工藝流程題的解法復(fù)習(xí)

工藝流程題的解法復(fù)習(xí)

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：

查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時(shí)的pH9.17.61.9沉淀完全時(shí)的pH11.19.73.2請(qǐng)回答下列問題：（1）加入過量稀硫酸的目的是___________________________________________。（2）溶液A中的溶質(zhì)有__________________________________________________。（3）溶液A中加入H2O2溶液會(huì)生成Fe2(SO4)3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。（4）選用MgO調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀，而不選用NaOH的原因是________________________________________________________________________________。（5）加氧化鎂調(diào)節(jié)后溶液的pH范圍是_____________（用不等式表示）。（6）從溶液C中獲得七水硫酸鎂的操作是_________、冷卻結(jié)晶、_______、洗滌和低溫烘干。一、工藝流程題的構(gòu)成特點(diǎn)1.題頭:介紹原料和產(chǎn)品。3.題尾：提出問題和要求。2.題干:呈現(xiàn)流程和資料。1.閱讀題頭，明確原料和產(chǎn)品例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：SiO2MgCO3FeCO3二、工藝流程題的解題策略圈出原料和產(chǎn)品，將主要成分的化學(xué)式標(biāo)注在流程圖上解題技巧：2.精讀題干，理解流程和原理原料轉(zhuǎn)化除雜所需產(chǎn)品原料預(yù)處理產(chǎn)品分離提純核心化學(xué)反應(yīng)SiO2MgCO3FeCO3

原料預(yù)處理的常用方法總結(jié)①將固體原料研碎；②增大酸或堿的濃度；③升高溫度；④攪拌。研磨粉碎噴灑酸浸堿浸水浸灼燒

煅燒增大反應(yīng)物間的接觸面積，使反應(yīng)快速充分進(jìn)行。與酸（堿、水）接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性離子進(jìn)入溶液，不溶性物質(zhì)過濾分離。除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化。

為了提高“浸取”步驟的反應(yīng)（溶解）速率，可采取的措施有：⑤加催化劑?！?/p>

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：SiO2MgCO3FeCO3

查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時(shí)的pH9.17.61.9沉淀完全時(shí)的pH11.19.73.2MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑看到由方框中引出固體與液體兩種物質(zhì)，必然是經(jīng)歷了過濾操作。SiO2MgSO4FeSO4H2SO4解題技巧：

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時(shí)的pH9.17.61.9沉淀完全時(shí)的pH11.19.73.2②控制反應(yīng)條件SiO2MgCO3FeCO3SiO2MgSO4FeSO4H2SO4MgSO4Fe2(SO4)3H2SO4Fe(OH)3MgSO4【查閱資料】鈦、鎂在高溫下與空氣中的氧氣、二氧化碳等反應(yīng)。工藝流程常用的控制反應(yīng)條件的方法總結(jié)(1)調(diào)節(jié)溶液的pH目的：在一定pH范圍內(nèi)，使某些金屬離子開始沉淀或者沉淀完全。方法：所選擇的試劑能與酸或堿反應(yīng)，且與產(chǎn)品含有共同的組成不引入新雜質(zhì)(2)控制溫度。保證高溫使反應(yīng)得以發(fā)生；防止某種物質(zhì)在溫度高時(shí)會(huì)分解、揮發(fā)、、熔化、失去結(jié)晶水、減小氣體溶解度等。此反應(yīng)溫度不宜過高：此過程溫度不宜過高：(3)控制氛圍。隔絕空氣，防止發(fā)生副反應(yīng)。氬氣的作用：防止高溫失去結(jié)晶水防止H2O2受熱分解防止鎂、鈦在空氣中被氧化。③產(chǎn)品分離提純

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：

查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時(shí)的pH9.17.61.9沉淀完全時(shí)的pH11.19.73.2SiO2MgCO3FeCO3SiO2MgSO4FeSO4H2SO4MgSO4Fe2(SO4)3H2SO4Fe(OH)3MgSO4降溫結(jié)晶

