2017化工流程答题模式

化工流程答题增分专题原料预处理除杂、净化产品分别提纯反应条件限制原料循环利用排放物的无害化处理原料预处理核心反应分离提纯获得产品化工流程分为以下过程原料预处理的各种方法1、粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。2、煅烧或灼烧：不易转化的物质转为简洁提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质3、酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。4、碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅。例1【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有很多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示。回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式__________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可实行的措施有__________________________

Mg2B2O5·H2O+2H2SO4===2MgSO4+2H3BO3上升温度；粉碎铁硼矿。【对点练习】1、步骤I前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是。2、MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从今废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下：第一步用硫酸浸出。（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可实行的措施有。增大接触面积提高浸出效率粉碎、升温、提高酸的浓度等调整溶液的PH:1、目的：使溶液中的。。。。。。金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去2、须要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，是PH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。3、原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，且不引入新杂质。4、PH限制的范围：大于等于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的起先沉淀的PH例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：（2）步骤I中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li＋、SO42-另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调整溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分别得到浸出液。√例题3、稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属，性质极为相像，常见化合价为＋3价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国隐藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。已知：①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：（3）为使Fe3＋沉淀完全，用氨水调整pH＝a时，a应限制在________范围内，

离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe3＋2.73.7Y3＋6.08.23.7≥pH<6.0【对点练习】错误展示除杂、试验操作类一、盐溶液的分别提纯方法：结晶法1、纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl型）；蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体）2、混合溶液（分别A和B）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）3、由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液获得对应晶体，实行的措施是：在干燥的HCl气氛中加热蒸干模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥仪器：蒸发皿、玻璃棒、烧杯二、沉淀洗涤(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。(4)沉淀是否洗涤干净的推断方法答题模板取最终一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净三、试验操作

答题模板取少量待测液于试管中，滴加……（试剂，用量），若没有……现象，证明没有……；若出现……现象，证明含有……

四、终点现象的描述：当滴入最终一滴×××标准溶液后，溶液变成×××色，且半分钟内不复原原来的颜色。

例4锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：请回答下列问题：(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在试验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称，洗涤所得Li2CO3沉淀要运用(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是_____________________________________________________________________。温度/℃010205075100Li2CO3的溶解度/g1．5391．4061．3291．1810．8660．728【对点练习】错误展示滤液和滤渣的成分推断熟记常见难溶于水微溶于水的物质盐酸盐：AgCl、HgCl、CuCl；硫酸盐：BaSO4、PbSO4、CaSO4、Ag2SO4。碳酸盐、亚硫酸盐：除K、Na、NH4+外均难溶；氢氧化物：除KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O外均难溶。例题5、难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡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，工艺流程如下：（1）滤渣主要成分有和以及未溶杂卤石。例题6、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

（2）滤渣I的主要成分有

。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2完全沉淀pH3．45．212．4【对点练习】错误展示温度的限制1、加热：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NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。2、降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向）；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分别；降低晶体的溶解度，削减损失。3、控温：（用水浴带温度计便于控温且受热匀整）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；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。4、降温或减压可以削减能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求例7、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为：

（5）为什么蒸发结晶要保持在160℃：。例8、试验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：

(5)在⑥中，将溶液Z限制到70～80℃的方法是_________；为什么须要限制温度到70～80℃_________。

氧化还原反应和反应方程式的相关信息1、选择合适的氧化剂:不引入新的杂质，无污染等等2、离子方程式的书写3、氧化还原反应方程式的书写思路:(1)、推断出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物（2）三步配平法配平①依据化合价升降法配平这四种物质②依据电荷守恒补充H+和OH-,并配平③依据原子个数左右相等配平并配上H2O例题9、硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m流程图：

（2）“酸溶”过程中Fe3O4溶解的化学反应方程式：

。（5）加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+，写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式

。废铁皮硫铁矿烧渣酸溶200~300℃水浸操作I反应I操作IIFeSO4∙7H2O稀H2SO4[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m①稀H2SO4/②H2O2③水解滤渣操作III滤液滤渣【对点练习】错误展示相关计算与Ksp、平衡常数相关的计算（计算pH、计算离子浓度）例10、有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：已知298K时，Ksp(CaCO3)=2.80×10—9，Ksp(CaSO4)=4.90×10—5，求此温度下