《化学工艺流程中的条件控制》汇总.
全国卷热考微专题 化学反应条件控制--温度
全国卷热考微专题化学反应条件控制——温度化学工艺流程题是全国卷理综化学必考题型之一,工艺流程的设计中常将矿石反应物粉碎,以增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率。
同时还必须考虑反应条件的控制,其中温度的控制尤为关键,某一个工艺流程中的反应要考虑选取一个最佳温度,才能达到最高产率。
一般来说,升温是为了增大反应速率、提高产品的产率,但同时还要考虑温度的升高带来的不利影响。
一.高考回望考点难忘1.【2017全国Ⅰ】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:⑴“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,所采用的实验条件为。
⑵“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式:。
⑶TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min 所得实验结果如下表所示:分析40℃时TiO2·xH2O 转化率最高的原因:。
二.温度影响两个方向(一)升温→产率升高⑴升温,反应速率增大,提高反应转化率,产品的产率升高;⑵升温,吸热反应正向移动,产品的产率升高;⑶升温,催化剂活性增强,达到最佳催化效果,产品的产率升高;⑷升温,产物气化,平衡正向移动,产品的产率升高;⑸加热使胶体聚沉,便于析出过滤。
(二)升温→产率降低⑴升温,放热反应逆向移动,导致产品的产率降低;⑵升温,催化剂活性下降,反应速率减小,产品的产率降低;⑶升温,气体反应物的溶解度减小,浓度减小,导致产品的产率降低;⑷升温,反应物易分解、挥发或升华,浓度减小,导致产品的产率降低。
如:H2O2、HNO3、HClO、氨水、I2、NH4Cl、NaHCO3等;⑸升温,反应物易被氧化,浓度减小,导致产品的产率降低;如:醛类、酚类、Fe2+化合物、Na2S、Na2SO3、KI等;⑹升温,易发生题目给定信息的副反应,导致产品的产率降低;⑺升温,反应物水解程度增大,浓度减小,导致产品的产率降低;⑻升温,产物转化为其它物质,导致产品的产率降低;⑼升温,气体反应物逸出太快,导致产品的产率降低;⑽升温,固体反应物(如氢氧化钙)的溶解度降低,浓度减小,导致产品的产率降低;另考虑实验安全,对于反应剧烈的,温度过高会发生危险。
化学技术实验中的工艺流程与操作步骤优化方法总结
化学技术实验中的工艺流程与操作步骤优化方法总结引言:化学技术实验是学习和应用化学原理的重要环节,通过实验可以加深对化学知识的理解,培养实验技能和科学思维能力。
然而,在进行化学实验时,工艺流程和操作步骤的优化是至关重要的,它不仅能提高实验效率和准确性,还能确保实验安全和环境保护。
因此,本文将总结化学技术实验中的工艺流程和操作步骤的优化方法。
一、实验工艺流程的优化方法1. 实验计划:在开始实验前,制定合理的实验计划是非常重要的。
要仔细分析实验目的、要求和材料条件,合理安排实验的工艺流程和步骤,避免重复操作和浪费资源。
2. 流程简化:对实验工艺流程进行简化,可以减少操作步骤和实验时间,提高实验效率。
首先,去除不必要的操作步骤,简化实验过程;其次,采用简单的设备和装置,避免复杂的操作和调节。
3. 材料配比:实验中常常需要进行配比操作,合理的材料配比可以提高产品的纯度和产率。
对于某些实验,可以通过理论计算和优化试验确定最佳的配比比例,进一步提高实验结果的准确性。
4. 反应条件的控制:不同的化学反应对于温度、压力、pH值等条件的要求不同。
在实验过程中,根据具体实验需求,合理选择并控制反应条件,以保证反应顺利进行,提高实验效果。
二、操作步骤的优化方法1. 设备选用:选择适合实验要求的设备和装置对于操作步骤的优化非常重要。
考虑实验的规模、反应时间等因素,选择合适的容器和仪器,并保证其良好的工作状态。
2. 操作顺序:合理的操作顺序可以提高实验的效率和安全性。
在进行实验时,应按照先后顺序进行操作,并且要注意操作步骤之间的关联性,避免操作之间的干扰和错位。
3. 流程引导:为了确保实验步骤的准确性,可以在实验中使用流程引导图或标贴,以提醒操作员进行正确的操作。
流程引导图应简洁明了,包括关键步骤、注意事项和操作要领等内容。
4. 安全防护:在进行化学技术实验时,安全防护是至关重要的。
在操作步骤中,要合理使用个人防护用品,遵守实验操作规程,确保实验过程的安全性。
课件1:6.2.2 化学反应的限度 化学反应条件的控制
3.相同温度和压强下,在容积为2 L的密闭容器中发生反
应:2HI
H2+I2(g),达到平衡状态的标志是
A.c(H2)保持不变
ห้องสมุดไป่ตู้
()
B.c(H2)=c(I2)
C.2v正(HI)=v逆(I2) D.拆开2 mol H—I共价键,同时生成1 mol H—H共价键
【解析】选A。在一定条件下的可逆反应中,如果正、逆反应速 率相等,各组分的百分含量保持不变,则达到化学平衡状态。A 项,c(H2)保持不变,符合要求;B项,c(H2)=c(I2),不一定是保持不变, 不符合要求;C项,应为v正(HI)=2v逆(I2),错误;D项,拆开2 mol H— I共价键是正反应,同时生成1 mol H—H共价键,也是正反应,错 误。
