专题工艺流程题-简版

专题----无机化工流程题

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一、试题结构

注：出现环状，意为：循环利用，体现“绿色化学”。

二、解题步骤

第一，浏览全题，确定该流程的目的，记住资料卡中给出的理化性质：如易潮解、易水解、易与某些物质反应以及熔沸点、溶解度、Ksp等；

第二，粗读流程图，尽量弄懂流程图每部的目的,但不必将每一种物质都推出；

第三，精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。

第四，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性。

三、熟悉工业流程常见的操作与名词

工业流程题目在流程上一般分为3个过程：

原料处理→分离提纯→获得产品。。。。

1．预处理的常见考点与常见名词

（1）粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，

增大原料的转化率（或浸取率）。

（2）煅烧或灼烧：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；

其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质（3）水浸：与水接触反应或溶解。

（4）水洗：除去水溶性杂质。

（3）酸浸：溶解，通常用硫酸、盐酸等，去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）。（4）碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）

（5）煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的液体。

【问题与思考1】

以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

如何提高酸溶过程中镁元素的浸出率？

2. 分离提纯阶段的常见考点

①调pH值除杂

a．目的：控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示

物质开始沉淀沉淀完全

Fe(OH)

3

2.7

3.7

Fe(OH)

2

7.6 9.6

Mn(OH)

2

8.3 9.8

提示：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH到3.7。

b．调节pH所需的物质一般应满足两点：

能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。

例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)

2、Cu

2

(OH)

2

CO

3

等物质来调节

溶液的pH值。

②试剂除杂

③调节反应温度的目的（化学反应速率与化学平衡、物质性质）操作目的

加热①加快反应速率或溶解速率；

②促进平衡向吸热方向移动；

③除去热不稳定的杂质，如NaHCO

3

、Ca(HCO

3

)

2

、KMnO

4

、I

2

、NH

4

Cl、AgNO3、HNO3(浓)等物质；

③

使沸点相对较低的原料气化或升华。

降温②防止某物质在高温时会溶解(或分解)；

②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向）；

③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；

④降低晶体的溶解度，减少损失。

控温方法：用水浴或油浴控温

②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；

③使催化剂的活性达到最好；

④防止副反应的发生；

⑤降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要

求。

【问题与思考2】

以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl2的工艺过程如下：

溶解步骤的温度应控制在60～70℃，原因是：

【问题与思考3】

以炼锌厂的烟道灰(主要成分为ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O)。

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

1.“除铁”(部分Cu2+可能被除去)时加入ZnO控制反应液pH的范围为。

2.“除锰”的离子方程式为。

3.“除铜”的离子方程式为。

3．获得产品阶段的常见考点：

①过滤：一贴、二低、三靠

②洗涤：（冰）水洗：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。

有机物如乙醇洗：洗去表面水分。

③蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl

3、AlCl

3

、MgCl

2

等溶质时，应

在 HCl的气流中加热，以防其水解。

④蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO

3

中的少量NaCl。

⑤蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO

3

。

⑥重结晶：分离溶解度随温度变化差异大的溶质。

⑦趁热过滤：防止某物质降温时会析出晶体。

【问题与思考4】

铵明矾是一种广泛应用于医药、食品、污水处理等多个行业的重要化工产品。以高岭土（含Si O2、Al2O3、少量Fe2O3等）为原料制备硫酸铝晶体Al2(SO4)3·18H2O]和铵明矾NH4Al(SO4)2·12H 2

O]的工艺流程如下图所示。

高岭土酸熔水浸过滤

水

滤渣1除铁过滤

滤渣2

分离1硫酸铝晶体

中和结晶铵明矾

“分离1”操作包含的实验步骤有、、、冰水洗涤、减压干燥。冰水洗涤的目的是。

(4) 其他常见考点

①化学方程式②实验仪器③计算④信息

四、高频问题及答题技巧（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。

(2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩－冷却结晶－过滤－洗涤－干燥。

（3）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××试剂，振荡，若