化学工艺流程
化学工艺流程题
3、在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了除去XX杂质”,只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。
4、检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次洗涤液少许于试管中,逐滴滴加XX试剂,振荡,若没有„„
现象,则沉淀洗涤干净
5、检验是否沉淀完全:表达一:静置,往上层清夜中继续滴加XX试剂
控制温度在一定范围内:综合多方面因素的考虑,如使反应速度不致于太慢、抑制或促进平衡的移动、防止反应物分解、防止副反应、使催化剂的催化活性最高等。
如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要根据它们的溶解度随温度升高而改变的情况,寻找合适的结晶分离方法(蒸发结晶或浓缩结晶)。
3、获得产品阶段
因此,答题时,不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚,只要把握住主要的考查方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中的具体设问,进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中的每个细节,把时间和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。
四、注重文字叙述的规范性
1、洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次。
5.无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图1,主要步骤如下:
步骤1三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置B中加入15 mL液溴。
步骤2缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。
步骤3反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
2、分离提纯阶段
①调节溶液pH除杂:
高中化学的十大工艺流程解读
高中化学教材中的十大工艺流程解读1.从铝土矿中提炼铝说明:下面两个流程都有问题,仅供参考。
工业上是用碱溶法,没有用酸溶法。
而且碱溶法里面二氧化硅是与氢氧化钠反应生成铝硅酸钠沉淀而被除去。
流程Ⅰ(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O②AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClHCl+NaOH=NaCl+H2O③NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3NaOH+CO2=NaHCO3④Al(OH)3Al2O3+3H2O⑤Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(2)问题探讨(思考并回答问题)①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。
②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液?提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。
③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗?提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。
流程Ⅱ①Al2O3+NaOH=2NaAlO2+H2OSiO2+NaOH=Na2SiO3+H2O②Na2SiO3+HCl=H2SiO3↓+2NaClNaAlO2+HCl=NaCl+AlCl3+2H2ONaOH+HCl=NaCl+H2O③AlCl3+NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4ClHCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O(2)问题探讨①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么?提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO2和AlO2-的目的。
②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗?提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。
③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?提示:不能;因为AlCl3属于共价化合物。
高中化学工艺流程专题复习
高中化学工艺流程专题复习高中化学工艺流程专题复第一部分:常见的工艺手段、操作名称和目的知识归纳一、设备:注意设备的选择和使用。
例如:二、工艺流程一)、原料处理阶段:处理类型包括:1.粉碎固体:目的是增大表面积,使固体充分反应或加快反应速率。
注:常考提高浸出率的方法。
2.溶解原料:使用溶剂或有机溶剂等进行溶解、富集。
