流程中的温度控制专题复习-2023届高三化学专项复习

2023届高三化学复习——流程中的温度控制专题复习原料核心化学反应所需产品原料除杂净化产品分离提纯pH控制温度、压强及投料比……的控制介质选择排放物无害化处理原料的循环利用源于生产实际知识迁移推理阅读思维量大工艺流程图模型从物质性质方面考虑双氧水、氨水、铵盐、硝酸、次氯酸、硝酸盐、草酸及草酸盐等易分解物质易分解易挥发易被氧化醛类、酚类、含Fe（Ⅱ）的化合物、硫化物、亚硫酸盐、KI等易被氧化物质氨水、硝酸、盐酸等易挥发物质或低沸点物质温度对物质性质的影响从反应原理机理分析温度对反应平衡移动、反应物转化率的影响或生成物产率的影响速率快慢平衡移动催化剂反应历程温度对催化剂活性的影响温度对反应速率或固体溶解速率的影响温度对副反应发生的影响温度选择对化学反应原理机理的影响温度对反应速率或固体溶解速率的影响速率快慢1如原料的预处理阶段，升温可以提高浸取速率；再如，流程中核心反应常通过加热的方法加快反应速率。速率快慢温度对反应平衡移动、反应物转化率的影响或生成物产率的影响平衡移动2制取乙酸乙酯的实验中，升温至合适的温度，及时分离乙酸乙酯，有利于乙酸乙酯产率的提高。平衡移动加热可促进Fe3＋、Ti2O52＋水解转化为沉淀，从而除去杂质考虑温度对催化剂活性的影响催化剂3如工业SO2氧化为SO3时，选择的温度是500℃左右，原因之一就是使催化剂的活性达到最高。催化剂100℃3.0g考虑温度对副反应发生的影响反应历程4很多复杂反应过程中对温度的控制尤为关键，如实验室制取乙烯、硝基苯等，控制温度都是为了防止副反应的发生。反应历程Fe3＋FeOOH（2022辽宁模拟）某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：为提高焙烧效率，可采取的措施为____。a.进一步粉碎矿石b.鼓入适当过量的空气c.降低焙烧温度ab焙烧的目的主要有使不易转化的物质转化为易提取的物质；使某些元素转化为氧化物；除去有机质（CO2＋H2O）；除去热稳定性差的杂质；使含硫、碳物质转化为SO2、CO2而除去。规范性、简洁重温经典（2022江苏海安）叶蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物〔主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8，还含有Al2O3、Fe2O3、FeO等杂质〕，利用该矿物生产铁红（Fe2O3）和碱式碳酸镁的工艺流程如图所示：“转化”步骤中，温度不能过高的原因是___________________________。温度过高，H2O2分解（2020山东卷）以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：已知浸出时产生的废渣中有SO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl＝MgCl2＋2NH3↑＋H2OB．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4ClD．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同温度过高，氨水分解，影响浸出、沉镁及产品质量B（2022湖南邵阳）辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu2S）及少量脉石（SiO2）。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示：“回收S”过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高或过低的原因是___________________________。温度高苯容易挥发，温度低溶解速率小规范性、完备并不是直接考查概念定义认知迁移创设情境铁粉由于TiOSO4容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低规范性、条理关键能力：归纳与论证（2021浙江宁波）CoCO3可用作选矿剂、催化剂及涂料的颜料。以含钴废渣（主要成分为CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质）为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：“酸浸”时需控制温度在40℃左右，原因是_______________________________。“酸浸”时SO2的作用是将含钴废渣中+3价的Co还原为+2价温度过低反应速率减慢；温度过高，SO2溶解度降低。2015上海卷二氧化碳的溶解度减小温度过低，反应速率较小碳酸氢镁不稳定对于一个吸热的可逆反应，升温使平衡正向移动，有利于提高反应物的转化率（即原料的利用率），从而提高产物的产率；反之，对于一个放热的可逆反应，升高温度则不利于反应物转化率的提高，不利于提高产物的产率；识记、阅读、辨认提取、整合、表达本质、解释、论证科学探究与创新意识是否为了加快反应速率？平衡是否正向移动？是否为了加速某物质的溶解、分解、挥发、升华？是否为了促进水解？是否为了降低气体在溶液中的溶解度（防氧化）？是否为了使某沸点高的物质液化，与其他物质分离？是否为了降低某晶体的溶解度，减少损失？控制温度可能是为了使催化剂活性达到最好，防止副反应发生！升温降温温度变化产生的有利结果建模1：温度变化产生的有利结果与不利结果归纳是否发生副反应？是否有物质挥发？是否有物质分解？是否逆向移动？温度变化产生的不利结果易氧化物质？有机物参与？低沸点物质？气体参与？热稳定性差？温度变化对平衡移动的影响是否有利？题给情境蕴含信息原理规律目的要求建模1：温度变化产生的有利不利归纳总结建模2：温度控制因素温度过高可能造成物质的分解、挥发或升华；平衡逆向移动，反应物转化率（原料利用率），生成物产率下降催化剂活性降低发生副反应会使某些固态或液体物质溶解度降低温度过低反应速率或溶解速率过慢，生产效率低主反应是吸热，平衡逆向移动，反应物转化率（原料利用率），生成物产率下降大部分固态物质的溶解度下降建模3：温度过高、过低设问及解答策略用什么方法控制范围为什么四呈现水浴加热温度控制反应自身放热趁热过滤冰水冷却减压蒸发真空脱水加热？冷却？具体范围？图表、数据信息分析温度过低……温度过高……文字描述图像符号装置流程表格数据工艺流