高中化学工艺流程

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一、工艺流程

预处理

1.粉碎:增大接触面积,充分反应,加快速率

2.焙烧:①改变物质结构(MCO

3

,MS)便于酸浸,将还原性物质(C,S)氧化除去②除去碳及有机物

浸取(冷却,研磨,浸取,过滤)

1.加快浸取速率:粉碎矿石,适当提高浸取温度,搅拌,适当提高酸液浓度影响浸出速率的因素:金属本身性质,浸出液的选择,温度,浓度,浸取时间,搅拌速率

2.酸浸:用硫酸(硝酸氧化性,盐酸还原性)

⑴加过量酸:①使物质充分浸出②抑制金属离子水解

⑵不加过量酸:防止杂质与产物一同浸出(如硝酸与Pb和Ag)

⑶用盐酸代替H

2SO

4

+H

2

O

2

(H

2

O

2

作还原剂时):盐酸具有还原性和酸性,缺点是

生成Cl

2

污染空气

⑷不用盐酸:①盐酸易挥发②被...物质氧化产生Cl

2

污染空气

⑸加过量浓盐酸:还原和氧化效果随酸性增强(如果氧化剂也是酸根离子的话)

⑹滤渣:S,C,CaSO

4,PbSO

4

3.碱浸/碱融:如CrO

3(Al

2

O

3

,SiO

2

)加NaClO

3

,NaCO

3

,NaOH熔融,再调节pH

至中性分离Al(OH)

3,H

2

SiO

3

除杂

1.氧化二价铁:

①加MnO

2(得到Mn的流程中可以直接加这个),H

2

O

2

等,再加碱调节pH

②加NaClO直接氧化及调节pH,但后期需除杂

2.调节pH:MCO

3

/M(OH)x/MOx

①调节pH后持续加热/搅拌:使胶体聚沉便于过滤分离

②完全沉淀带等号,开始沉淀不带等号

3.控制温度

低温:见后

高温:①加快反应速率②吸热反应平衡移动③恒容条件增大压强平衡移动④促进水解生成沉淀,胶体聚沉⑤增大溶解度(洗涤时热水/溶解时煮沸)

4.沉淀

①直接加沉淀试剂(NH

4F):CaF

2

,MgF

2

②沉淀转化:MnS→CuS

作用:平衡正向移动,生成更难溶的CuS

5.关于S:若一开始没有灼烧除去,后面有很大几率是和二价铁等其他需要氧化的离子一同氧化。注意氧化产物,如果有指向“过滤”操作则氧化产物可能是S,如果没有过滤除杂的操作则为SO

4

2-,切记!

6.Fe

2+/Mn

2

+与HCO

3

-

①加NH

4HCO

3

:生成CO

2

(两步反应)

②加NH

3·H

2

O和NaHCO

3

:生成(NH

4

)

2

CO

3

作用:调节pH,与...生成MCO

3

沉淀

不加CO

3

2-:碱性太强易生成氢氧化物

蒸发

1.蒸发结晶:大量晶体析出时

①不得结晶水

②硫酸盐正常蒸发结晶,氯化水解盐在干燥HCl气流保护下蒸干(干燥:无

水,HCl:水解平衡移动)(或与SOCl

2液体共热:加热促进SOCl

2

水解(与结

晶水反应),产生HCl抑制氯化盐水解)

(注:SOCl

2

与水反应方程式有概率考,可以了解一下)

③操作:玻璃棒搅拌,当蒸发皿中出现较大量固体时停止加热,余热蒸干。没有过滤操作

2.蒸发浓缩,冷却结晶:少量晶体析出时

①得到结晶水

②氯化水解盐加过量盐酸后冷却热饱和溶液,得到带结晶水的盐

(有关硝酸盐结晶水的处理方法有点复杂但没怎么考过,进一步了解可以自行百度)

3.注:

①重结晶(固体到固体),冷却热饱和溶液(液体到固体)

②方法:重结晶/焰色反应;操作:蒸发浓缩.../用铂丝…

②重结晶操作:加水溶解,蒸发浓缩,(趁热过滤),冷却结晶,过滤,洗涤,干燥

其中趁热过滤:除去难溶性杂质

过滤,洗涤,干燥

1.过滤:

趁热过滤:增大溶解度。(或可能除去溶解气体,过滤前煮沸)外罩铁漏斗,酒精灯加热,保温(或热水过滤)

抽滤装置:加快过滤速度,使固体和液体更好地分离(滤液上下形成压强差)

操作:

①带安全瓶:开抽气泵,转移固液混合物于布氏漏斗中,关闭安全瓶活塞,确认抽干,开活塞,加洗涤液,关活塞,确认抽干,开活塞,关抽气泵

②洗涤液从抽滤瓶上口倒出

③过滤溶液为强酸强碱强氧化性时用玻璃纤维代替滤纸,或用砂芯漏斗代替布氏漏斗

2.洗涤:

冷水洗涤:见“低温环境”

洗涤操作:沿玻璃棒向漏斗中加水至没过沉淀,待水滤出后重复2-3次

洗涤作用:除去易溶于(洗涤溶剂)的杂质

洗涤试剂:

⑴醇(无机首选,通常不考虑氧化):①降低物质溶解度②乙醇易挥发,可带走固体表面的水利于干燥

⑵过滤后的饱和溶液(冷却热饱和溶液/蒸发浓缩)

2-,一定要检验是否洗涤干净:取最后一次洗涤液于试管中...(先选Cl-和SO

4

2-时若有Ag+干扰则先加盐酸)

酸化,其中检验SO

4

3.干燥:

低温烘干/减压烘干:降低烘干所需温度,防止失去结晶水

灼烧

1.仪器:坩埚,高温炉

2.不用C还原氧化铁:①生成物中易混有C杂质②生成CO污染空气(热还原法中C氧化产物一定是CO)

3.固体混合物先单独研碎再混合

4.灼烧前酒精润洗:便于灼烧

5.注意通风防止火灾

保护气体作用:(先来后走)

1.实验前:

排空气①可燃性气体防爆炸

②防反应过程水解氧化

2.实验中:

输送待测气(不是现生成而是直接就有的那种)(检验成分并称量质量),增大气体流量,将气体送到后续装置中使其被完全吸收

3.实验后:

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