例如:3.灼烧、焙烧:仪器选择:酒精灯、三脚架、坩埚钳等,例如从海带中提碘。
4.煅烧原料:可以改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
例如碳酸钙分解,煅烧高岭土等。
5.其他:1)研磨或剪碎、榨汁等。
2)表面处理:如金属表面的氧化物用浸洗。
3)除去金属表面的油污等:用浸洗。
二)、分离提纯阶段:理清原料和产品的关系→“多的要除、少的要加”→不清楚的跳过。
I.提纯的方法包括:1.氧化除杂:如除去Cu中的Fe。
1)氧化:用氧化剂将Fe氧化成易于后期处理的形式。
2)调节pH除杂:控制溶液的酸碱性使Fe离子形成氢氧化物沉淀。
加入的物质常为纯碱,但尽量不引入杂质。
2.试剂除杂:加试剂直接反应除去杂质。
例如粗盐的提纯。
3.萃取、分液除杂:如从海水中提取溴和碘单质,利用溴和碘单质易溶于有机溶剂。
1)溴和碘单质的颜色:类型水有机溶剂溴单质3+2+碘单质2+2+2)使用到的仪器:4.过滤除杂:使用到的仪器:5.蒸馏除杂:1)使用范围:2)使用到的仪器:3)常见类型:II.常见题型或知识点考查:1.加热的目的:加快化学反应或促进反应等。
2.降温反应的目的:防止某物质在高温时会参与的反应;或为使化学平衡向着某方向,例如有H2O2参与的反应。
3.电解:注意:有新信息按新信息写,无新信息按教材知识写。
4.氧化还原反应的考查:书写氧化还原反应时,找准氧化还原状态,注意环境的酸碱性、反应的条件、符号,然后配平方程式。
三)、获得产品阶段流程:结晶→过滤→洗涤→干燥1)结晶方法:①蒸发结晶:一般适用于溶质且该物质热稳定性好(不会热分解)的结晶析出。
高中化学工艺流程总结
高中化学工艺流程总结化学工艺流程是指在化学生产过程中,按照一定的步骤和条件,将原料转化成所需的产品的过程。
在高中化学学习中,我们需要了解一些常见的化学工艺流程,以便更好地理解化学反应的过程和原理。
下面我们就来总结一些常见的高中化学工艺流程。
首先,我们来谈谈氯碱工业中的氯碱法制备氢氧化钠的工艺流程。
氯碱法是指利用氯气和氢氧化钠的化学反应制取氯氢和氢氧化钠的方法。
工艺流程主要包括电解食盐水制取氢氧化钠和氯气,然后再将氢氧化钠溶液蒸发结晶得到固体氢氧化钠。
整个过程需要注意电解槽的构造和操作条件的控制,以及氢氧化钠的提纯和制备。
其次,我们来说说硫酸的制备工艺流程。
硫酸是一种重要的化工原料,常用于冶金、化肥、染料等行业。
硫酸的制备工艺流程主要包括硫磺的燃烧得到二氧化硫,然后再将二氧化硫进一步氧化得到三氧化硫,最后再将三氧化硫溶解在水中生成硫酸。
在整个工艺流程中,需要注意硫磺的燃烧条件和氧化反应的控制,以及硫酸的提纯和制备。
另外,我们还需要了解一些有机化工工艺流程,比如醇的制备工艺流程。
醇是一类重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药等领域。
醇的制备工艺流程主要包括烯烃的水合反应得到醇,然后再将醇进行提纯和制备。
在整个工艺流程中,需要注意水合反应的催化剂选择和操作条件的控制,以及醇的提纯和制备方法。
总的来说,高中化学工艺流程的学习不仅可以帮助我们更好地理解化学反应的过程和原理,还可以为以后的化学学习和工作打下良好的基础。
通过对一些常见的化学工艺流程的总结和了解,我们可以更好地掌握化学知识,为将来的发展做好准备。
希望同学们能够认真学习化学工艺流程,掌握其中的关键知识,为未来的学习和工作打下坚实的基础。
化学工艺流程教学设计
化学工艺流程教学设计1.教学目标:通过本次教学,学生将能够了解化学工艺流程的基本概念和步骤,掌握常见化工流程图的解读方法,了解化学工艺流程在实际生产中的应用。
2.教学内容:(1)化学工艺流程的基本概念和步骤;(2)常见的化工流程图解读方法;(3)化学工艺流程在实际生产中的应用。
3.教学过程:(1)引入:通过提问和讨论的方式,引导学生了解化学工艺流程的重要性和应用范围,并帮助学生理解本次课程的意义。
(2)讲解化学工艺流程的基本概念和步骤:逐步介绍化学工艺流程的定义和步骤,包括原料准备、反应过程、分离和纯化、产物收集等。
通过实际案例和示意图的展示,让学生对化学工艺流程有一个直观的认识。
(3)介绍常见的化工流程图解读方法:讲解常见的化工流程图符号和表示方法,例如平行线符号、曲线符号、箭头符号等。
通过多个实际案例的展示,向学生解释如何读取和解析化工流程图。
(4)案例分析:选择一个典型的化学工艺流程图,结合实际生产情况,逐步解析和分析该流程的步骤、原理和实施细节。
让学生参与讨论和分析,提高他们对化学工艺流程的理解和应用能力。
(5)实践操作:组织学生分组,根据所学的化学工艺流程图解读方法,选择一个简单的化学工艺流程图,进行解析和分析。
每组学生向其他组展示其解析和分析结果,共同评价和改进。
(6)总结:对本次教学内容进行总结和复习,强调化学工艺流程的重要性和应用范围,鼓励学生继续深入学习和探索。
4.教学评价:(1)课堂参与度:观察学生在课堂中的积极参与程度,包括提问、回答问题和讨论的机会。
(2)案例解析和分析能力:评价学生对实际化工流程图的解析和分析能力,包括对步骤、原理和实施细节的理解。
(3)实践操作表现:评价学生在实践操作环节中的表现,包括解析和分析的准确性、逻辑性和可行性。
5.教学资源:(1)化学工艺流程图实例;(2)化学工艺流程的案例分析材料;(3)多媒体资料和实验室设备。
6.教学延伸:学生可以根据自己的兴趣和实际需求,选择一个具体的化学工艺流程进行更深入的学习和探索,可以通过实验室实践和实习参与实际化工流程的研发和设计,提高实际操作能力和创新意识。
重难点11 化学工艺流程(解析版)
重难点11 化学工艺流程一、工艺流程题的一般解题思路工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类题目的基本思路:(1)先粗读,从题干中获取有用信息,理清思路。
