高考化学二轮复习专题11化工流程题条件控制温度、压强、浓度、调pH值导学案

1、条件控制（温度、压强、浓度、调 pH值）专题【真题再现】1 . （2012广东卷32 节选）难溶性杂卤石（K2SO - MgSO- 2CaSO - 2屋O）属于“呆矿”，在水中存在如卜平衡：K2SO MgSO 2CaSO - 2H2O（s）=2Ca2+2K+ Mg2+ 4SO + 2屋O为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如图1:移动原因： （3） “除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶 液调节滤液pH至中性。（4）不同温度下，y的浸出浓度与溶浸时间的关系如图2,由图可得随着温度升高，【化工流程题中条件控制（温度、压强、浓度、调pH

2、值）的考点与解题策略】、化工流程的考查模式二、条件控制（温度、压强、浓度、调 pH值）的专用术语及其对应功能 （一）温度、浓度、压强的控制术语功能升温加快反应速率或溶解速率；促进平衡向吸热方向移动；除杂，除去热不稳定的杂质， 如NaHCO、Ca（HCO）2、KMnQ 12、NHCl等物质。使沸点相对较低的原料气化温 度 的 控 制降温防止某物质在高温时会溶解 （或分解）； 使化学平衡向着题悟求的方向移动（放热方 向）；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离：降低晶体的溶解度，减少损失.控温（用 水浴或油 浴控温）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的

3、活性达到最好；防止副反应的发生；降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们的溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法（蒸发结晶或浓缩结晶）。增大反应物浓度、加压可加快反应速率。对气体分子数减少的反应，加压使平衡向生成物方向移动。 但压强太大，动力消耗更多，设备要求更高，成本增加，故必须综合考虑。加压一般是提高气体反应物浓度措施，在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜。生产中常使廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的利用率。.一.惘&S嘴）一自述/穴 L柳x沪醐皆醐体下麟就n瓢减压蒸储减小压强，

4、降低液体的沸点，防止（如浓HNQ NHH2。HQ、NHHCO?物质分解；【课堂练习1】1、实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为FezO及少量FeS SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矶（FeSO4-7H2。），过程如右图：（5）在中，将溶液 Z控制到7080 c的目的是 _2_ _ _.一一- 14NO+6HO AH 905kJ - mol2. （ 10年佛一模）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图NH和Q在钳系催化剂作用下从 145c就开始反应：4NH3+5O吸收塔中反应为：3NO+H2OW 是不同温度下NO产率如图2所示。温度高于900c时，NO产率下降的原因三2HNONQ从

5、生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因3、（ 12广州一模）绿矶（FeSO-7HaO）的一种综合利用工艺如下图1 :NEHOO用液t修杂卜 f （NHihSG才1产品图1空气3人童纥】罪七56含量86含量%0.02S5C45.454.60 068S近5风50 105011.1赋9010El。11.188.9fl 10颂11.2姒旦表1（4）母液“除杂”后,欲得到 （NM）2SQ粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、o浓缩时若温度过高，产品中将混有NHHSO,运用化学平衡移动原理解释其原因（5）绿矶的另一种综合利用方法是：绿矶脱水后在有氧条件下焙烧, 析表1实验数据，为了提高SO的含量

6、，可采取的措施是 FeSO转化为FezQ和硫的氧化物。分4. （11广州模拟）过氧化氢（HaQ）有广泛的用途。工业上用电解硫酸氢俊水溶液的方法制备过氧化氢,其反应原理是：2NHHSO -（N+ 4）2及Q+Hd, （NH4） 2S2c8+2H2O=2NHHSO+ H2Q。其流程如下：过家化氢溶液二端中(2)在上流程图中，采用减压蒸储的原因是： (3)过氧化氢具有的化学性质是 。 A .不稳定性 B .弱碱性 C .氧化性 D .还原性 (二)PH的控制术语功能控制溶液的PH 包括两个方向： 调Wj PH 调低PH目的：调节pH值实质上是利用沉淀溶解平衡把某些离子转化成沉淀。(2)原则：不管是调

7、高还是调低，原则都是 加过量的除杂剂而不引进新的杂质，这里分两种情况如果要得到滤液，可加固体沉淀剂消耗巧或OH ,如除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+,可通过加入 CuO Cu(OH)2、Cu(OH)2CO等；要得到滤渣，则需加 入碱性溶液，如氨水或氢氧化钠溶液。调低PH值的原则与调高 PH的原则相同。题目呈现方式：题中通常会以表格数据形式，或“已知信息”给出需求的“适宜 PH范围”的信息；解题步骤：判断溶液呈酸(或碱)性判断调高还是调低选择合适的调节剂。【课堂练习2】5、(15湛江一模)32. (16分)工业上用难溶于水的碳酸锯(SrCQ)粉末为原料(含少量钢和铁的化合物)制备高纯六水氯化银

