化学工艺流程题解题思路指导ppt课件.ppt

1、迁安一中高三化学备课组1 化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。 它以现代工业生产为依托，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的性质及制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。考察内容主要有：考察内容主要有：1）、原料预处理）、原料预处理2）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、 原料配比、原料配比、 PH调节、溶剂选择）调节、溶剂选择）3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、）

2、、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、 电离平衡、溶解平衡、电离平衡、溶解平衡、 水解原理、水解原理、)4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、 原子利用率、能量的充分利用）原子利用率、能量的充分利用）5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。 工业流程图主线与核心及设问角度原料预处理产品分离提纯反应条件控制成本产率环保安全4（一）原料预处理的解题思路（1）为提高浸出速率，除适当增加硫酸为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有浓度外，还可采取的措施有_51）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出速率

3、，可采取的措施有 （两条） 练习：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：（一）原料预处理的解题思路适当提高反应温度、增加硫酸的浓度6原料预处理的常用方法总结研磨 增大反应物接触面积，加快反应速率。 水浸 与水反应或溶解 ，使原料变成可溶性离子。酸浸碱浸 与酸（碱）接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶性物质过滤分离。灼烧 煅烧 改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。 除去可燃性杂质或使原料初步转化。 粉碎7（二）常用的控制中心反应的条件(3)“净

4、化除杂净化除杂”需先加需先加H2O2溶液，作用是溶液，作用是_然后再调节溶液的然后再调节溶液的pH约为约为5，目的是，目的是_。(4)“粗硼酸粗硼酸”中的主要杂质是中的主要杂质是_(填名称填名称)。8CO2(g)过滤反应I反应II反应III反应IVFeSO4溶液NH4HCO3溶液CO2(g)H2(g)稀硫酸过滤KClK2SO4(s)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液FeCO3(s)空气中煅烧Fe2O3(s)练习：（江苏卷16）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：（3）反应需控制反应温度低于35 ，其目的是_。防止

5、NH4HCO3分解（或减少Fe2+的水解）反应速率反应速率物质的溶解度物质的溶解度物质的热分解与挥发物质的热分解与挥发弱离子的水解（平衡）弱离子的水解（平衡）9(1)调节溶液的pH。能与H反应，使溶液pH变大，便于沉淀某些 金属离子。（不引入新杂质）(2)控制温度。反应速率；物质溶解度，热稳定性和挥发性； 平衡移动方向(3)控制压强。改变速率，影响平衡移动方向。(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，提高生产效率。工艺流程常用的控制反应条件的方法总结10（三）核心反应（三）核心反应陌生方程式的书写陌生方程式的书写1.非氧化还原反应：非氧化还原反应： 原子守恒原子守恒2.氧化还原反应：氧化还原反应

6、： 电子守恒电子守恒 电荷守恒电荷守恒 原子守恒原子守恒11(1)写出写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式与硫酸反应的化学方程式_。(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程示制备过程_陌生方程式的书写陌生方程式的书写12(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4-和和Al2Cl7-两种离子在两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放

7、电时负极放电时负极Al的电极反应式为的电极反应式为_。陌生方程式的书写陌生方程式的书写13滤液滤渣H2SO4、H2O2过滤Al(OH)3固体废旧锂离子电池放电处理拆解正极碱浸NaOH溶液调pH滤液酸浸萃取水相（Li2SO4溶液）有机相反萃取有机相再生回用水相（CoSO4溶液）NH4HCO3溶液沉钴CoCO3固体过滤调pH过滤滤渣滤液过滤滤液练习：（全国新课标卷练习：（全国新课标卷I ）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。），导电剂乙炔黑和铝箔

8、等。（4）写出）写出“沉钴沉钴”过程中发生反应的化学方程式过程中发生反应的化学方程式_。CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2（） CoSO4+NH4HCO3=CoCO3+NH4HSO414（四）产品的分离提纯（四）产品的分离提纯过滤、结晶、蒸馏、萃取分液过滤、结晶、蒸馏、萃取分液过滤：过滤：趁热过滤趁热过滤 防止某物质降温时会析出防止某物质降温时会析出沉淀的洗涤沉淀的洗涤冰水冰水: 洗去晶体表面的杂质离子，并减洗去晶体表面的杂质离子，并减 少晶体在洗涤过程中的溶解损耗少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 有机物（乙醇、乙醚）有机物（乙醇、乙醚） （主要考虑溶解度

9、）（主要考虑溶解度）沉淀的洗涤方法沉淀的洗涤方法加入蒸馏水（或其他溶剂）至加入蒸馏水（或其他溶剂）至浸没固体，滤净，重复浸没固体，滤净，重复23次。次。检验沉淀是否洗净的方法检验沉淀是否洗净的方法分析清楚溶液中的成分分析清楚溶液中的成分15结晶：结晶：操作：操作：蒸发结晶蒸发结晶蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶NaCl提取溶解度随温度变化较大的溶质提取溶解度随温度变化较大的溶质易水解的溶质易水解的溶质结晶水合物结晶水合物蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶重结晶重结晶16练习：（全国新课标卷练习：（全国新课标卷II ）27氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、氧化锌为白色粉末，

10、可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质等杂质)的流程如下：的流程如下：提示：在本实验条件下，提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是产物是MnO2。（3）反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的）反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是方法是 取少量水洗液于试管中，滴入取少量水洗液于试管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净。涤干净。17（五

11、）基本化工理念（五）基本化工理念生产实际生产实际产率高、速率快产率高、速率快产品纯度高产品纯度高成本低、循环利用成本低、循环利用无污染无污染18基本化工理念基本化工理念生产实际生产实际该工艺中不能用该工艺中不能用(NH4)2SO4代替代替NH4NO3，原因是，原因是_ (2)滤液滤液中的阴离子有中的阴离子有_(忽略杂质成分的影响忽略杂质成分的影响)；若滤液若滤液中仅通入中仅通入CO2，会生成，会生成_，从而导致，从而导致CaCO3产率降低。产率降低。19滤液滤渣H2SO4、H2O2过滤Al(OH)3固体废旧锂离子电池放电处理拆解正极碱浸NaOH溶液调pH滤液酸浸萃取水相（Li2SO4溶液）有机

12、相反萃取有机相再生回用水相（CoSO4溶液）NH4HCO3溶液沉钴CoCO3固体过滤调pH过滤滤渣滤液过滤滤液练习：（全国新课标卷练习：（全国新课标卷I ）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。），导电剂乙炔黑和铝箔等。可用盐酸代替可用盐酸代替H2SO4和和H2O2的混合液，但缺点是的混合液，但缺点是_。有氯气生成有氯气生成，污染较大，污染较大污染：污染：废渣、废渣、 废液（酸、碱、重金属盐）、废液（酸、碱、重金属盐）、 废气（废气（Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）、硫和氮的氧化物）20循环利用：循环利用：箭头指回为循环箭头指回为循环（实质就是降低成本）（实质就是降低成本）氯化氢电解槽ClO2食盐水氯化氢合成塔二氧化氯发生器补充Cl2NaClCl2（2013福建卷）福建卷）21一、审题一、审题 带着题设问题研究图中的带着题设问题研究图中的“某一环某一环”二、析题二、析题 结合原理、相应知识点，且考虑成本、结合原理、相应知识点，且考虑成本、 环保、现实环保、现实三、答题三、答题 准确表达准确表达化工流程图题解析22建建 模模 基本化工原理基本化工原理整体与局部整体与局部化工理念化工理念答题规范答题规范23