先不必把每个环节的原理都搞清楚。
(2)针对问题再精读,分析细节,根据问题去研究某一步或某一种物质。
(3)要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范性。
2.工艺流程题的解题方法(1)明确目的,提取有用信息。
通过阅读题头,了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,进而明确生产目的——制备什么物质,找到制备物质时所需的原料及所含杂质,提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。
(2)分析流程,弄清各步作用。
对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品),找出原料与产品之间的关系,联系问题有针对性地思考:原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质是否要除去,采用什么操作方法除去?(3)看清问题,准确规范作答。
这一步很关键,历年的高考评卷分析都指出考生的简述能力比较差,特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。
所以答题时要看清问题,不能答非所问,要注意语言表达的科学性和准确性,如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。
二、以物质制备为目的的化学工艺流程1.原料处理阶段的常见考查点(1)加快反应速率(2)溶解:通常用酸溶。
如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。
(3)灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
2.分离提纯阶段的常见考查点(1)调pH除杂①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如若要除去Al3+、Mg2+溶液中含有的Fe2+,先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH。
①调节pH所需的物质一般应满足两点:一能与H+反应,使溶液pH增大;二不引入新杂质。
初中化学范围内的工艺流程
初中化学范围内的工艺流程
初中化学范围内的工艺流程包括以下几个方面:
1. 酸碱中和反应工艺流程:包括将酸和碱混合进行中和反应,生成盐和水的过程。
2. 氧化还原反应工艺流程:包括将物质与氧气发生反应,产生氧化或还原的过程。
3. 离子交换反应工艺流程:包括离子交换树脂或其他离子交换材料用于去除水中的离子,实现水的软化、脱盐等目的。
4. 沉淀反应工艺流程:将溶液中的某种离子与其他离子反应,生成沉淀物的过程。
5. 蒸馏工艺流程:将混合液体中易汽化的组分分离出来的过程,常用于分离液体混合物、提取纯净溶剂等。
6. 蒸发结晶工艺流程:通过蒸发溶液中的溶剂,使其饱和度提高,溶质结晶出来的过程。
7. 溶剂萃取工艺流程:利用溶剂能溶解多种物质的性质,将需要分离的物质从
混合物中分离出来的过程。
这些工艺流程在初中化学中主要用于说明化学反应、分离和提纯等基本概念和原理。
化学工艺流程
化学工艺流程
化学工艺流程是通过一系列特定步骤将一种特定物质从原料转变成所需物质的过程。
它有助于制造金属、石油产品、汽车、食品、医疗用品和更多。
化学工艺流程由一系列步骤构成:
第一步:准备原料,在启动生产过程前,工厂需要将原料仓库中的原料准备好,以便在合适的时刻供应给生产线。
第二步:分解原料。
通过一系列的反应来分解原料,以获取所需的物质会,如油、液体和固体材料等。
第三步:处理原料。
在将原料处理成所需的形式之前,这包括提炼、分离和配料等步骤。
第四步:组装产品。
在进行此步骤时,会将预先处理的元素进行加工并组装,以生成最终产品。
第五步:检查产品质量。
在生产完成之后,产品会被专业测试以确保它们具有足够的特性以满足客户的要求。
第六步:产品包装和运输。
完成了最终产品检查之后,它们会被进行包装,然后由运输系统将其运送到客户那里。
化学工艺流程是生产许多最终产品的基础。
它的准确的执行和流程的控制对于生产质量的控制是至关重要的,这样才能保证客户得到最佳的体验。
2024高考化学工艺流程专题
②还原焙烧:指在低于炉料熔点和还原气氛条件下,使矿石中的金属氧化物转变为相应 低价金属氧化物或金属的焙烧过程。 该焙烧过程中,一般要在矿石中附加细小的炭粒作还原剂。 还原焙烧目前主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料。
产物 ②控制反应速率 ③控制反应物转化率和产品产率 ④控制环境温度 ⑤抑制(促进)离子 的水解 ⑥降低生产成本酸浸时酸过量的目的:为了提高矿石中某金属元素的浸取率;抑制**离 子的水解等。对有多种反应物的体系,增大便宜、易得的反应物的浓度目的是:提高其他物质 的利用率,使反应充分进行;降低生产成本等。如:增大浓度可以加快反应速率,使平衡发生 移动等。(应结合具体问题进行具体分析)。(2)控制加料的方法:逆向接触、加料顺序、缓 慢加料、间歇性加料等。
(2023·全国甲卷第26题)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下 列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。(2)“焙烧”后固体产物 有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。
