2020届化工工艺流程题1 37ppt

(3)成品中 S2－的含量可以用“碘量法”测得。称取 m g 样品，置于碘量瓶中，移取 25.00
mL 0.100 0 mol·L－1 的 I2­KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 5 min，
有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的 I2 用 0.100 0 mol·L－1Na2S2O3 溶液滴定，反应
浸取
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包 括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
常考化工术语关键词
释义
酸浸
在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除 去
过滤
固体与液体的分离
滴定
定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定
蒸发结晶
蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质 就会呈晶体析出
0×32 ×100%
【题组模拟演练】 1．(2018·高考全国卷Ⅱ，T26，14 分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一 种以闪锌矿(ZnS，含有 SiO2 和少量 FeS、CdS、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如 图所示：
ZnS，含有SiO2 和少量FeS、 CdS、PbS杂质
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：
5．当题目中给出多种物质的沸点、溶解度信息，则意味着需要用蒸馏、高温(或低温) 过滤来进行分离。 6．在回答题目中条件的选择原因时主要可从以下几个方面分析：
(1)对反应速率有何影响。 (2)对平衡转化率是否有利。 (3)对综合效益有何影响。如原料成本、原料来源(是否广泛、可再生)、能源成本、对 设备的要求、环境保护(从绿色化学方面作答)等。
(3)根据 H3BO3 的解离反应：H3BO3＋H2O H＋＋B(OH)－ 4 ，Ka＝5.81×10－10，可判断 H3BO3 是_一__元__弱___酸；在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，目的是_______________ ____使__硼__元__素__转__化__为__H__3_B_O_3_，__促__进__析__出________________________________________。 (4)在“沉镁”中生成 Mg(OH)2·M2MgCgO2＋3＋沉2淀C的O3离2-＋子H方2程O=式==为M__g_(_O_H__)2_·_M_g_C__O_3_↓_＋__C__O_2，↑ 母液经加热后可返回_溶__浸___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方 法是__高__温__焙__烧______。
(3)控制压强：改变速率，影响平衡。
二轮书P33
(4)使用合适的催化剂：加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。
(5)趁热过滤：防止某物质降温时析出。
(6)洗涤：常见的洗涤方式有“水洗”和“乙醇洗”。“水洗”的目的是除去沉淀或晶体
表面残留的杂质，当沉淀物的溶解度随温度升高而增大时一般可用冰水洗；“乙醇洗”
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为__Z_n_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=_Z__n______ ；沉积锌后的电解液可返回__溶__浸____工序继续使用。
2．氧化锌主要用作催化剂、脱硫剂、发光剂和橡胶添加剂。一种以锌焙砂(ZnO、ZnSiO3 和少量 As2O3、CuO、PbO 杂质，其中 As 与 N 同主族)为原料制备氧化锌的流程如图所 示： ZnO、ZnSiO3和少 量As2O3、CuO、 PbO
金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Zn2＋
开始沉淀的 pH
1.5
6.3
6.2
沉淀完全的 pH
2.8
8.3
8.2
Cd2＋ 7.4 9.4
ZnS，含有SiO2 和少量FeS、CdS 、PbS杂质
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：
金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Zn2＋
请不要假装努力，结局不会陪你演戏!!!
高考大题突破 化工工艺流程题
01
热点1 物质制备型
02
热点2 分离提纯型
1．近几年化工工艺流程题的考查特点 近几年全国卷工艺流程题主要是以物质的制备、物质的分离提纯为考查素材，以工艺流 程图为信息背景，以物质的性质、转化、分离等为考查点，将元素化合物知识、化学反 应原理、实验等内容有机融合在一起的综合型试题。通常会涉及陌生的化学工业工艺和 化学反应，往往给考生较大的冲击力，考生不一定能完全理解整个流程的原理，但一般 不会影响答题。从试题给出的目的出发，主要可分为以物质制备为主要目的的工艺流程 和以分离提纯为主要目的的工艺流程。涉及物质的转化、物质的分离提纯、尾气等废弃 物的处理等化学问题，体现了变化观念、证据推理以及科学态度与社会责任的学科素养。
2．(2019·高考全国卷Ⅱ，T26，13 分)立德粉 ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色
颜料。回答下列问题：
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧 立德粉样品时，钡的焰色为___D_____(填标号)。
A．黄色
B．红色
C．紫色
D．绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：
ZnO
ZnO、ZnSiO3 和少量As2O3、 CuO、PbO
ZnO
请回答下列问题。
Cd2＋
开始沉淀的 pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的 pH
2.8
8.3
8.2
9.4
回答下列问题：
(1) 焙 烧 过 程 中 主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________2_Z_n_S_＋__3_O__2=_2_Z__n_O_＋__2_S_O_2_。
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有__P_b_S_O__4 _____；氧化除杂工序中ZnO的作用是 调_节__溶__液__的_p_H_ ，若不通入氧气，其后果是_无__法__除__去_杂__质__F_e_2_＋___。