8、晶体 (SrCl 2 6H2O),其过程为:氯叱锦晶体盐酸CaCO.煤阡石一|7疝溶液一L残渣高用六 水就生 钱品库NaOH溶液水解沉淀一L w液(2)在步骤-的过程中，将溶液的pH值由1调节至A. 1.5 B. 3.7 C. 9.7 D,氨水 E6. (14广州一模)某地煤肝石经预处理后含SiO2 (63%)等，一种综合利用工艺设计如下：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀的pH1.56.5沉淀完全的pH3.79.7附：有关氢氧化物沉淀的pH:做溶 丁*溶就转化hf AMOHfL母液物质X;宜用的试剂为氢氧化锂粉末 F .碳酸钠晶体、Al 2O3 (25%)、FezQ (5%)及少量

9、钙镁的化合物(4)已知Fe开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2, Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得产品 Al(OH) 3,从煤肝石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO-种试齐IJ,后续操作过程是一o7. (15增城调研)白鸨矿的主要成分是CaWO,含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业生产鸨流程如下:(完全沉淀离子的 pH值:SiO32-为 8, WO42-为 5)(3)调节pH可选用的试剂是： 8、(2014广东)石墨在材料领域有重要应用， 某初级石墨中含 SiO2(7.8%)、Al 2O3 (5.1%)、Fe2O (3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，设计的提

10、纯与综合利用工艺如下：。A、氨水B、氢氧化钠溶液C、盐酸A1IOH)堞肝石一阴生丁海班T女斛术语酸性、 碱性 或某种 环境 氛围功能蒸发或结晶时，加入相应的酸或碱，以抑制某些盐的水解需要在酸性气流中干燥 FeCl3、AlCl 3、MgC2等含水晶体，以防止水解。如从海水中提取镁， 从MgCb的溶液里结晶析出的是氯化镁结晶水合物，电解熔化氯化镁才能制得金属镁，要去除氯化镁晶体中的结晶水需要在氯化氢气流中加热，否则煨烧所得的最后固体不是MgCb,而是熔点更高的MgO,具有相似情况的还有 FeCl3、AlCl 3等。营造还原性氛围：加热煮沸酸液后再冷却，其目的是排除酸溶液中的氧气，如用废铁制备氯矶晶

11、体，需要把硫酸加热煮沸后再加入，同时还不能加入过量，防止Fe2+被氧化。营造氧化性氛围： 加入氧化剂进行氧化，如加入绿色氧化剂H2。将Fe2+氧化转化为Fe3+。(4)由溶液IV生成沉淀V勺总反应的离子方程为(三)体系环境氛围及其它条件的控制9、( 14广州一模)某地煤肝石经预处理后含物等，一种综合利用工艺设计如下：(5)以煤肝石为原料还可以开发其他产品，【课堂练习3】SiO2 (63%)、Al2O3 (25%)、FezQ (5%)及少量钙镁的化合例如在煤肝石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl 3溶液中不10、(14佛山一模)磷酸盐骨水泥具有良好的实用性。医药工业利用共沉淀原理，通过控制Ca

12、/P物质的断通入HCl气体，可析出大量 AlCl 3 6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:量比n(Ca)/n(P) 制备相应产品Ca5(PO4)3OH和Ca(PO4)2的n(Ca)/n(P)分别为1.67和1.5流程如图(注:pHlIC.Sn的10Dq”版1.51.s.511.121.52是Ca5（PO4）3OH、Ca3（PO4）2和 CaHPO4均难溶于水;1）流程中强调Ca(H2PO4)2 溶液 pH7)流程中调pH值选氨“滴加速度 100 mL/45 min ”的作用上表为 n（Ca）/n（P）=1.5 时，不同pH值制得滤饼的产率以及分析结果水，不选生石灰或石灰乳的理

13、由是 （2）从表1中数据分析生成 Ca3（PO4）2时，pH=X中的x的最佳取值为 ,滤饼的化学成分 C8(PO4)3OH C&(PO4)2和 CaHP的（3）酸性条件下产率偏低的原因是（四）自我检测学习与评价P18A196 “0714年广东模拟题”对应练习【参考答案】【真题再现】（2012广东卷32 节选）（2）氢氧根与镁离子结合，使平衡向右移动，K+变多。（3）K2CO H2SC4（4）在同一时间K+的浸出浓度大。反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。NlUhllPO 池自充蟋玳勋麟【课堂练习】1、|（5）升高温度促进Fe3水解，过高温度不利于聚铁的形成（或者完全水解了）。2、（3）温度高于9

14、00c时，平衡向左移动（2 分）（4）充入空气，NO转化为NO,有利于提高原料利用率（3分）3、（4）过滤（2分）NH 4+H2ONH3H23 H+,温度过高NH挥发使平衡向右移动，溶液酸性增强生成 NHHSQ （ 3 分）（5）增大空气通入量（2分）4、（ 2）过氧化氢不稳定，受热容易分解，减小气压，使液体沸点降低。（3分）；（3） ACD（3 分）5、2） B （2 分）；E （2 分）6、（ 4）加入CaCO调节pH到3.2 ,过滤除去 Fe（OH）3后，再加入 CaCO调节pH到5.4 ,过滤得到 Al（OH）7、C8、(4) AlO 2- +CHCOOGIC出2Ho 刍 CH3COO+ Al(OH) 3 J +CHCHOH9、( 5) AlCl 3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl 3 6HO(s)Al3(aq) +3Cl (aq) +6H2OQ),通入 HCl气体使溶液中c(Cl-)增大，平衡向