“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。 (1)“焙烧”步骤中,BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS 和CaS,BaSO4被还原为BaS,因此,碳粉的主要作用是做还原剂,将BaSO4还原。(2)S2-易发生 水解生成HS-,
4.研磨:增大固体样品与溶液的接触面积,加快反应(浸取)速率或使反应更充分。
真题思演维练模型和方法模型
化学工艺流程的名词
化学工艺流程的名词
1. 催化剂:催化剂是化学反应中加速反应速率的物质。
它们通常能降低反应活化能,提高反应的选择性和产率。
2. 反应器:反应器是进行化学反应的设备或容器。
它可以是封闭的,以便控制反应条件,或者是连续流动的,以便持续地处理反应物。
3. 反应条件:反应条件是影响化学反应的参数,包括温度、压力、反应物浓度和反应物混合方式等。
4. 分离和纯化:在化学工艺流程中,分离和纯化是将产物与反应物、副产物和杂质分离的过程。
常见的分离技术包括蒸馏、萃取、结晶和过滤等。
5. 发酵:发酵是一种利用微生物(如细菌或酵母)来转化有机物质的过程。
它常用于生物制药和食品工业中。
6. 氧化反应:氧化反应指的是物质与氧气发生化学反应的过程。
氧化反应通常会导致物质的氧化态增加,同时伴随着电子转移。
7. 还原反应:还原反应是指物质失去氧原子或获得氢原子的化学反应。
还原反应通常会导致物质的氧化态降低,同时伴随着电子转移。
8. 反应动力学:反应动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科。
它探讨了反应速率与反应物浓度、温度和催化剂等因素之间的关系。
9. 试验操作:试验操作是在实验室中进行的小规模化学反应,用于确定反应条件和优化反应流程。
10. 工业化规模化:工业化规模化是将化学工艺从实验室转移到工业生产中的过程。
它涉及到设计和建造大型化工厂,优化生产流程和提高产量。
高中化学工艺流程知识点总结
高中化学工艺流程知识点总结化学工艺是指将原材料经过一系列的化学反应和物理操作,转化为有用的化学产品的过程。
在高中化学中,我们学习了许多化学工艺流程的知识点,下面就来总结一下。
1. 硫酸的制备工艺流程硫酸是一种重要的化学原料,广泛应用于化工、冶金、电子、医药等领域。
硫酸的制备工艺流程主要包括硫磺燃烧、SO2氧化、SO3吸收和浓缩等步骤。
其中,硫磺燃烧产生SO2气体,经过催化剂催化氧化为SO3气体,再通过吸收剂吸收成为硫酸溶液,最后通过浓缩得到纯硫酸。
2. 氨的制备工艺流程氨是一种重要的化学原料,广泛应用于化工、农业、医药等领域。
氨的制备工艺流程主要包括合成气制备、氨合成和氨的分离纯化等步骤。
其中,合成气制备是将天然气或煤制气通过催化剂催化反应得到合成气,氨合成是将合成气和氮气在高温高压下催化反应得到氨气,氨的分离纯化则是通过吸收剂吸收氨气,再通过蒸馏等方法得到纯氨。
3. 烷基化反应的工艺流程烷基化反应是一种重要的化学反应,广泛应用于石油化工、合成橡胶、塑料等领域。
烷基化反应的工艺流程主要包括烷烃和烯烃的混合、催化剂的加入、反应器的控制和产物的分离等步骤。
其中,烷烃和烯烃的混合是将烷烃和烯烃按一定比例混合,催化剂的加入是将催化剂加入反应器中,反应器的控制是控制反应器的温度、压力、反应时间等参数,产物的分离则是通过蒸馏、萃取等方法得到纯产物。
4. 聚合反应的工艺流程聚合反应是一种重要的化学反应,广泛应用于合成高分子材料、塑料、橡胶等领域。
聚合反应的工艺流程主要包括单体的加入、引发剂的加入、反应器的控制和产物的分离等步骤。
其中,单体的加入是将单体按一定比例加入反应器中,引发剂的加入是将引发剂加入反应器中引发聚合反应,反应器的控制是控制反应器的温度、压力、反应时间等参数,产物的分离则是通过蒸馏、萃取等方法得到纯产物。
以上就是高中化学工艺流程知识点的总结,希望对大家有所帮助。
化学工艺流程题知识点总结
化学工艺流程题知识点总结
一、工艺流程
1、设备工艺流程:设备工艺流程是指某一系列设备组合成的操作系统,它实现产品的加工制造、质量检测、组装及出口等功能。
2、原料工艺流程:原料工艺流程是指将原料加工成某种形状或性质,以便用于生产或其他用途的操作过程。
3、工艺设计流程:工艺设计流程是指确定生产流程,组织车间各部门,以及车间和营运活动的有效性的一个瀑布式流程。
4、质控流程:质控流程是指制定并实施产品质量标准的操作流程,以确保成品的质量符合要求。
5、安全流程:安全流程是指在工艺操作过程中,为保证人员和设备安全所采取的预防措施的操作流程。
二、化学工艺
1、化学反应:化学反应是指物质之间产生变化的化学过程,其中参与反应的物质相互作用,而且其中还可能发生物质结构的变化。
2、物料运输:物料运输是指物料从一个地方运到另一个地方的过程,一般分为气液两大类,液体物料运输主要采用输管网络方式,气体物料则采用风筒、气管网络等方式运输。
3、化学平衡:化学平衡是指一定温度和压力下,不同形式的物质在一定的物质容量中的相对含量是不变的,这种工作状态就是化学平衡状态。
4、反应催化:反应催化是指通过一定的物质或物质组合,能够
显著改变物质反应的速率而不改变反应的电子结构的过程。
5、抽放操作:抽放操作是指从容器中抽放物质的操作,属于常规的化学工艺操作,一般用于物质的抽放和取样,以便进行后续的工艺操作。
高中化学课件:工艺流程
例题
工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备 高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工艺流程如下:
预处理 阶段
物质转化和分离阶段
目标产品生 成阶段
一、预处理阶段
目的:使原料中待提取元素的状态由难 提取物转变成易提取物。
操作:原料粉碎、焙烧。
增加表面积,增 大后或其他高价态化合物;使 金属元素转化为高价态氧化物 或其他高价态化合物
二、物质转化与分离阶段
目的:通过氧化还原反应、复分解反应、盐 类水解等反应达到除杂、变价等目的。
操作:溶浸、各种反应、除杂及分离。
酸浸、碱浸、 盐浸等等
复分解反应; 氧化还原反应:利用 氧化剂氧化低价态金 属离子,或用还原剂 还原氧化性微粒,以 达到除去杂质或达到 转化目的
过滤、萃取、 反萃取等等
三、目标产品生成阶段
最后阶段,得到目标产物。
操作:结晶、过滤、洗涤、干燥; 电解; 煅烧等等。
变式训练1
预处理 阶段
物质转化和分离 阶段
目标产品生 成阶段
变式训练2
变式训练3
变式训练4
高一必修一化学工艺流程
高一必修一化学工艺流程
化学工艺流程是高中化学中一个重要的部分,主要涉及化学实验和化学反应的过程。
以下是高一必修一化学工艺流程的简要概述:
1. 原料准备:根据所需生产的物质,准备所需的化学原料。
这一步可能包括称重、混合、溶解等操作。
2. 化学反应:在适当的条件下,使原料发生化学反应,生成目标产物。
这一步需要控制反应条件,如温度、压力、浓度等,确保反应能够顺利进行。
3. 分离与提纯:反应结束后,需要对产物进行分离和提纯,去除杂质,得到纯度较高的目标产物。
这一步可能涉及过滤、蒸馏、萃取等操作。
4. 产物检测与表征:使用各种化学或物理方法,对产物的纯度、组成、结构等进行检测和表征。
这一步有助于了解产物的性质和反应过程。
5. 废物处理:对于实验过程中产生的废物,需要进行适当处理,以保护环境和人类健康。
以上是化学工艺流程的一般步骤,具体操作可能因实验和生产的具体情况而有所不同。
在学习过程中,需要理解每个步骤的原理和操作方法,掌握相关的化学知识和技能。
专题07化学工艺流程教案
关键设备与操作
关键设备
在化学工艺流程中,关键设备通常包括反应器、塔器、换热器、 压缩机等,这些设备的选择和配置对生产过程的效率和安全性 至关重要。
关键操作
关键操作是指对生产过程有重大影响或需要特别注意的操作, 如反应条件的控制、原料的预处理、产品的后处理等。这些操 作的正确执行对于保证产品质量和生产安全具有重要意义。
采用先进技术和设备 积极引进和推广先进的节能减排技术和设备,如 高效节能电机、余热回收装置等,提高能源利用 效率和环保水平。
加强能源管理 建立健全能源管理制度,加强能源计量和统计分 析工作,及时发现和解决能源浪费问题。
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教学方法与手段
采用课堂讲授、案例分析、实验操作等多种教学方法,注重理论与实践的结合。 利用多媒体、仿真软件等现代化教学手段,提高教学效果和学生的学习兴趣。
鼓励学生参与课外科技活动和实践项目,培养学生的创新能力和团队协作精神。
02 化学工艺流程基 础知识
工艺流程图概述
定义
工艺流程图是用图形符号和文字 说明,表示工艺流程中所用设备 和工艺管道的流程、配置和相互
操作要点与注意事项
操作要点
详细介绍化学工艺流程中的关键操 作要点,包括原料准备、反应条件 控制、产物分离纯化等方面的内容。
注意事项
强调化学工艺流程中需要注意的安 全事项和环保要求,如防止泄漏、 控制温度压力、处理废气废水等。
常见故障及处理方法
常见故障
列举化学工艺流程中可能出现的常见故障,如反应不完全、产物不纯、设备堵 塞等。
随着化学工业的快速发展,化学工艺流 程的优化与创新成为行业关注的焦点, 对于培养高素质的化学工程人才具有重 要作用。
教学目标与要求
高中化学教材中的十大工艺流程汇总【最新版】
高中化学教材中的十大工艺流程汇总1.从铝土矿中提炼铝流程Ⅰ:(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2OAlCl3+4NaOH = NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+3NaOH = Fe(OH)3+3NaClHCl+NaOH = NaCl+H2ONaAlO2+H2O+CO2 = Al(OH)3+NaHCO3NaOH+CO2 = NaHCO3Al(OH)3 Ⅰ Al2O3+3H2OAl2O3 (熔融)电解4Al+3O2(2)问题探讨(思考并回答问题)步骤加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。
步骤能否用氨水代替NaOH溶液?提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。
步骤中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗?提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。
流程Ⅰ:(1)涉及反应Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+H2OSiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaClNaAlO2+4HCl = NaCl+AlCl3+2H2ONaOH+HCl = NaCl+H2OAlCl3+3NH3·H2O = Al(OH)3+3NH4ClHCl+NH3·H2O = NH4Cl+H2O(2)问题探讨步骤中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么?提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO和AlO的目的。