①C的生成速率与C的分解速率相等;②单位时间内生成a mol A,同时
生成3 a mol B;③B的浓度不再变化;④混合气体总的物质的量不再发
生变化;⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3;⑥混合气体的密度不
再变化
A.①②③
B.①③④⑥
C.①③⑥
D.①③④
【思维建模】解答有关化学平衡标志的思维流程如下:
提示:×。可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓 度不再改变,并非相等。
二、化学反应条件的控制 1.目的:
加快反应速率 提高原料利用率
有害反应
副反应
2.化工生产中反应条件的调控: (1)考虑因素: 化工生产中调控反应条件时,需要考虑控制反应条件 的_成__本__和_实__际__可__能__性__。
【思考·讨论】 某恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s), 混合气体的压强不再改变能否表明该反应已达到平衡状态?
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。
化学工艺流程题汇总
19.碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料.工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质,提纯工艺路线如下:碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下(1)滤渣的主要成分为。
(2)“趁热过滤”的原因是。
(3)在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是.(写一种)(4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是.(5)Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH=+532.36 kJ·mol-1Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH=+473.63 kJ·mol-1写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式.23.(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。
三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式.②整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式.H2还原SihCl3过程中若混02,可能引起的后果是。
(2)下列有头硅材料的详法正确的是(填字母).A。
碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水混B。
氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的,其熔点很高D。
盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。
取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。
写出实验现象并给予解释.17.(10分)工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:重晶石矿高温焙烧炭溶解盐酸气体吸收过滤结晶滤液产物某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO 4)对工业过程进行模拟实验。
查表得BaSO 4(s ) + 4C (s )高温4CO(g ) + BaS(s) △H 1 = 571.2 kJ ·mol —1① BaSO 4(s) + 2C(s )高温2CO 2(g) + BaS(s) △H 2= 226.2 kJ ·mol -1②⑴气体用过量NaOH 溶液吸收,得到硫化钠.Na 2S 水解的离子方程式为。
无机化学工艺流程必备知识
无机化学工艺流程必备知识常见名词浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程水洗:通常为除去水溶性杂质水浸:与水接触反应或溶解原料的预处理溶解:通常用酸溶。
如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼烧:如从海带中提取碘煅烧: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。
如煅烧高岭土研磨:适用于有机物的提取1.基本操作:(1)酸浸的目的:提高浸取率、抑制某些离子的水解。