例：MgSO4?7H2O是一種重要的化工原料，某工廠以一種鎂礦石（主要成分為SiO2和MgCO3，還含有少量FeCO3，其它成分忽略）為原料制備MgSO4?7H2O的主要流程如圖：查閱資料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：SiO2MgCO3FeCO3SiO2MgSO4FeSO4H2SO4MgSO4Fe2(SO4)3H2SO4Fe(OH)3MgSO4降溫結(jié)晶3.細(xì)讀題尾，完成答案陽離子Mg2+Fe2+Fe3+開始沉淀時(shí)的pH9.17.61.9沉淀完全時(shí)的pH11.19.73.2請(qǐng)回答下列問題：（1）加入過量稀硫酸的目的是___________________________________________。（2）溶液A中的溶質(zhì)有__________________________________________________。（3）溶液A中加入H2O2溶液會(huì)生成Fe2(SO4)3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。（4）選用MgO調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀，而不選用NaOH的原因是_______________________________________________________________________________。（5）加氧化鎂調(diào)節(jié)后溶液的pH范圍是_____________（用不等式表示）。（6）從溶液C中獲得七水硫酸鎂的操作是_________、冷卻結(jié)晶、_______、洗滌和低溫烘干。使MgCO3、FeCO3完全反應(yīng)，除去SiO2等雜質(zhì),MgSO4、FeSO4、H2SO4選用MgO調(diào)節(jié)pH的最終產(chǎn)物為MgSO4，過量的MgO難以通過過濾來除去；加入NaOH會(huì)產(chǎn)生Na2SO4新雜質(zhì)。3.2≤pH<9.1蒸發(fā)濃縮過濾工藝流程中化學(xué)方程式的書寫方法總結(jié)（1）辨箭頭判斷反應(yīng)物和生成物。箭頭由物質(zhì)指向方框的是反應(yīng)物，箭頭離開方框指向的物質(zhì)是生成物。（2）根據(jù)元素守恒和客觀事實(shí)，判斷沒有給出的其他反應(yīng)物或生成物。（3）若用已知物書寫的方程式配不平，可根據(jù)反應(yīng)物或生成物一方所缺的原子（通常是氧原子或氫、氧原子），考慮添加氧氣或水；若反應(yīng)強(qiáng)調(diào)在空氣中進(jìn)行，要考慮空氣中氧氣是否參與反應(yīng)。練2.某化工廠用石灰石和廢銅屑等設(shè)計(jì)生產(chǎn)石青、波爾多液的工藝流程如下：寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式____________________________________________。2Cu+2H2SO4+O2==2CuSO4+2H2O?產(chǎn)品分離提純的方法總結(jié)（1）從溶液中獲得晶體的方法有兩種：蒸發(fā)結(jié)晶、降溫結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶趁熱過濾洗滌、干燥降溫結(jié)晶蒸發(fā)濃縮過濾、洗滌、干燥（2）晶體洗滌方法：①水洗目的：洗去固體表面殘留溶液中的雜質(zhì)（適用于常溫時(shí)溶解度小的固體）；②冰水洗目的：洗去固體表面殘留溶液中的雜質(zhì)，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗（適用于溫度高時(shí)溶解度明顯增大的固體）；③醇洗目的：洗去固體表面殘留溶液中的雜質(zhì)，減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗，并使其盡快干燥。④飽和溶液洗目的：洗去固體表面殘留溶液中的雜質(zhì)，減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。水洗（冰水洗）、醇洗、飽和溶液洗過濾器思考如何檢驗(yàn)晶體是否洗滌干凈？分析：首先要判斷晶體表面殘留溶液里的溶質(zhì)成分，再根據(jù)其性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)脑噭z驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：取最后一次洗滌液，滴加某種試劑，若無明顯現(xiàn)象，說明洗滌干凈。練3：工業(yè)上利用電石制備某化工原料的流程如下（資料：加入

NH4Cl溶液的目的是溶解殘?jiān)械碾y溶鹽）：

檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取_______________于試管中，滴加___________，若觀察到__________，則證明洗滌干凈。最后一次洗滌液硝酸銀溶液無白色沉淀NH4Cl④考點(diǎn)四：副產(chǎn)品的回收利用

練4.如圖是工業(yè)上利用含SO2的煙氣制備K2SO4的流程。此工藝流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是______________。

CaCO3①箭頭回轉(zhuǎn)