步骤中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗?提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。
冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?提示:不能;因为AlCl3属于共价化合物。
2.硅的制备石英砂焦炭高温粗硅Cl2加热四氯化硅H2高温纯硅(1)涉及反应SiO2+C 高温Si+COSi+Cl2 加热SiCl4SiCl4+2H2 高温Si+4HCl(2)问题探讨步骤中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气?提示:高温下,焦炭和空气中的O2发生反应。
化学工艺流程
化学工艺流程化学工艺流程是指在化学工业生产中,经过一系列的化学反应和物理操作,将原料转化为所需的产品的过程。
化学工艺流程通常包括原料准备、反应过程、分离提纯和产品制备等环节。
下面将以生产硫酸为例,介绍化学工艺流程的具体步骤。
首先,原料准备阶段。
生产硫酸的原料主要包括硫磺、空气和水。
硫磺经过破碎和干燥处理后,与空气按一定的比例进入燃烧炉进行燃烧,生成二氧化硫气体。
而水则需要经过脱盐处理,以保证生产中不会受到水质的影响。
其次,反应过程。
生成的二氧化硫气体与空气在催化剂的作用下,进行催化氧化反应,生成二氧化硫气体。
接着,将生成的二氧化硫气体与水进行吸收,生成浓硫酸。
这一步骤是生产硫酸的关键环节,需要控制好反应温度、压力和催化剂的选择,以提高产品的纯度和产率。
接下来,是分离提纯阶段。
在反应生成的硫酸溶液中,含有少量的杂质,需要通过蒸馏、结晶、过滤等方法进行分离和提纯。
其中,蒸馏是将硫酸溶液进行加热,使其汽化并冷凝回流,以提高硫酸的浓度。
而结晶则是通过控制温度和浓度,使硫酸溶液中的硫酸结晶析出,从而得到高纯度的硫酸晶体。
最后,是产品制备阶段。
经过分离提纯后的硫酸,可以进行包装、储存和运输等环节,最终得到成品硫酸。
在这一过程中,需要对产品的质量进行检验和控制,以确保产品符合相关的标准和要求。
总的来说,化学工艺流程是一个复杂而精细的过程,需要严格控制各个环节的操作条件和参数,以确保产品的质量和产量。
同时,随着科学技术的不断发展,化学工艺流程也在不断创新和改进,以适应市场的需求和环境的变化。
希望通过对化学工艺流程的介绍,能够增进对化学工业生产过程的理解,促进化工行业的发展和进步。
高中化学工艺流程
、丄艺淤桎预处理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“ 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,适肖提高酸液浓度影响浸出速率得因素:金属本身性质,浸出液得选择,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与Ag)⑶用盐酸代替HzSO.+ IhO:(H:0:作还原剂时):盐酸具有还原性与酸性,缺点就是生成Cl?污染空气⑷不用盐酸:①盐酸易挥发②被、、、物质氧化产生C1:污染空气⑸加过量浓盐酸:还原与氧化效果随酸性增强(如果氧化剂也就是酸根离子得话)(6)滤渣:S, C, CaS04, PbS(h3、碱浸 / 碱融:如CrO3(A 1 :03, Si02)加NaC 1 03, NaCO3,Na0H 熔融,再调节pH至中性分离Al(0H)3, H:S i 03除杂1、氧化二价铁:①加MnO:(得到M n得流程中可以直接加这个),H2::等,再加碱调节pH②加NaC10直接氧化及调节p H,但后期需除杂2、调节pH: MC Os/M (OH) x/M0x①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(MF):CdF“ MgF2②沉淀转化:MnS-CuS作用:平衡正向移动,生成更难溶得Cu S5、关于S:若一开始没有灼烧除去,后面有很大儿率就是与二价铁等其她需要氧化得离子一同氧化。
注意氧化产物,如果有指向“过滤”操作则氧化产物可能就是S,如果没有过滤除杂得操作则为SO产,切记!6、Fe:+/M n 2+与H C Os"①加NH,HC0:{:生成CO:(两步反应)②加NH3-H:0与Na HCO3:生成(NH,)2C03作用:调节pH,与、、、生成MCOs沉淀不加COT: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HC1气流保护下蒸干(干燥:无水,H C1:水解平衡移动)(或与SOCL液体共热:加热促进SOCE水解(与结晶水反应),产生HC1抑制氯化盐水解)(注:SOC12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。
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3.化工流程题中表述性词汇的作用 化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语, 这 些表述性词语就是隐性信息,它可以暗示我们所应考虑的答题角 度。常见的有: (1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发,物质的不稳定 性和物质的转化等。 (2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率 等。
典例剖析示范
制备型工艺流程题