(2)粉碎、搅拌的作用:增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行。
(3)洗涤沉淀的方法:沿玻璃棒向过滤装置中加蒸馏水至刚好淹没沉淀,静置,待水流完,重复两到三次。
(过滤后取沉淀的实验都要洗涤)(4)洗涤的作用:洗去晶体表面的可溶性杂质。
①非水洗涤剂(或一定温度的水等)的使用:洗去晶体表面的可溶性杂质;减少晶体因溶解而引起的损耗;②挥发性溶剂(如乙醇),洗去晶体表面的可溶性杂质;减少晶体因溶解而引起的损耗;易于挥发除去,还可以带走晶体表面的水分,便于快速干燥。
③溶液中加入有机溶剂析出晶体,有机溶剂的作用:降低溶质的溶解度,便于其析出,提高产率。
(5)检验沉淀已经洗净的方法:先分析要洗涤的离子,再选择合适的试剂,如洗Cl-,可用AgNO3。
取最后一次洗涤液少许于试管中,加入……溶液,若无沉淀产生,则已经洗净。
(6)检验沉淀是否完全的方法:向上层清液中继续滴加原沉淀剂,若无沉淀产生,则说明沉淀完全。
(7)结晶操作方法:①溶解度随温度变化较大的晶体、受热易分解的晶体(包括结晶水合物):蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;②溶解度随温度变化较小的晶体:蒸发结晶,趁热过滤。
2.条件控制:(1)控制pH在一定范围的目的:使某些离子转化为沉淀而除去,而其他离子不沉淀。
(2)趁热过滤目的:①若取滤液,则防止因温度降低析出晶体,使产物的产率降低;②若取滤渣,则防止因温度降低,滤液中晶体析出混入产品,降低产品的纯度。
定点4-温度条件的控制(解析版)高考化学二轮工艺流程题定点剖析
二轮复习工艺流程专项专题4-温度条件的控制一.温度控制的类型及其目的1.升高温度(1)加快反应速率或溶解速率;(2)促进平衡向吸热方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动;(3)除去受热不稳定的杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物质;(5)使沸点相对低的物质气化或升华。
2.降低温度(1)防止某物质在温度较高时挥发或分解;(2)使化学平衡向吸热方向移动,从而提高产物的产率;(3)使某个沸点高的产物液化,使其与其他物质分离;(4)降低晶体的溶解度,使其结晶析出。
3.控制温度较为适中(1)既加快反应速率,又防止某种物质温度过高时会分解或挥发(2)为了使某物质达到沸点挥发出来,而不影响其他物质;(3)使催化剂的活性达到最好,过低活性不够,过高失活发生副反应。
4.常考情境(1)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)。
(2)煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气。
(3)温度不高于××℃的原因:适当加快反应速率, 但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发,(如H2O2、NH4HCO3)分解,(如Na2SO3)氧化或促进(如AlCl3)水解等,影响产品的生成(4)温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可是平衡正移,增加产率。
二:练习【2020新课标Ⅰ】钒具有广泛用途。
黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。
采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”需要加热,其原因是___________。
【答案】加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)【详解】“酸浸氧化”需要加热,其原因是:升高温度,加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全),故答案为:加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全);【2019江苏】实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:(1)废渣浸取在如图所示的装置中进行。
例谈“化学工艺流程”题中化学反应条件控制
例谈“化学工艺流程”题中化学反应条件控制
化学工艺流程是指经过系统规划,将多步、多反应的化学反应包装在一起,以达到某种有害物质合成或吸附等目的,而这样的反应过程必须要有一些必要的操作条件控制。
因此,做好化学工艺流程的操作条件控制,是安全、高效的有效手段。
首先,工艺流程的操作条件,也就是反应的温度和压力,是决定反应进行程度和反应产物组成的关键因素。
一般情况下,低温、低压时,反应速率较低且转化率较低;而高温高压时,反应速率和转化率也会相应上升。
因此,正确控制温度和压力,就可以确保反应条件的有效性,过低的温度和压力可能会使反应的进行变慢,或者是无法完成反应。
其次,操作条件控制也包括反应体系物质的添加和适量控制,不同的反应体系也就要添加不同的物质。
