化学工艺流程专题复习课件

有毒有害物质产生
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三。知识贮备
1．熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下)
知识点一 工业制备硫酸 1. 合成硫酸的三种原料：硫黄(或黄铁矿) 、 空气 、 水
。
2. 三个反应
(1)造气： S(s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－297 kJ·mol－1
或 4FeS2(s)＋11O2(g)===2Fe2O3(s)＋8SO2(g) ΔH＝－3412
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（3）反应条件的选择
①、试剂用量控制
控制流速：控制用量，从而控制产物种类、反应产生的热量。
②反应温度选择
水浴加热的优点：受热均匀，便于控制温度。
控制一定温度的目的：a.加快反应速率 b.防止温度过高，物
质挥发、分解
易挥发物质：浓盐酸、浓硝酸、有机物。
易分解物质：H2O2、硝酸、KMnO4、NH4Cl、难溶的碱
③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制
备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的
控制。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、
HNO3(浓)等物质。
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④降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、使 化学平衡向着题目要求的方向移动。
把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液来自百度文库pH到 3.7。
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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、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。
调pH值的目的：促进或抑制水解 调pH值的方法：加酸性或碱性物质（未必是酸和碱），注意 不能引入杂质离子（产品中没有的） pH值的控制范围：一种物质完全沉淀点，与另一种物质完全 不沉淀点 ②试剂除杂。
该类试题常涉及的知识点有：
(1)氧化还原反应的判断。
(2)化学方程式或离子方程式的书写。
(3)化学反应速率和化学平衡理论的应用。
(4)化学反应中的能量变化。
(5)与化学实验相结合的实验操作，如除杂、分离、提纯、检验等。
(6)环境保护与绿色化学。
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二．熟悉工业流程常见的操作与名词 (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词： ①加快反应速率。 ②溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。
工艺流程专题 一．工艺流程题的特点 二．工业流程常见的操作与名词
三．知识贮备()
四.化工流程题常见的解题方法和答题技巧
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一．工艺流程题的特点 一是试题源于生产实际，以解决化学实际问题为线索进行设 问，使问题情境真实。二是试题内容丰富，涉及化学基础知识的 方方面面，能考查考生对化学知识的掌握和应用情况，同时考查 考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是试题新颖， 阅读量、思维含量较大，考查考生的资料收集、处理能力。
水浸：与水接触反应或溶解。 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(更多转化)。 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。 ③灼烧、焙烧、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。
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kJ·mol－1。
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(2)接触氧化： 2SO2(g)＋O2(g)催化△剂2SO3(g)
ΔH＝－
196.6 kJ·mol－1。 (3)三氧化硫的吸收： SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)
ΔH＝－130.0 kJ·mol－1 。
3. 三个主要设备：沸腾炉 、 接触室 、 吸收塔 。
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（4）过滤 ①、如何检验沉淀已完全？ ②、判断沉淀已洗净的方法 ③、趁热过滤 两种溶质，一种在较高温度时溶解度小，易析出；一种溶解度 大，不易析出。
目标要得到溶解度大的物质：防止温度降低，析出溶质晶体，造成物质损失， 提高产率
目标要除去溶解度小的物质：除去滤渣，防止滤液中溶质析出 ④、用有机溶剂洗涤晶体：①除去晶体表面水分，减少溶解损耗②有机物易 挥发，便于干燥
⑤萃取。 (3)获得产品阶段的常见考点： ①洗涤(冰水、热水)：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。 ②蒸发加热时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析 出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气氛中加 热，以防其水解。 ③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量 NaCl。
(Mg(OH)2,Fe(OH)3,等)，次氯酸
结晶的方法 ： 蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量
NaCl。
蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。
⑷ 工艺流程的优缺点评价
循环利用，节约成本 ※能循环利用的物质的判断：闭合回
路，有进有出
原料价格低廉 .原子利用率高，绿色化学 ，没有污染，没有
(2)分离提纯阶段的常见考点： ①调pH除杂： a．控制溶液的酸碱性使其中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
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2
开始沉淀 2.7
7.6 8.3
沉淀完全 3.7
9.6 9.8
如要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该先用氧化剂
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4. 三个反应条件 (1)温度：根据平衡移动原理，应在低温下进行，但低温时 催化剂的活性不高，反应速率低，实际生产中采用 400～500℃ 的温度。 (2)常压：根据平衡移动原理，应在高压下进行，但增大压 强对SO2的转化率提高不大，且加压会增大成本和能量消耗， 而常压下的转化率已很高，实际生产采用常压操作。 (3)适当 过量 的空气：目的是提高SO2的转化率。
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知识点二 合成氨
1. 合成氨的反应原理
(方1)程反式应：原理N2＋3H2高催温化高剂压2NH3
。
(2)工业化生产的条件 温度： 400～500℃
；压强： 10 MPa～30 MPa ；催
化剂： 以铁为主的催化剂
。
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2. 合成氨的基本生产过程 (1)制备合成氨的原料气 ①氮气 a. 将空气 液化 后 蒸发分离出氧气 获得氮气； b. 将空气中的 氧气 与 碳 作用生成 二氧化碳 ，再除 去 二氧化碳 得到氮气。