(2017· 全国Ⅰ卷)Li4Ti5O12和LiFePO4 都是锂离子电池的电极材料, 可
①
利用 钛铁矿 主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质 ② 来 制备。工艺流程如下:
回答下列问题: (1)“ 酸 浸 ” 实 验 中 , 铁 的 浸 出 率 结 果 如 下 图 所 示 。 由图可知,当铁的浸出率为70%时④,所采用的实验条件为______________。
2.解题要点 (1)审题要点:①了解生产目的、原料及产品,②了解题目提 供的信息,③分析各步的反应条件、原理及物质成分,④理解物质 分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。 (2)答题切入点:①原料及产品的分离提纯, ②生产目的及反 应原理, ③生产要求及反应条件, ④有关产率、 产量及组成的计算, ⑤绿色化学。
不会生成 Mg3(PO4)2 沉淀 高温 (6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4=====2LiFePO4+3CO2↑+H2O
提纯型工艺流程题
(2016· 全国Ⅲ卷)以硅藻土为载体的五氧化二钒 (V2O5)是接触法生产 从废钒催化剂中回收V2O5①既避免污染环境又有利于 硫酸的催化剂。
② 资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为 :
【解析】 (1)根据图像分析,当铁的浸出率为 70%时,所采用的实验条件为 100 ℃、2 h,90 ℃、5 h。 (2)“ 酸浸 ” 时,发生反应的离子方程式为 FeTiO3 + 4H + + 4Cl - ===Fe2 + +
- TiOCl2 4 +2H2O。
(3)当温度低于 40 ℃时,H2O2、NH3· H2O 不易分解,但是温度低,反应速率 慢,TiO2· xH2O 转化率低;当温度高于 40 ℃时,H2O2 分解,NH3 逸出,反应 物浓度降低,反应速率下降,TiO2· xH2O 的转化率低。
Hale Waihona Puke 物质V2O5V2O4
K2SO4 22~28
SiO2 60~65
Fe2O3 Al2O3 1~2 <1
质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
③
回答下列问题: (1)“酸浸”时V2O5转化为VO2 , 反应的离子方程式为__________________, 同时 V2O4 转化成 VO2 。“废渣 1”的主要成分是________。
题型特点解读· 1.化学工艺流程题由题引、题干和题设三部分构成。 (1)制备型题型特点
2.此类试题集综合性、真实性、开放性于一体,包含必要的操作名称、化工术 语或文字说明,考查知识面广、综合性强、思维容量大。题干的呈现形式多 为流程图、表格和图像;设问角度一般为操作措施、物质成分、化学反应、 条件控制的原因和产率计算等,能力考查侧重于获取信息的能力、分析问题 的能力、语言表达能力和计算能力;涉及到的化学知识有基本理论、元素化 合物和实验基础知识等。试题陌生度高,文字信息量大,综合性强,对能力 要求高。
(4)设 Li2Ti5O15 中过氧键的数目为 x,则非过氧键氧原子数目为 15-2x,根据 化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得: 2x + 2×(15 - 2x) = 1×2 + 4×5,解得:x=4。 (5) 根据 Ksp(FePO4) = 1.3×10 - 22 及 Fe3 + 恰好完全沉淀时溶液中 c(Fe3 + ) =
离子交换 - R4V4O12+4OH ROH为强碱性阴离子交换树脂⑤。为了提高洗脱效 洗脱 率,淋洗液应该呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
⑥ (5)“流出液”中阳离子最多 的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中⑦发生反应的化学 方程式___________________________________________________________ ________________________________________________________________。
xH2O转化率最高⑥的原因__________________________。 分析40 ℃时TiO2· (4)Li2 Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4,其中过氧键的数目为________。
(5) 若 “ 滤 液 ②” 中
c(Mg2
+
) = 0.02
mol· L
-
1
,
加入双氧水和磷酸设溶液体积增加1倍 ⑦ ,使 Fe3 + 恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3 + ) = 1.0×10 - 5 mol· L - 1 , 此 时 是 否 有 Mg3(PO4)2 沉 淀 生 成 ? ________列式计算⑦。FePO4、Mg3(PO4)2 的 Ksp 分别为 1.3×10-22、1.0× 10-24。 (6)写出“高温煅烧②”中由 FePO4 制备 LiFePO4 的化学方程式__________ ________________________________________________________________。
①明确目的: 从废钒催化剂中回收 V2O5, 即除杂质提纯 V2O5。 ②明确原料:明确废钒催化剂的主要成分和杂质。 ③明确流程:该过程涉及酸浸、氧化、中和、过滤、淋洗、煅烧等,应明确 其含义。 核心反应:硫酸酸浸、KClO3 氧化、高温煅烧等。