例如,在反应环境下,有些反应物需要加以抑制,有些反应物需要加以催化,而有些反应物则需要加以抗氧剂,等等。
而物质的适量控制也会影响反应结果,反应物的过低、过多都会影响终产物,导致反应无法进行或反应结果达不到预期效果。
同时,桶内环境及物质的排出也是需要控制的,因为有些反应物可能会产生有害的气体,而上料和桶内的空气也可能污染或影响反应的质量,这样的话就需要采取排风控制等措施,以防止有害物质影响到反应结果。
此外,控制反应时间也是很重要的,反应的时间太长或过短都会对反应的质量和效率产生影响。
因此,确定反应时间就必须要根据实际情况,进行合理设定,以保证反应结果的正确性和有效性。
总之,化学反应过程的条件控制是很重要的,只有合理的控制反应的温度、压力、上料量、添加物适量以及反应时间等条件,才能确保化学工艺流程的有效运作,达到预期的目的。
高中化学工艺流程总结
高中化学工艺流程总结
《高中化学工艺流程总结》
化学工艺是化学原理与工程技术相结合的学科,它涉及到许多物质的制备、加工和利用过程。
在高中化学教学中,学生通常会学习一些基本的化学工艺流程,例如传统化工原理、工艺流程和设备等。
下面我们就对高中化学工艺流程进行总结。
首先,高中化学工艺流程总结的重点是掌握化学反应的基本原理和工艺条件。
在高中阶段,学生通常会学习一些基本的化学反应,例如酸碱中和、氧化还原等,这些反应在化学工艺中都有着重要的应用。
学生需要理解反应的原理,掌握适当的工艺条件和操作技能。
其次,高中化学工艺流程总结需要掌握一些常见的化学工艺流程。
例如,学生需要了解一些常见的化工原理,如蒸馏、结晶、萃取等,以及这些工艺流程在日常生活和工业生产中的应用。
通过学习这些工艺流程,学生可以了解化学工艺的基本原理和设备运用,为今后深入学习化学工艺奠定基础。
最后,高中化学工艺流程总结还需注重实际操作和实验设计能力的培养。
化学工艺是一门实践性强的学科,学生需要在实验中掌握化学实验的基本技能和实验设计能力,以及学会操作化工设备和控制实验条件。
通过实践操作,学生可以更好地理解化学原理和工艺流程,并培养自己的实践能力和动手能力。
总之,高中化学工艺流程总结是对学生在化学工艺方面学习成
果的检验和总结。
通过对化学反应原理、工艺流程和实验操作的总结,学生可以更好地掌握化学工艺的基本知识和技能,为今后的深入学习和研究打下坚实的基础。
高考化学工艺流程知识点
高考化学工艺流程知识点在高考化学中,工艺流程是一个重要的知识点,它涉及到生产过程中的化学变化、反应原理和工艺操作等内容。
本文将从不同方面介绍几个常见的工艺流程知识点,希望对广大考生在备考高考化学中起到一定的帮助。
一、工艺流程简介工艺流程是指将原料通过一系列的处理和反应转化为所需产品的过程。
在化学工业中,工艺流程通常包括原料的处理、反应、分离和制品的加工等几个环节。
二、化学反应工艺1. 合成氨的工艺流程:合成氨是一种重要的工业原料,其主要由空气中的氮气与大量的氢气在催化剂的作用下反应制得。
这个工艺流程被称为哈伯-博士过程,它的主要反应方程式为:N2 + 3H2 ->2NH3。
该反应需要高温高压下进行,并伴有放热反应。
2. 硫酸工业的工艺流程:硫酸是化学工业中使用最广泛的一种化学品,其制备工艺也十分复杂。
主要的工艺流程包括硫磺烧制、气体净化、气体转化、吸收剂回收以及浓缩和蒸发等几个过程。
硫酸的制备过程具有高温、高压、有害气体及腐蚀性物质的特点,因此操作过程中需要严格的安全措施。
三、分离工艺流程1. 蒸馏过程:蒸馏是一种常见的分离工艺,它是通过物质的沸点差异来实现组分之间的分离。
在蒸馏过程中,液相被加热,使其沸腾,并通过冷凝器凝结成液体,从而实现物质的分离。
常见的蒸馏方法有常压蒸馏和短程蒸馏等。
2. 结晶过程:结晶是通过溶液中的溶质在适当的条件下从溶解态转变为晶体态。
该工艺流程主要包括溶液的制备、结晶条件的控制和晶体的收集等步骤。
结晶工艺在化学工业中广泛应用于纯化和制备高纯度的化学品。
四、常用工艺操作1. 活性炭吸附:活性炭是一种高度微孔化合物,具有很大的比表面积和吸附能力。
在化学工业中,活性炭被广泛应用于气体净化、水处理以及溶剂回收等领域。
它可以通过吸附作用将有害物质从气体或液体中去除。
2. 沉淀反应:沉淀是指溶液中原本溶解的物质在一定条件下析出生成固体颗粒的过程。
这种工艺操作常用于废水处理中,通过与污染物发生反应并生成不溶于水的沉淀物,从而实现废水的净化。
高考化学工艺流程答题规律汇总
高考化学工艺流程答题规律汇总!高中化学工艺流程题必备知识点和答题模板总结~分享给大家~一、工业流程常见的操作(一)原料的预处理①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等)②水浸:与水接触反应或溶解。
③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
近年来,在高考题出现了“浸出”操作。
在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。
④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。
