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时间:2020-08-19
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1、______________________________________________________________________________________________________________专题2无机工业流程1.工业流程题结构化学工艺流程题结构一般包括题头、题干和题尾三部分。题头一般比较简单;介绍以何种物质(主要成分是什么,含什么杂质等,要注意一些关键信息)为原料制备哪种物质,以及物质的性质和用途。题干部分则是工业制备的简化工艺流程图。题尾部分则是根据工业生产流程中
2、涉及到的化学知识命题者精心设计的系列问题。对于学生解题需要的未学过的信息在三个部分都有可能出现,审题时须全盘考虑。要明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物),返回的箭头一般是“循环利用”的物质。要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。要带着问题精心研究各步反应原理和操作目的,明确所需解答的问题,不纠缠于无关步骤。2.化学工艺流程图特点化学工艺流程一般可划分为前期的原料预
3、处理、中期的核心反应和后期的产品分离提纯三个阶段,整个流程都需要控制反应条件为获取产品服务。分析流程图的规律是:主线主产品,分支副产品,回头为循环(如下图所示)。3.工业流程题解题思路和方法掌握化工生产流程题的解题思路和方法,注意试题设问的角度,①生产的目的、设计的原理、生产流程的作用等;②化学反应条件控制的原理;③实验基本操作;④资源的回收和利用;⑤“绿色化学”生产、环境保护等。4.熟悉工业流程常见的考点(1)原料预处理阶段的常见考点①研磨、粉碎、喷洒:可增大反应物的接触面积,加快反应速率,提
4、高原料的利用率。-可编辑修改-______________________________________________________________________________________________________________②溶解:通常用酸溶(如用硫酸、盐酸等)、碱溶、水溶等。水浸:与水接触反应或溶解。浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。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
5、高温下氧化、分解。(2)分离提纯阶段的常见考点①调节溶液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。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。如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)、Cu(OH)CO等物质2223来调节溶液的pH。②控制温度:加热:加速溶解、加快反应速率。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NaHCO、NHHCO、HO等物质。34322降温:防止某物质在
6、高温时会溶解或分解。控制温度在一定范围内:综合多方面因素的考虑,如使反应速度不致于太慢、防止反应物分解、防止副反应、使催化剂的催化活性最高等。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)。(3)获得产品阶段的常见考点①洗涤(冰水、热水、乙醇等有机溶剂):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。无水乙醇的作用:减少产品的损耗;除去固体表面的杂质;使产品快速干燥(特别适合于带结晶水晶体等
7、对热不稳定的晶体,其他晶体通常晾干、低温烘干)。判断沉淀(晶体)是否洗涤干净的方法:必须是沉淀(晶体)组成之外的离子。可根据沉淀中可能存在的某一离子,其步骤为a.取最后一次洗涤液少许于试管中——取样;b.加入××(试剂)——加试剂;c.若无沉淀生成——现象;-可编辑修改-______________________________________________________________________________________________________________d.则说
8、明沉淀已洗涤干净——结论。②蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO中的少量NaCl。3(4)循环操作与副产物利用物质的循环利用:提高原料的利用率,降低生产成本。对可逆反应:可将未转化的反应物分离出来后送入反应器重新反应。如合成氨反应是可逆反应,分离氨后的尾气中还含有大量原料气N和H,可送入合成塔实施循环生产。22若某种物质在流程中既是辅助原料又是副产品(既流进又流出),则考虑循环利用。注意某些隐性存在物质;在循环操作中因累积导致浓度过高,可能会影响产品的纯度。(5)环境保护尾气处理、废渣废液处理:绿色
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