④挖掘信息:V2O5 转化为 VO2 ,反应前后钒元素的化合价不变,发生非氧化 还原反应, VO2 变为 VO2 是氧化还原反应。
(2)分段分析法:对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副 产品)的工业流程题,用分段分析法更容易找到解题的切入点。 (3)交叉分析法: 有些化工生产选用多组原材料, 先合成一种或几种中间产品, 再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品,这种题适合用交 叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成 几条生产流水线,然后上下交叉分析。
2+
10-17)2=1.69×10-40≈1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2] =1.0×10-24, 因此不会生成 Mg3(PO4)2 沉淀。
(6)煅烧过程中,Fe 元素化合价由+3 降至+2,被还原,则 H2C2O4 应作还原 高温 剂, 其氧化产物为 CO2, 反应的化学方程式为 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4===== 2LiFePO4+3CO2↑+H2O。
■解题策略指导· 1.解题思路 (1)粗读题干,挖掘图示 关注关键字,弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。 如制备类无机化工题,可粗读试题,知道题目制取什么、大致流程和有什么 提示等。
(2)携带问题,精读信息 抓三方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。读主干抓住关键字、 词;读流程图,重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 (3)跳跃思维,规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后 面答题。
+ + ④ 2+ (2)“氧化”中欲使 3 mol 的VO 变为VO 2 ,则需要氧化剂 KClO3 至少为 +④
________mol。
- (3)“中和”作用之一是使钒以 V4O4 12 形式存在于溶液中。“废渣 2”中含有
________。
4- 4ROH + V O (4)“ 离 子 交 换 ” 和 “ 洗 脱 ” 可 简 单 表 示 为 : 4 12
-22 1.3 × 10 - -1 -17 -1 1.0×10-5 mol· L-1,可得 c(PO3 ) = mol· L = 1.3 × 10 mol· L 。 -5 4 1.0×10
0.02 - 3 c(Mg )= 2 mol· L-1=0.01 mol· L-1,则 c3(Mg2+)· c2(PO3 ) = 0.01 ×(1.3× 4
(2)“酸浸”后,钛主要以 TiOCl4
2- ⑤
形式存在,写出相应反应的离子方程式
_________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)TiO2· xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应 40 min 所得实验结果如下表所示: 温度/℃ TiO2· xH2O 转化率/% 30 92 35 95 40 97 45 93 50 88
(3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影 响产品的纯度。 (4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑 O2、H2O、CO2 或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。 (5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试 管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。 (6)“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管 中,加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。
【答案】
(1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h
- (2)FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl2 4 +2H2O
(3)低于 40 ℃,TiO2· xH2O 转化反应速率随温度升高而增加;超过 40 ℃,双 氧水分解与氨气逸出导致 TiO2· xH2O 转化反应速率下降 (4)4
①明确目的:生产目的是制备 Li4Ti5O12 和 LiFePO4。 ②明确原料:明确主要成分和杂质。 ③核心反应:盐酸酸浸、双氧水氧化(氨水、磷酸)、高温煅烧等。 ④识图像:坐标含义,关键点。从关键点分析条件为“100 ℃、2h 或 90 ℃、 5h”。 ⑤信息理解:从生成物分析钛的化合价变化,进而确定反应情况。 ⑥表格信息:结合物质性质,温度过高 H2O2 及 NH3· H2O 分解。 ⑦关注细节:溶液体积加倍,离子浓度变为原来的一半;列式计算,不能直 接写出计算结果。