③加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动(正向移动或逆向移动,由题意而定)④降温反应的目的:防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动⑤趁热过滤:防止某物质降温时会析出⑥冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗(三)物质的分离和提纯的方法①结晶——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发)重结晶是利用固体物质均能溶于水,且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。
②过滤——固、液分离③蒸馏——液、液分离④分液——互不相溶的液体间的分离⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。
⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。
⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出(四)常见名词浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程水洗:通常为除去水溶性杂质水浸:与水接触反应或溶解二、常见文字叙述方法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。
化学工艺流程题-核心反应与条件控制(解析版)(全国版)
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于-5-110mol L ⋅,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
-36-22-21K (CuS)=6.310,K (ZnS)=2.510,K (CoS)=4.010×××化学工艺流程题-----核心反应与条件控制考情分析真题精研规律·方法·技巧经典变式练核心知识精炼原料对原料的预处理核心化学反应产品的提纯和分离目标产物基础测评回答下列问题:(1)“焙烧”的主要目的是 。
(2)“滤渣1”主要成分为 。
(3)“二次酸化”中Na[Ga(OH 4)]与过量2CO 发生反应的离子方程式为 。
(4)“电解”可得金属Ga ,写出阴极电极反应式 。
(5)常温下,反应()()34Ga OH OH Ga OH −− + 的平衡常数K 的值为 。
【方法二】溶胶凝胶法(6)步骤一:溶胶—凝胶过程包括水解和缩聚两个过程 ①水解过程②缩聚过程:在之后较长时间的成胶过程中,通过失水和失醇缩聚形成23Ga O 无机聚合凝胶 失水缩聚:2Ga OH HO Ga Ga O Ga H O −−+−−→−−−−+失醇缩聚: 25HO Ga Ga O Ga C H OH +−−→−−−−+(在下划线将失醇缩聚方程补充完整) (7)步骤二:高温氨化(原理:2332Ga O 2NH 2GaN 3H O +=+) 已知:GaN 在空气中加热到800℃时开始氧化,生成氧化镓。
该实验操作为:将23Ga O 无机聚合凝胶置于管式炉中,先通20min 氮气后停止通入,改通入氨气,并加热至850~950℃充分反应20min ,再 (补充实验操作),得到纯净的GaN 粉末。
【答案】(1)将Ga 2O 3转化为NaGaO 2 (2)Fe 2O 3(3)[Ga(OH)4]−+CO 2=Ga(OH)3↓+ 3HCO − (4)[Ga(OH)4]−+3e −=Ga+4OH − (5)10−0.4 (6)−Ga−OC 2H 5(4) B,轨道表达式为:;由均摊法可得,结构已知:最高价铬酸根在酸性介质中以227Cr O −存在,在碱性介质中以24CrO −存在。
18种重点危险化学品生产实用工艺典型反应及安全系统控制条件汇总情况
18种重点危险化学品生产实用工艺典型反应及安全系统控制条件汇总情况以下是关于18种重点危险化学品生产实用工艺典型反应及安全系统控制条件的汇总情况。
1.三氯氰尿酸工艺:典型反应为三氯氰尿酸与硝酸反应生成三硝基氰尿酸。
安全系统控制条件包括严格控制原料质量,控制反应温度和压力,确保稳定操作条件,避免剧烈反应和事故的发生。
2.盐酸缩醛工艺:典型反应为盐酸与缩醛反应生成醇和盐酸盐。
安全系统控制条件包括控制反应温度和压力,实验室设置完善的排风系统和紧急应对装置。
3.硝化苯甲醛工艺:典型反应为硝酸与苯甲醛反应生成硝基苯甲醛。
安全系统控制条件包括精确控制反应温度和压力,使用防爆设备,并配备安全监测仪器,及时发现和处理危险情况。
4.硝酸铵工艺:典型反应为硝酸与氨反应生成硝酸铵。
安全系统控制条件包括严密控制原料质量,确保反应容器和设备的完整性,设立紧急停产措施,及时处理反应中可能产生的高压情况。
5.丙烯腈工艺:典型反应为丙烯与氨气反应生成丙烯腈。
安全系统控制条件包括严格控制原料质量,控制反应温度和压力,配备启动油气检测装置和紧急停工装置,确保安全生产。
6.丙二醇工艺:典型反应为乙烯与水反应生成丙二醇。
安全系统控制条件包括严格控制反应温度和压力,使用加油泵及其他控制设备,确保安全操作和防爆。
7.碳酸氢铵工艺:典型反应为氨气与二氧化碳反应生成碳酸氢铵。
