解答高考化学工艺流程题的知识大全(完整版).docx
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- 解答 高考 化学 工艺流程 知识 大全 完整版
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1、化学工艺流程解题策略及必备知识(完整版) 一、工艺流程的结构一、工艺流程的结构 二、必备知识二、必备知识 1.1.原料的预处理原料的预处理 原料 预处 理阶 段 1.研磨、粉 碎、喷洒 1.可增大反应物的接触面积和接触机会,加快反应速率,以提 高原料转化率、利用率、浸取率,提高产品的产率等目的。 2.增大接触面积:固体粉碎、研磨; 液体喷洒; 气 体用多孔分散器等。 2.浸出 常用酸浸 1.即浸取/溶解:向固体中加入适量溶剂,使其中可溶性的物 质溶解或反应进入溶液。 (分为: 水浸、 酸浸、 碱浸、 醇浸等)。 固体水浸等离子(离 子化) 2.水浸:分离水溶性和非水溶性的物质。 水反应/溶解
2、3.酸浸:溶解金属/金属氧化物,复分解型 例如:用 H2SO4可除 Ca 2CaSO 4,再用 F (氟化物大多难溶) 进一步降低 Ca 2的浓度 4.碱浸:除去油污(碱煮)/溶解酸性氧化物/溶解铝及其化合物 等。 5.醇浸:提取有机物常采用有机溶剂(乙醚,二氯甲烷等)浸取 的方法提取有机物 3.如何提高 浸出率 1.浸出率:实际浸取量与理论浸取量的比值(S 溶解后,离子在 溶液中含量的多少) 2.提高浸取率可从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物 的浓度、溶剂性质等方面思考,适当延长浸出时间、多次浸取等也 有助于提高浸出率 4.灼烧、煅 烧、焙烧、煅 烧 1.改变结构,使一些物质能溶解;
3、2.使一些杂质高温下氧化、分解。 例如:金属(多)硫化物,使 S 元素SO2(再钙基固硫除) 5.搅拌、加热 1.加速溶解; 2.增大反应物的接触面积,加快反应速率; 3.对于吸热反应,加热可同时提高原料的转化率,但要避免反 应物或生成物的过热分解。 6.增大反应 物浓度、加压 1.可加快反应速率 2.加压一般是提高气体反应物浓度的措施,不适用:有固体/ 液体参与的体系 3.生产中常使廉价易得的原料适量过量,以提高另一原料的利 用率 7.催化剂 1.降低活化能,大大提高反应速率、降低能耗,但不影响化学 平衡。 2.必须注意: A.一般需要控温,控 pH,防止失活,使反应速率急剧降低 B.防止杂
4、质使催化剂“中毒”,延长使用寿命。 催化剂中毒:反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性、选 择性明显下降或丧失的现象 8.表面处理 含有很多,如除去表面油污,或金属晶体可用机械发打磨,或 化学法除去表面氧化物等。 2.2.控制反应条件控制反应条件 条件 的控 制 1.控 pH 范围 1.目的与答题规范表述: A.分步沉淀:中和/消耗 H /OH,调节 pH,使生成沉 淀(过滤分离) B.pH 过小/过大时,无法生成,降低产率/效率 C.(蒸发/结晶前)调节 pH(强酸性),防止/抑制水解 如调节 PH34/45,Fe 3/Al3Fe(OH) 3、Al(OH)3;调节 pH7左右,Cu 2Cu(
5、OH) 2 2.方法:与 H 反应,不引入新杂质,所物质含后除离子/ 产品中的离子 如除去 Cu 2(Fe3),可加入 CuO、Cu(OH) 2、Cu2(OH)2CO3等 2.控体系的环 境氛围 1.制备无水晶体:干燥的酸性气流氛围下,抑制水解并带走因 分解产生的水汽。 例如:制无水 FeCl3:在 HCl 气体氛围下,蒸发浓缩,冷却结 晶 2.还原性氛围:防止(还原性物质)被氧化。如加入 Fe 粉 防止 Fe 2被氧化。 3.加氧化剂氧化。如:过量 H2O2将 Fe 2全部氧化为 Fe3 优点:不引入新杂质,不污染环境 3.控温度 1.控高温:加快溶解/反应速率,或促进平衡移动(如促进水解
6、生成沉淀) 2.控低温:防止在某 T 会溶解或分解,或促进平衡移动 3.控范围:综合考虑。 过低:速率很慢(溶解/反应) 过高 A.催化剂逐渐失活, 急剧下降(尤其微生物催化,蛋 白质变性) B.反应气溶解度 ,逸出降低浸出率/产率 C.分解(如:H2O2、铵盐、碳酸氢盐等) D.挥发(易挥发:醋酸、HCl、液溴、乙醇等) E.I2升华 使反应速率不至于太慢、抑制/促进平衡移动、防止反应物 分解、 防止副反应发生、使催化剂的催化活性最高等。 4.方法:A.浴(水浴、冰水浴、油浴、沙浴) B.缓慢加入溶液/通入气体(若为液溴, 采用空气吹出 法) 5.注意:若给出各物质 S 信息,则根据 S 随
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