化学工艺流程专题复习

化学工艺流程专题复习

一、化工生产主要解决六方面问题： 1、 解决将原料转化为产品的生产原理； 2、 除去所有杂质并分离提纯产品； 3、 提高产量与产率；

4、 减少污染，考虑 “绿色化学”生产；

5、 原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；

6、 生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题

化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。要准确、顺利解答工艺流程题，学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。 二、工艺流程图的主要框架是：

1、原料预处理 【例1】（08广州一模）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al 2(OH)n Cl 6-n ]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al 2O 3（25%～34%）、SiO 2（40%～50%）、Fe 2O 3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

（1）“煅烧”的目的是________________________________________________________。 【例2】某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量（以C 2O 42－

计），实验步骤如下：

①将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。 ……

回答下列问题：

（1）步骤①中“样品预处理”的方法是 。（A ．灼烧成灰 B ．研磨成汁） 【知识归纳1】

1、 原料预处理的目的：

2、 原料预处理的方法：

化学工艺流程——原料预处理练习

1、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、 CaMg(CO 3)

2、Al 2O 3和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下：

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH 由见上表，请回答下列问题：

原料预处理 除杂、净化

产品分离提纯

反应条件控

制

排放物的无害化处理

除杂

煅烧

溶解 搅拌、过滤

调节溶液pH

在4.2～4.5 蒸发浓缩 90～100℃

Al 2(OH)n Cl 6-n

高岭土 15％的盐酸

少量铝粉 适量CaCO 3

（1

）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出两条） 2、(2013·珠海一模)现从锌制品加工企业回收的废渣(含有ZnO 、FeO 、Fe 2O 3、CuO 、Al 2O 3等杂质)来制取氧化锌,流程如下:

有关氢氧化物完全沉淀的pH 见下表:

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Cu(OH)2

Zn(OH)2

pH 5.2 3.2 9.7 6.7 8.0

(1) 在酸浸过程中,要提高浸出率,可以采取 措施(任写一种)。

3、(2013·湛江二模)以白云石(化学式表示为MgCO 3·CaCO 3)为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。

(1) 研磨的作用是 。

4、(2010·广东高考第32题)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β锂辉石(主要成分为Li 2O ·Al 2O 3·4SiO 2)为原料制备Li 2CO 3的工艺流程如下:

已知:Fe 3+、Al 3+、Fe 2+和Mg 2+

以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH 分别为3.2、5.2、9.7和

12.4;Li 2SO 4、LiOH 和Li 2CO 3在303 K 下的溶解度分别为34.2g 、12.7g 和1.3g 。

(1) 步骤Ⅰ前,β锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 。

5、(2013·江门一模)化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na 2Cr 2O 7·2H 2O)主要是以铬铁矿(主要成分

为FeO ·Cr 2O 3,还含有Al 2O 3、SiO 2等杂质)为主要原料生产,其主要工艺流程如下:

步骤①中主要反应的化学方程式如下:

4FeO ·Cr 2O 3+8Na 2CO 3+7O 28Na 2CrO 4+2Fe 2O 3+8CO 2

(1) ①中反应是在回转窑中进行的，反应时需不断搅拌，其作用是 。

6、（2013增城）碱式硫酸铁Fe （OH ）SO 4对水中的悬浮物、有机物、硫化物、重金属等都

能絮凝，工业上常用硫酸亚铁法制备，工艺流程如下图所示：

已知： Fe 3+

沉淀完全时的pH=3.1 ， Fe 2+

沉淀完全时的pH=9.7 （1）请写出溶解过程中加快溶解速率和提高浸出率的两点措施：

_______________________________，______________________________。 7、（2013汕头）为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如下图所示。

请填写下列空白：(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用___________________;

8、（2014广州）（16分）某地煤矸石经预处理后含SiO 2（63%）、Al 2O 3（25%）、Fe 2O 3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_____________、_________________。 （2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。（写出两个） 9、【2014肇庆】为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：

请回答：

（2）写出反应①的化学方程式 ，

反应②生成沉淀的离子反应方程式 。

操作②