安全系统控制条件包括配备氨气泄漏探测器和火灾自动报警装置,确保安全运行和处理可能的危险情况。
8.乙烯二醇工艺:典型反应为乙烯与水反应生成乙烯二醇。
安全系统控制条件包括严密监测反应压力和温度,设立紧急停产措施和事故应对预案,及时处理危险情况。
9.氨工艺:典型反应为氮气和氢气在铁催化剂作用下反应生成氨。
安全系统控制条件包括设立氨气泄漏监测装置和紧急切断氨气供应装置,确保安全和减少环境污染。
10.乳酸工艺:典型反应为葡萄糖与乙醇反应生成乳酸。
安全系统控制条件包括设备完好性维护,绝对控制温度和压力,并设立紧急应对措施和安全监测仪器。
工艺流程核心反应与条件的控制---2021年高考化学复习专项训练含解析答案
核心反应与条件的控制1.四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。
用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如图:(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是___________________________________________。
(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉,发生反应的离子方程式为__________________________________、_____________________________________________________________________________ _。
(3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH达0.5,钛盐开始水解。
书写水解的离子方程式:_______________________________________________________________。
(4)水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。
请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_________________________(5)过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、____________________(填化学式),减少废物排放。
(6)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其实验方法是:a.5.56a kg A(摩尔质量为278 g·mol-1)溶于水中,加入适量氢氧化钾溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;b.再向红褐色胶体中加入33.36b kg A和1.12c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;c.过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。
若所得滤液中溶液只有硫酸钾和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料________________kg。
化学工业流程知识点汇总
化学工业流程知识点汇总
化学工业流程是指在化学工业生产中所涉及的各种化学反应、物质转化和生产工艺。
以下是化学工业流程的一些知识点汇总:
1. 原料准备,化学工业流程通常从原料的准备开始,原料可以是天然资源如矿石、石油等,也可以是化学合成的中间体或原料。
2. 反应过程,化学工业生产中的核心是各种化学反应过程,包括合成反应、氧化还原反应、酸碱中和反应等。
这些反应过程需要精确的控制温度、压力、催化剂等条件。
3. 分离和纯化,在化学工业流程中,通常需要对反应产物进行分离和纯化,以获得所需的化学品。
常用的分离技术包括蒸馏、结晶、萃取、过滤等。
4. 能源消耗,化学工业流程通常需要大量的能源,包括热能和电能。
优化能源利用,减少能源消耗是化学工业流程设计的重要考虑因素。
5. 废物处理,化学工业流程产生的废物需要得到妥善处理,以
减少对环境的影响。
常见的废物处理方法包括焚烧、化学中和、再循环利用等。
6. 自动化控制,现代化学工业流程通常采用自动化控制系统,实现对生产过程的精确控制,提高生产效率和产品质量。
7. 安全生产,化学工业流程涉及到许多危险化学品和高温高压等条件,安全生产是化学工业流程设计和操作的重要方面,需要严格遵守相关的安全规范和标准。
综上所述,化学工业流程涉及到原料准备、反应过程、分离和纯化、能源消耗、废物处理、自动化控制和安全生产等多个方面。
设计和优化化学工业流程需要综合考虑这些方面,以实现高效、安全、环保的生产。
例谈“化学工艺流程”题中化学反应条件控制
例谈“化学工艺流程”题中化学反应条件控制化学工艺流程是将化学反应以及其他工艺要素有机地结合在一起,通过一系列操作实现对物质的转化与提纯的过程。
在化学工艺流程中,对化学反应条件的控制是非常重要的,它直接影响到反应的速率、选择性以及产率等方面。
