《化学工艺流程题复习指导》教学课件

化学工艺流程题复习指导化学工艺流程题的主线

（一）生产条件的控制1、原料的预处理①溶解②灼烧③煅烧④研磨⑤煮沸2、控制反应条件的方法

外界条件对化学反应速率的影响

外界条件对化学平衡转化率的影响

（一）生产条件的控制（一）生产条件的控制例：硝酸生产中，500℃时，NH3和O2可能发生如下反应：

①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)△H<0K＝1.1×1026②4NH3(g)＋4O2(g)2N2O(g)＋6H2O(g)△H<0K＝4.4×1028③4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)△H<0K＝7.1×1034其中，②、③是副反应。若要减少副反应，提高NO的产率，最合理的措施是（

）A.减小压强

B.降低温度

C.增大O2浓度

D.使用合适的催化剂D（一）生产条件的控制2、控制反应条件的方法①使用合适的催化剂②适当升温或降温③适当加压或减压④选择合适的投料比【思考】工业上要提高合成氨的生产效益，应如何选择生产条件？

①使用催化剂：增大化学反应速率②合适的温度：500℃左右

合成氨催化剂的活性温度，提高反应速率；③合适的压强：20MPa~50MPa，提高反应物的转化率④合适的投料比：原料气中N2、H2体积比约为1：2.8工业制三氧化硫2SO2+O22SO3却在常压下进行，为什么？下图是压强对SO2平衡转化率的影响

采用更高的压强，对转化率影响已经很小，但加压所需的成本比获得的利润要多得多,因此工业生产SO3不加压。（一）生产条件的控制2、控制反应条件的方法①使用合适的催化剂②适当升温或降温③适当加压或减压④合适的投料比⑤反应时的气体氛围⑥原料的加入方式K2FeO4在碱性条件下比较稳定

已知K2FeO4具有下列性质：①……；②在0℃－5℃，强碱性溶液中比较稳定；③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解；④……。制备K2FeO4时，须将Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的KClO浓溶液中，并且不断搅拌，采用这种混合方式的原因是__________________。Fe3＋对K2FeO4分解有催化作用（一）生产条件的控制2、控制反应条件的方法①使用合适的催化剂②适当升温或降温③适当加压或减压④合适的投料比⑤反应时的气体氛围⑥原料的加入方式⑦根据题目提供的图像信息推断反应的适宜条件例：工业上常用NaClO氧化Fe(NO3)3生产K2FeO4，反应温度、原料浓度和配比对K2FeO4的产率都有影响。图1为不同温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。则生产中最佳温度为_____℃，Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为___________26330/275=1.2（二）核心化学反应的推断

特别关注：氧化还原反应及元素化合价的变化溶液的酸碱性各阶段主要元素的存在形式（1）滤液1中的阴离子除CO32－外，主要还有______、_______

（2）滤液3的主要溶质是两种盐，化学式为_______、_______例：以某铬矿石（主要成分是Cr2O3，含FeO、SiO2等杂质）为原料生产Cr2O3的流程如下：CrO42－SiO32－Na2SO4(NH4)2SO4酸化氧化剂还原剂非氧化还原（三）产品的分离提纯1、物质的分离和提纯的常用方法:①结晶或重结晶：重结晶可以使不纯净的固体物质获得纯化。②过滤③蒸馏④分液⑤萃取或反萃取：反萃取是利用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。⑥升华⑦盐析（三）产品的分离提纯2、利用控制pH分离除杂；例如：如何除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋？

可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值

，促进Fe3＋的水解平衡正移。调节pH所需的物质一般应满足两点：①能与H＋反应，使溶液pH值增大②不引入新杂质（三）产品的分离提纯3、主要产品的结晶析出，可能有副产品的获得；实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：（1）“趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是____________（2）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是

。

NaCl不直接蒸发结晶使用保温漏斗或已预热的布氏漏斗趁热抽滤趁热过滤：防止KNO3降温时会析出。（三）产品的分离提纯4、产品的洗涤提纯：可以洗去晶体表面的杂质离子减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗已知K2FeO4具有下列性质：①可溶于水，微溶于KOH溶液，难溶于异丙醇；②在0℃－5℃，强碱性溶液中比较稳定；③……；④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。请完成关于K2FeO4粗产品纯化的实验步骤：

（可选用的试剂：NaOH溶液、KOH溶液、蒸馏水和异丙醇）

①将K2FeO4粗产品溶解在__________中，再次在冰水浴中静置结晶后过滤，得到较纯净的K2FeO4；②将K2FeO4晶体再用少量__________洗涤，低温真空干燥，得到高铁酸钾成品。异丙醇（四）原料的循环再利用1、从流程中需要加入的物质去找：（四）原料的循环再利用2、从能构成可逆反应的物质去找：

（四）原料的循