小专题-温度条件的控制

工艺流程题专题（四）一一温度条件的控制姓名：___________班级：_______________温度控制是影响化学反应的一项重要条件，对产质量量、生产效率、安全生产及节约能源等方面有侧重要的意义。温度条件的选择，可从物质性质和反应原理两个角度角度：一：物质的性质1?从原料的物理、化学性质出发，考虑物质的挥发性和热稳固性、易水解、氧化还原性等特征。1）用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防范物质分解；2）产物也许反应物中含有醛类、酚类等物质，控温的目的是防范其被氧化；3）实验室保存也许制备液溴、一溴乙烷等沸点较低物质，需要加冰水或冷冻，目的是防范物质的挥发；（4）海水提B「2过程中，出溴口的温度控制在809C,目的是要使B「2挥发出来而又减少水蒸气混人B「2中。2.从物质的溶解度出发，考虑温度对晶体析出的影响以及对溶解在溶液中气体（如氧气氯气）的影响。二：化学反应原理1.从化学动力学角度出发，考虑温度对反应速率或固体溶解速率的影响；如溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率2.从热力学角度分析，考虑温度对反应均衡转变率的影响；如制取乙酸乙酯的实验中，及时分别乙酸乙酯，有益于乙酸乙酯产率的提升3.从催化剂的使用出发，考虑温度与催化剂活性的相关性；工业合成氨选择的温度是500C左右，原由之一就是使催化剂的活性达到最高，生产效率最高4.从反应的复杂性角度分析，考虑副反应的发生；实验室制取乙烯、制硝基苯，控制温度，都是防范发生副反应1.（2017全国I）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极资料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3,TiO伴双氢7KLiOHrLhTi3O]5过LhCOj反应讥淀氨水滤'积淀------------*Li4Ti3O[2高温隊烧①滤液①水解过滤谑渣磷酸还含有少许MgO、SQ2等杂质）来制备，工艺流程以下：X40min所得实验结果以下表所示:TiO2H2O积淀与双氧水、氨水反应温度/C3035404550TiO2XH2O转变率%9295979388分析40C时TQ2XH2O转变率最高的原由总结：在设问中假如出现回答选择某温度或某一温区的原由时，应从低于该温度或温区下限和高于该温度或温区上限两个方面回答。2?碳酸锂广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷、焊接、锂合金等行业。制备流程以下:1已知：碳酸锂的溶解度(g?T)见下表。温度/C010203040506080100Li2CO31.541.431.331.251.171.081.010.850.72硫酸化焙烧工业反应温度控制在250?300C,主要原由是__________________________________________________沉锂”需要在95C以长进行，主要原由是________________________________________________________________________3?铁红(Fe2O3)和钛白粉(TiO2)均为重要的墙面装修颜料。一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量Fe2O3)联合生产铁红和钛白粉的工艺流程以下列图：(2)TiO2+转变成TiO(OH)2需要加热，加热的目的是。4?电解精髓铜的阳极泥中主要含Ag、Au等名贵金属。以下是从精髓铜的阳极泥中回收银、金的流程图:H2SO^NaCk粗Ag]Na(']O3混杂溶液N趣COg粉末TiO2-R[I20__________________________________________________________________________________________铜阳铜阳极泥氧化时，采纳低温焙烧而不采纳高温焙烧的原由是5?石墨在资料领域有重要应用。某初级石墨中含有SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。为了提纯和综合利用初级石墨，设计工艺流程以下列图：(注：SiCl4的沸点是57.6C,题中金属氯化物的沸点均高于150C)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2。高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变成相应的氯化物。80C冷凝的目的是。6.眼前生界上新建的金矿中约有80%都采纳氰化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等2贵金属的流程以下列图:已知：Au++2CN一=[AU(CN)2「，均衡常数K尸1X1038。“氰化”环节，是以NaCN溶液浸取调理pH的矿泥，敞口搁置，将Au转变成Na[Au(CN)2]。“氰化”环节中，金的溶解速率在80C时达到最大值，但生产中控制反应液的温度在10?20C,原由是答一点即可)。(实验室以工业废渣(主要含CaSO42H2O，还含少许SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO?和(NH4)2SO4晶体，其实验流程以下:㈣価叫溶鞭啞濟粉末一[取I—-过滤一?滤渣---------------------*轻V滤腴-------*〔NH4)姿4品体废渣浸取在以下列图的装置中进行。控制反应温度在60~70C,搅拌，反应3小时。温度过高将会以致CaSO4的转变率降落，其原由是______________________________________________________________________8.精髓铜工业中阳极泥的综合利用拥有重要意义。一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少许的镍)中分别提取多种金属元素的工艺流程以下：铜阳様泥分希液分铜”时，假如反应温度过高，会有明显的放出气表现象，原由是9.过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。稀盐酸、煮沸、过滤、/占、怎氨水和双氧水CaCO过滤>白色晶体----------②>滤液----------------冰浴③_■(1)步骤②的具体操作为逐3滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少许固体，此时溶液呈____性(填“酸”、“碱”或“中”。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_______________________________________________________(2)步骤③中反应需要在冰浴下进行，原由是。附录1:如何控制温度常有的加热方法有：酒精灯加热，酒精喷灯加热，水浴、油浴、沙浴加热，水蒸气加热，加热水加热，吹热风加热等。如碳酸钙的受热分解、白腊油的催化裂化等需采纳酒精喷灯加热。常有的降温方法有：冷冻法，冰水浴，减压蒸馏，减压烘干，减压蒸发等。如从青蒿素的四氯化碳溶液中获取青蒿素需要减压蒸馏，干燥氢氧化铜需要减压烘干。附录2：控温类试题的思想建模。我们将温度变化对流程和实验的影响分成温度变化对结果有益、温度变化对结果不利两类，针对答题成立一个思想模式，如下表所示。条件变化思想方向分析能否提咼生产效率温度变化产生有益的结果均衡能否可以正向挪动，提升产率看能否为可逆反应，且能否为吸热反应①注意题目给出的副反应发生的条件；能否发生副反应②注意温度高升易被氧化的物质：醛类、酚类、「、SO32-等；③有机实验中使用浓硫酸时注意是否发生炭化、氧化等副反应温度变化产生不利的结果能否有物质挥发①注意题给低沸点物质，如液溴等；②注意能否有气体参加反应过程，气体在溶液中的溶解度一般随温度的升冋而降低注意反应中能否有铵盐、硝酸盐、结晶水合能否有物质分解物、碳酸酸式盐、双氧水、氨水等热稳固性较差的物质参加注意温度变化造成的均衡挪动能否均衡能否向逆向挪动使反应向有益的方向挪动41.低于40°TQ,2XH2O转变反应速率随温度高升而增添；超出40C，双氧水分解与氨气逸出以致TiO2XH2O转变反应速率降落防范浓硫酸蒸发。Li2CO3的溶解度小，获取的Li2CO3多防范NHHCO受热分解。促进水解高温4.高温焙烧时，生成的Ag2O又分解为Ag和O2(或2Ag2O=====4Ag+。2匸)5.将MgCl2、FeCh、AlCl3等金属氯化物冷凝为固体，