化学反应条件控制包括温度、压力、浓度、pH值等方面的调控。
下面分别介绍这些条件对化学反应的影响。
1. 温度:温度是化学反应速率的主要影响因素之一。
通常情况下,随着温度的升高,反应速率会加快,反应达到平衡所需的时间缩短。
这是因为温度的升高可以提高粒子的平均动能,增加反应物分子的碰撞频率和能量,从而促进反应的进行。
过高的温度可能会导致反应产物的分解或副反应的发生,从而降低产率和选择性。
2. 压力:压力是气相反应中的重要参数。
增加压力可以减小气体分子之间的间隔,增加碰撞频率,提高反应速率。
增加压力还可以改变平衡时的反应方向,实现产物的选择性调控。
哈伯-博士过程中,高压下反应选择性向产甲醇的生成方向偏移。
压力过高可能会增加设备成本和能耗。
3. 浓度:浓度指的是反应物的摩尔浓度,是化学反应中的重要参数之一。
浓度的增加可以增加反应物分子之间的碰撞概率,加快反应速率。
浓度还对产物的选择性有一定影响。
过高的浓度可能增加相互作用导致不受控制的副反应的发生。
4. pH值:pH值是溶液酸碱程度的衡量指标。
对于催化反应来说,溶液的酸碱性可以影响催化剂的活性和选择性。
催化剂通常对酸碱性敏感,酸碱性的调控可以改变催化剂表面的结构和性质,从而影响反应的进行。
溶液的pH值还可以影响溶解度、沉淀物形成等反应过程。
但是pH的调控也需要谨慎,过高或过低的pH值可能导致物料的分解或反应的不可逆转。
化学反应条件的控制对于化学工艺流程的成功进行至关重要。
合理地调控温度、压力、浓度、pH值等参数,可以实现反应速率的加快、选择性和产率的提高,从而实现化学工艺的优化和经济效益的最大化。
反应条件的调控也需要谨慎,需要综合考虑反应物性质、反应动力学、设备成本等因素,以及合理的工艺实施方案。
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1、“除镍”步骤中,加氨水调pH的意图是_。 使Co、Fe完全沉淀,Ni转变成[Ni(NH3)6]2+与沉淀分离。 2、“酸溶”步骤中,加盐酸调pH的目的是___
使沉淀溶解,转变成离子。 3、“除铁”步骤中,加双氧水的目的是_____
加纯碱的目的是____________。 将Fe2+氧化成Fe3+,调pH>3.7,使Fe3+沉淀完全。 4、“除铁”后,又用盐酸调pH的作用是_________。
加快Fe与H2SO4反应的速率; 防止溶液中的FeSO4 析出 步骤3:向滤液中加入一定量(NH4)2SO4固体。 步骤4:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、冰水洗涤、干燥,得到硫
酸亚铁铵晶体。 防止(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体溶解损失
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演练2:2011年江苏高考题19、(1)
❖ 高氯酸按(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成 分,实验室可通过下列反应制取:NaClO4 (aq) + NH4Cl(aq) 90℃ NH4ClO4 (aq)+NaCl(aq) 若 NH4Cl 用氨气和浓盐酸代替,上述反应不需要外界供热就 能进行,其原因是_____________________。 NH3与HCl反应放出热量
_______________________________________
温度过低,反应速率减慢;
温度过高,NH3的产率降低; 此温度范围有利于提高催化剂的活性。
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控制温度目的:
1、物理问题:温度改变溶解度,影响是否沉淀; 反应物是否挥发。
2、化学反应平衡(可逆反应 ) : 温度改变平衡移动方向,影响转化率。
已知:pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液。 实验中可选用的试剂:
30%H2O2、1. 0 mol·L-1HNO3、1. 0 mol·L-1NaOH。 由含Fe2+、Fe3+、Zn2+的溶液制备ZnO 的实验步骤依
次为:① ;② ;③过滤;④
;⑤过
滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧。
①向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应; ②滴加1.0 mol·L-1NaOH,调节溶液 pH到3.2~5.9之间,
加热、搅拌
增大固体颗粒的表面积
……
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演练4:制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺
阳离子
Fe3+ Mg2+ Al3+ (2012苏C锡r常3+镇一模)
开始沉淀时的pH 2.7 —— ——
——
沉淀完全时的pH 3.7 11.1 8 9(>9溶解)
