸收液海水提取粗野含跖的氯H牝輝水S6吸收粗澳水步骤的蒸馏

17、过程中，溴出口温度为何要控制在80-90 C。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因。温度过高，大量水蒸气随水排除出， 溴气中水增加：温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低。 巩固练习：高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：已知：墨绿色浸出液的成分为K2Mn04、KCl溶液回答下列问题：（1）实验中采用铁坩埚而不是瓷坩埚的原因是：（用化学反应方程式表示）（2）写出生成 ©Mn04和KCl反应的化学方程式： ；通入C02,可使Mn0 SiC2+ 2K0H=KSi0s+ H2O （2 分） KCIO + 3Mn02+ 6K0H=3KMn04+ KCI+ 3H20（2 分）；KHCO （1 分） 2KMn04 = Qf + Mn02+ ©Mn04 （2分）；漏斗、玻