①调节溶液的酸碱性，使某些金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解)。 ②加入酸或调节溶液至酸性还可除去氧化物(膜)。 ③加入碱或调节溶液至碱性还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等。 ④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)。 (2)控制温度：主要从物质性质(热稳定性、水解、氧化性或还原性、溶解度、熔沸点、 挥发性、胶体聚沉等)和反应原理(反应速率、平衡移动、催化剂活性、副反应)两个角 度思考。
(4)特别提醒：每个题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答。 工艺流程图：
3．常考化工术语
常考化工术语关键词
释义
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体Hale Waihona Puke 化，增大反应物接研磨、雾化
触面积，以加快反应(溶解)速率或使反应更充分，增大原料的
转化率(或浸取率)
灼烧(煅烧)
使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。 如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿
① 在 回 转 炉 中 重 晶 石 被 过 量 焦 炭 还 原 为Z可nS溶·Ba性SO硫4 化 钡 ， 该 过 程 的 化 学 方 程 式 为 _________B_a_S_O__4_＋__4_C_=_=__=_B_a_S__＋__4_C_O__↑_______________________________________。 回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 CO2 和一种清洁 能源气体，该反应的化学方程式为__C__O_＋__H__2O__=_=_=_C__O_2_＋__H__2 ____________________。 ②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其 原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_B_a_C__O_3(填化学式)。 ③沉淀器中反应的离子方程式为S 2－_＋__B__a_2＋__＋__Z_n_2_＋_＋__S_O__4_2_-=_=_=_Z__n_S_·_B_a_S__O_4↓。
2．解答化工工艺流程题的一般思路 (1)读题干，找信息和目的。 找出题干中的“制备”或“提纯”等关键词，明确化工生产的原料、产品和杂质。 (2)看问题，根据具体的问题，找出流程中需重点分析的步骤或环节，重点抓住物质流向 (进入与流出)、操作方法等。 (3)局部隔离分析，分析加入什么物质，得到什么物质，发生什么反应(或起到什么作用)。
既可以除去沉淀或晶体表面残留的杂质，又可以降低晶体的溶解度，减少损失，还可以
利用乙醇易挥发的性质，加快除去沉淀或晶体表面的水分。
(7)氧化：氧化剂的选择要依据试题设置的情境，常见的氧化剂有氯气、过氧化氢、氧气
和次氯酸钠等，为了避免引入新的杂质，通常选择的氧化剂有过氧化氢和氧气。
物质制备型 【题型方法技巧】 明确题目要制备什么物质，给的原料是什么，利用已有化学知识并结合题干给出的提示 信息勾勒出原料到目标产物的化学转化路径。流程中药品、各种条件的选择都是为了能 更多地获得产品，核心是提高反应物的转化率。围绕这个核心分析药品、操作、条件的 作用，做到有的放矢。 1．如果在制备过程中出现或用到受热易分解的物质，则要注意对温度的控制。如侯德 榜制碱中的 NaHCO3，还有 H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
式为 I2＋2S2O23－===2I－＋S4O26－。测定时消耗 Na2S2O3 溶液体积 V mL。终点颜色变化为 ___浅__蓝__色__至__无__色_______，样品中 S2－的含量为________________(写出表达式)。
S2－～I2 2S2O32- ～ I2
25.00－V2 ×0.100 m×1 000
2．如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的 酸来抑制水解。如制备 FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2 等物质，要蒸发其溶液得到固 体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中进行来抑制其水解。 3．如果产物是一种强氧化性物质或强还原性物质，则要防止它们被其他物质还原或氧 化。如产物是含 Fe2＋、SO23－、I－等离子的物质，要防止反应过程中 O2 的介入。 4．如果产物是一种易吸收空气中的 CO2 或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如 NaOH 固体等)，则要注意在制备过程中对 CO2 或水的去除，也要防止空气中的 CO2 或水进入 装置中。
常考化工术语关键词
释义
蒸发浓缩
蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗
用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等
酸作用
溶解，除去氧化物(膜)，抑制某些金属离子的水解、除去杂质离 子等
碱作用
除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节 pH、促 进水解(形成沉淀等)
4.常考条件控制 (1)控制溶液的 pH
ZnS，含有SiO2 和少量FeS、CdS 、PbS杂质
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：
金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Zn2＋
开始沉淀的 pH
1.5
6.3
6.2
沉淀完全的 pH
2.8
8.3
8.2
Cd2＋ 7.4 9.4
(3)溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为 _C_d_2＋__＋_Z__n_=_=_=。Cd＋Zn2＋
回答下列问题：
(1)在 95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 ___________________N_H__4_H_C_O__3_＋__N_H__3=__=_=_(_N_H__4)_2_C_O__3__________________________。 (2)“滤渣 1”的主要成分有SiO_2_、__F_e_2O__3、A。l2O为3 检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3＋离子，可选用的化学试剂是_K__S_C_N_____。
【高考真题再现】 1．(2019·高考全国卷Ⅰ，T26，14 分)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于 玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含 Mg2B2O5·H2O、SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3) 为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
含Mg2B2O5·H2O、 SiO2 及少量Fe2O3、 Al2O3