工艺流程二轮课件

2017届高三工艺流程二轮复习课件
一、方法（一）粗读题得目的、（二）标记有用信息、（三）可以先问题后框图
三类原料
1）金属矿石涉及Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2、MgO 或复杂硅酸盐及1～2种其他元素如Ti 、V 、Cr 、Mn 、Co 、Ni 、Cu 、Pb 、W 、Mo 、Ce 等，生产流程过程中可能会涉及过氧化物及一些不常见非金属化合物如ClO 2、NCl 3的氧化还原或水解等2）海水资源往往涉及Mg 、卤素、
Au
等元素化合物，海带灼烧浸取等。

3）废物回收利用往往涉及废水处理、工业废弃物循环利用等。

研磨、雾化、粉碎：增大反应接触面积，以加快化学反应速率或使反应更充分
碱浸碱（洗）：去油污（酯）（碱煮水洗）、溶解铝二氧化硅氧化铝等酸碱水浸：转化成离子酸浸（什么酸）溶解氧化物、盐、去氧化膜等过量的酸：充分反应提高转化率；抑制水解
加热：1.加快反应速率，提高浸出率 2.提高XX溶解度
过滤：操作注意事项：一贴二低三靠四洗。

仪器名称：
为什么洗：1.去除晶体表面的杂质；2.把目标产物尽可能洗出来，提升产率。

用什么洗：蒸馏水、冷水、有机溶剂（醇酮醚）等；如冰水洗涤：洗去表面杂质，可降低晶体因溶解造成损失；用酒精洗硫酸亚铁铵晶体1.可降低晶体因溶解造成损失，2.可以除去表面的水酒精易挥发，易干燥。

怎么洗涤：沿着玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水（其他溶剂）至浸没沉淀，待其自然流下后，重复2~3次。

是否洗干净（离子检验）：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加某试剂（其他操作），产生什么现象，则证明是否洗干净常考硫酸根、氯离子、铁离子等常见阴阳离子
减压过滤（吸滤、抽滤）：装置由真空泵、布氏漏斗、吸滤瓶组成；作用：加速过滤加硫化氢的作用：除某些金属离子（铜离子、银离子等）；防止XX被（亚铁）氧化带结晶用三步：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤、干燥）蒸发浓缩有时候需要控制温度如某些易分解的物质冷却结晶加乙醇作用，降低xx溶解度，利于晶体析出，提高产率冰水洗涤（除去表面的杂质、降低溶解，提高产率）乙醇洗涤（快速带去表面的水分）
区分沉淀和结晶（重点）：沉淀一般过量的一个可以除尽另一个，结晶后过滤的溶液中仍有原溶质，可以作为母液循环利用
不带水的氯化物（要保护）：氯化氢气流、二氯亚砜，加热时保护，有些要同时控制温度
工业四防（重点）：考虑物质的挥发性和热稳定性、易水解、易氧化或易还原性等特性。

防水解（铝铁离子等，加过量的酸）
防氧化（亚铁离子等，加还原剂、隔绝氧气、惰性气体；产物或者反应物中含有醛类、酚类等物质，控温防止其被氧化）也有防还原的
防分解（温度不高于，双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质控温的目的是防止物质分解）
防挥发（低温，实验室保存或者制备液溴、一溴乙烷等沸点较低物质，需要加冰水，目的是防止物质的挥发；水提Br2过程中，出溴口的温度控制在80-90℃，目的是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。

）
1.从化学动力学角度出发，考虑温度对反应速率或固体溶解速率的影响：如溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率
2.从热力学角度分析，考虑温度对反应平衡转化率的影响：如制取乙酸乙酯的实验中，及时分离乙酸乙酯，有利于乙酸乙酯产率的提高
3.从催化剂的使用出发，考虑温度与催化剂活性的相关性：工业合成氨选择的温度是500℃左右，原因之一就是使催化剂的活性达到最高，生产效率最高
4.从反应的复杂性角度分析，考虑副反应的发生：实验室制取乙烯、制硝基苯，控制温度，都是防止发生副反应
整体评价：减损增产、低能少污、原子经济、循环经济
1.减损增产：
(1)减损：某操作使流程中损失(浪费)减少。

用冰水或乙醇洗涤产物，减少产物的损失。

(2)增产：或者某操作使产品总量增加。

提纯粗盐后，NaCl质量反而高于本来的质量。

2.高能污染：
(1)高能：反应中能耗过高，常见有电解，加热等操作会使得能耗变高。

(2)污染：流程中有污染物生成。

如NO X、Cl2等。

3.原子经济：
(1)原子：指提高原子利用率，反应物是否尽可能多的转化为生成物。

(2)经济：指工业生产中要符合经济效益，原材料成本尽可能降低。

4.试剂循环：反应中的副产物能够再次投入使用，达到试剂的循环。

②结晶（重结晶）：晶体有杂质，纯度不高
单一溶质：
不带结晶水，氯化钠溶液结晶过程为蒸发结晶；
带有结晶水：硫酸铜溶液得到CuSO4·5H2O的晶体过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