❖ (2)加NaOH调节pH为8的目的是 _使__F_e_3_+、__A__l3_+沉__淀_。完全。
使Fe3+沉淀完全; ③过滤
④向滤液中滴加1. 0 mol·L-1NaOH,调节溶液pH到 16
8. 9~11,使Zn2+沉淀完全。
演练4:制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺
(2012苏锡常镇一模)
❖ 其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次 是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
❖ (1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有____。
❖ 但溶液的pH不能超过8,理由是 __p_H__>_8_会_导__致__A_l。(OH)3溶解,产物纯度降低。
pH 开始沉淀时 沉淀完全时 沉淀开始溶解 沉淀溶解完全
Al3+
3.3
5.0
7.8
12.8 18
情境三:2012江苏高考题节选
7、④ 判断该过程能否实现( × )
HCl(aq)
△
Fe2O3
3、化学反应速率:太低反应速率慢 4、化学反应条件:不同温度不同反应不同产物 5. 物质的热稳定性:受热易分解 6. 防水解:
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温度控制不当可能产生的不良后果
❖ 温度过低可能导致: ❖ 温度过高可能导致:
1. 速率过慢
1. 速率过快
2. 吸热反应产率降低
2. 放热反应产率降低
3. 溶解度减小
3. 溶解度增大
4. 出现副反应、副产品 4. 出现副反应、副产品
5. ……
5. 能耗大、生产成本高
6. 反应物挥发、分解如:
H2O2 HNO3
7. ……
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什么样的温度才是合适的?
演练1:2012南京市高三学情调研测试 19 节选
❖ 步骤1:依次用热的碳酸钠溶液、蒸馏水洗涤废铁屑。
洗去废铁屑表面的油污
步骤2:向盛有洁净铁屑的烧杯中加入稀H2SO4溶液,水浴加热, 反应至基本不再冒出气泡为止。趁热过滤。
化学工艺流程中的条件控制
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化学工艺流程中的条件控制
pH控制
温度、压强、及投 料比……的控制
介质的选择
原料
产品
除杂净化
分离提纯
原料
核心化学反应
所需产品
原料的循环利用
排放物 无害化处理
2
3
4
5
6
情境一:合成氨的条件控制
❖ 已知:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ,△H<0。
❖ 工业合成氨温度一般控制在400~500℃,原因是
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三、介质选择
1、最常用的介质是什么?当然是空气和水 2、为何不在空气中进行? 空气可能带来的隐患:O2氧化、H2O水解 所选介质气体有什么好处:比如在HCl气流中 FeCl3晶体可以得到无水FeCl3, 是因为HCl 可以抑制水解并带走水汽。
抑制钴离子水解。
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二、pH控制
从平衡移动
pH
角度考虑
控
制 从分离提纯
角度考虑
是否存在受到溶液酸碱性 影响的平衡体系? 达到什么目的:促进?抑制?
沉淀?溶解?
部分?全部?
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演练3:ZnO的制备
Fe3+
Fe2+
Zn2+
开始沉淀的pH 1. 1 5. 8 5. 9
沉淀完全的pH 3. 2 8. 8 8. 9
FeCl3(aq)
9 、A Байду номын сангаас断离子方程式正误( × )
用KIO3 氧化酸性溶液中的KI:
无水FeCl3
5I-+IO3-+3H2O =3I2+6OH-
20、(节选)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材 料,可在氩气保护下,将Mg、Al 单质在一定温度 下熔炼获得。 熔炼过程中通入氩气的目的是: _防__止__M__g_、_A__l _被__空_气__氧__化__。___。
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一、温度控制
用什么方法? 温 度 控 制 控制在
什么范围?
为什么?
水浴加热
反应自身放热
趁热过滤
减压蒸发
冰水冷却…… /真空脱水
加热?冷却?具体范围?
充分利用图、表、数据信息
温度太低可能导致……
温度过高可能导致…… 12
情境二:钴制氯化钴工艺流程
❖ 用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备氯化钴的工艺 流程如下:金属钴与盐酸反应极慢,需加入催化 剂硝酸才可能进行实际生产。