化工流程

{高温溶解度小的成份}
（三）化工流程图题型的考查重点及解题方法
4、循环操作
软锰 矿
O2
KOH 循环Ⅰ
例3：
反应器
K2MnO4
分离器Ⅰ
电解槽
分离器Ⅱ
KMnO4
循环Ⅱ
电解槽中的反应为：
循环Ⅰ、Ⅱ中可共同利用的物质为：
KOH
。
【讨论】化工生产中，物质循环利用的目的是什么？ 如何判断参与循环的物质是什么？
Cu等元素的化
作
合物（杂质）
得到目标产 物MnO2
除去
将一系列的操作过程用流程图来表示：化工流程图
（一）化工流程图（方块流程图）的组成特点：
例1
H2SO4 过量FeSO4 滤渣
软 酸浸 过滤
锰
矿
滤液
原材料 操作1
氨水
调pH 至5.4
过滤
滤渣A MnS
滤液 加热 至沸
过滤
A
操作2 B
滤渣 滤液
…
…
高纯 MnO2
已知碳酸钠的溶解度(S)随
温度变化的曲线如图所示：
回答下列问题：
(1)滤渣的主要成分为
。
Fe(OH)3、Mg(OH)2
(2)“趁热过滤”的原因是 。
得到较纯的Na2CO3·H2O，减少 其它结晶水合物和杂质的混入。
目标 产物
（二）分析化工流程图的一般思路：
1、化工流程中涉及的基本操作方法
例1
MnO2
一
（主要成份）
系
软锰矿
列
Si、Fe、Al、Zn、 操
Cu等元素的化
作
合物（杂质）
得到目标产 物MnO2
除去
原材料
目标成份的转化 除杂 分离
目标产物
化工流程中物质成份转化的分析
例1:经过“酸浸”操作得到滤液和滤渣成份分
原 材
操作1
A
操作2 B
…
目标 产物
料
2、掌握分析化工流程图的一般思路
（1）流程中各步操作的作用分析 （2）各步操作导致混合体系成份变化的分析
3、掌握无机化工题的考查重点及解题方法
目标成份转化：方程式的书写 除杂：调节pＨ除去金属阳离子 分离：根据溶解度与温度图像选择合适的方法 循环操作：判断循环物质
（三）化工流程图题型的考查重点及解题方法
1、目标成份的转化 考查重点：化学方程式或离子方程式的书写 难点：氧化还原反应方程式的书写
解题方法：书写氧化还原反应方程式的一般步骤 １、先写出反应物和产物，依据： （１）题中给出的反应物及产物 （２）氧化还原反应的对立统一 氧化剂＋还原剂＝氧化产物＋还原产物 （３）原子守恒 ２、配平： （１）得失电子守恒 （２）原子守恒
（三）化工流程图题型的考查重点及解题方法
4、循环操作 循环操作的目的：提高原料利用率（提高经济效益、
减少废物排放等）
考查重点： 循环利用物质的判断
解题方法： 1、前面操作中添加的过量试剂 2、后面转化反应的产物可以作为前面转化反应 的反应物
课堂小结
1、了解化工流程图（方块流程图）的一般组成特点：
3、分离 （1）常用的分离方法：
过滤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等
（三）化工流程图题型的考查重点及解题方法
3、分离 （2）目标产物从溶液中析出： 例2
①加热蒸发结晶，趁热过 滤，得到NaCl晶体；将 滤液冷却结晶，得到 Mg(ClO3)2晶体。
② 降 温 前 ， 溶 液 中 NaCl 已达饱和；降温过程中， NaCl溶解度降低 ，会少 量析出。
沉淀物 PH
Fe（OH）3 3.2
Al(OH)3 5.2
Mg(OH)2 12.4
思考1：流程中两次用NaOH调节pH，作用有何不同： 1、除去Fe3+ 、Al3+ ；2、将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀
思考2：从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有 Na2SO4。
【练习2】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SO42—等杂质，提纯工艺路线如下：
化工流程复习课
复习目标
1、了解化工流程图（方块流程图）的组成特点 2、掌握分析化工流程图的一般思路 3、掌握无机化工题的考查重点及解题方法
复习重点
1、化工流程图的分析思路 2、无机化工题的考查重点及解题方法
【分析】例1：化工生产流程设计的基本思路
MnO2
一
（主要成份）
系
软锰矿
列
Si、Fe、Al、Zn、 操
重结晶
（三）化工流程图题型的考查重点及解题方法
源自文库
3、分离
（2）目标产物从溶液中析出：
考查重点： 通过S-T图像分析，选择合适的分离方法
解题方法：关键是观察高温区各成份的溶解度特点
滤
混 蒸发 合 浓缩 溶 结晶 液
液
滤 冷却 过
液 结晶 滤 晶体（重结晶）
趁热 过滤
晶体
A {高温溶解度大的成份}
B （重结晶）
（三）化工流程图题型的考查重点及解题方法
2、除杂 考查重点：杂质离子的转化除去（转化为沉淀、气体等）
难点： 调节pＨ值范围使杂质金属阳离子生成沉淀除去
【讨论】如何结合题中表格数据判断调pH至某一值时，混合溶 液中哪些离子会生成沉淀？
解题方法： １、确定溶液中的杂质离子 ２、调溶液pＨ除去杂质离子的判断原则：
析
H2SO4 过量FeSO4
SiO2或H2SiO3
软
滤渣
锰
酸浸
过滤
矿
滤液
MnO2及Si、Fe、 Al、Zn、 Cu等元 素的化合物
Mn2+、 Fe3+、 Al3+ 、 Cu2+、 Zn2+、 Fe2+ 、 H+ 、SO4 2-
例1： （1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为 MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式 。 MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O
化工流程中物质成份转化的分析
例1：加入后MnS得到滤液和滤渣成份分析
MnS
滤液
加热 至沸
Mn2+、 Cu2+、 Zn2+、 Fe2+ 、 H+ 、SO4 2- 、 NH4 ＋
过滤
CuS 、ZnS 滤渣
滤液
Mn2+、Fe2+ 、 H+ 、SO4 2- 、 NH4 ＋
（三）化工流程图题型的考查重点及解题方法
化工流程中物质成份转化的分析
例1 经过“调pH至5.4” 得到滤液和滤渣成份分析
Mn2+、 Fe3+、 Al3+ 、 Cu2+、 滤 Zn2+、 液 Fe2+ 、 H+ 、
SO4 2-
氨水
调pH 至5.4
Fe(OH)3 Al(OH)3
滤渣A 过滤
滤液 Mn2+、 Cu2+、 Zn2+、 Fe2+ 、 H+ 、SO4 2- 、NH4 ＋
课堂小结
4、化工流程题涉及的相关基础知识及能力：
（1）典型无机物及无机离子的性质 （2）基础化学实验：除杂、分离方法 （3）基本概念、理论：
溶解度知识（识图能力） 氧化还原有关概念及方程式书写 （4）其它：电化学、速率与平衡、化学计算等。
【练习1 】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料， 主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和 Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：