多种溶质：
（1）硝酸钾（陡，加热浓缩，冷却结晶）杂质：氯化钠
溶解-蒸发浓缩（出现晶膜，饱和硝酸钾）-冷却结晶（慢、冷、快大纯度高）-过滤洗涤（冷水）干燥
（2）氯化钠（平，加热浓缩，趁热过滤）杂质：硝酸钾
溶解-蒸发浓缩（析出大量氯化钠）-趁热过滤--洗涤（少量热水）干燥
（3）氯化钠和硝酸钾
溶解-加热浓缩-趁热过滤（氯化钠，热水洗）-冷却结晶-过滤、洗涤（冷水）干燥（硝酸钾）
陡冷平热（产物陡，冷却结晶，冷水洗涤；产物平，热析晶、热水洗）
溶剂选择：杂质和产物溶解度差异，产物在溶剂中稳定
灼烧（焙烧、煅烧）：使物质高温分解或者氧化去除杂质改变物质结构，使物质能溶解。

如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。

焙烧与煅烧是两种常用的化工单元工艺。

焙烧是将矿石在空气、氯气、氢气等气流中发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程，常用于无机盐工业的原料处理中，其目的是改变物料的化学组成与物理性质，便于下一步处理。

煅烧是在低于熔点的适当温度下，使其分解，并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。

原电池：放电处理铁除去：氧化、调PH时从强酸性调到弱酸性一般不用强碱，不能引入新杂质。

一般用相关某元素的氧化物、氢氧化物、碳酸盐等。

硫离子除铜离子等氟化钙、氟化镁沉淀等、置换反应注意H2O2在工艺流程图中的应用
③萃取（分液）：当向混合物中加入有机试剂（苯、四氯化碳等）后分离的，且题目信息有涉及溶解度不同时考虑萃取。

常见液-液萃取（如用苯或CCl4萃取水中的溴），固-液萃取（如用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量）。

一般萃取分液后的混合溶液采取蒸馏的方式分离。

海带中提取碘（灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、蒸馏）。

④蒸馏（分馏）：题目信息有涉及沸点不同的物质时，考虑蒸馏，常见混合液体或液-固体系。

三、氧化还原反应（电极反应）书写：
1.写出：氧化剂+还原剂----还原产物+氧化产物氧化剂+e-----还原产物还原剂-e-----氧化产物氧化剂还原产物还原剂氧化产物
卤素含硫系列
含氯系列溴离子、碘离子
亚铁离子、草酸根离子
高锰酸钾（酸）
二氧化锰
重铬酸钾（酸）氨气、联氨
浓硫酸、硝酸有机物
金属单质
高铁酸根、铁离子、
三氧化钴、二氧化铅
氧气、臭氧
2、标价、配电子1、完全变价2、变价元素下角标大
3、归中、歧化
4、整体
3、得失电子守恒
4、变价元素守恒
5、电荷守恒（酸性、碱性、中性、熔融氧化物、熔融碳酸盐等）
6、补水，改写化学方程式
四、计算：样品的质量分数或纯度的计算，物质的转化率或产率、物质的量浓度、物质的质量的计算。

1．计算公式(1)n ＝m M ，n ＝V V m
，n ＝cV(aq)(2)物质的质量分数或纯度＝该物质的质量混合物的总质量
×100%(3)产品产率＝产品实际产量产品理论产量
×100%(4)物质的转化率＝参加反应的原料量加入原料的总量
×100%2．计算方法——关系式法（守恒法）
关系式法常应用于一步反应或分多步进行的连续反应中，利用该法可以节省不必要的中间运算过程，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。

如水中溶氧量(DO)的测定：
碱性条件下，O 2将Mn 2＋氧化为MnO(OH)2：①2Mn 2＋＋O 2＋4OH －
===2MnO(OH)2↓酸性条件下，MnO(OH)2将I －氧化为I 2：②MnO(OH)2＋2I －＋4H ＋===Mn 2＋
＋I 2＋3H 2O 用Na 2S 2O 3标准溶液滴定生成的I 2：③2S 2O 2－3＋I 2===S 4O 2－6＋2I －
可得关系式：O 2～2Mn 2＋
～2MnO(OH)2～2I 2～4Na 2S 2O 3。