高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)工藝流程題答題模板

化學(xué)工藝流程題答題模板工藝流程模板工業(yè)流程圖的基本環(huán)節(jié)：1.原料的預(yù)處理：①溶解②研磨③焙燒④煅燒⑤灼燒⑥燒結(jié)⑦霧化2.控制反應(yīng)條件：①pH值的控制。②溫度控制：加熱、降溫、趁熱過濾、冰水洗滌等③壓強(qiáng)控制：減壓過濾、減壓蒸餾等④反應(yīng)物用量或濃度控制⑤溶劑控制（水、冷水、冰水、乙醇等）⑥加料方式控制（逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等）⑦加氧化劑、還原劑等3.涉及到的物質(zhì)分離和提純的方法（熟記儀器、操作步驟和操作要點(diǎn)）①結(jié)晶②過濾③蒸餾④分液⑤萃?、奚A⑦鹽析一、原料預(yù)處理1.浸出：包括酸浸、堿浸、水浸、銨鹽浸取等。目的是礦樣固體溶解得到離子，不溶物通過過濾除去的溶解過程。酸的作用：溶解金屬氧化物（膜）、碳酸鹽等；調(diào)節(jié)pH促進(jìn)弱酸根水解（沉淀）堿的作用：去油污、去鋁片氧化膜、溶解鋁、氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鹽、溶解二氧化硅生成硅酸鹽、將碲（硒）單質(zhì)及其化合物轉(zhuǎn)化為亞碲酸鹽、將硼轉(zhuǎn)化為NaBO2等；調(diào)節(jié)pH促進(jìn)弱堿陽離子水解（沉淀）2.浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少提高浸出率的措施:①.加熱或提高反應(yīng)溫度；②將塊狀固體粉碎；③適當(dāng)增大**溶液的濃度；④充分?jǐn)嚢瑁虎菅娱L(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間煅燒或焙燒：改變結(jié)構(gòu)，使之轉(zhuǎn)化為能溶解的物質(zhì)。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解氧化焙燒是在氧化氣氛中和低于焙燒物料熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行的焙燒過程。這種焙燒的目的是使物料中的全部或部分硫化物脫硫轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?。如鉛、鋅的熔煉，便先要將鉛、鋅的硫化物變成氧化物后，再還原成金屬。還原焙燒是指在低于爐料熔點(diǎn)和還原氣氛條件下，使礦石中的金屬氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)低價(jià)金屬氧化物或金屬的焙燒過程。該焙燒過程中，一般要在礦石中附加細(xì)小的炭粒作還原劑。還原焙燒目前主要用于處理難選的鐵、錳、鎳、銅、錫、銻等礦物原料。氯化焙燒指礦物原料與氯化劑混合，在一定的溫度和氣氛下進(jìn)行焙燒，有價(jià)金屬轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗷蚰巯嗟慕饘俾然锱c物料其他組分分離的過程。煅燒可以改變某些化合物的組成或發(fā)生晶形的轉(zhuǎn)變，再用相應(yīng)方法處理，達(dá)到除去雜質(zhì)和使有用組分離富集的目的。煅燒的工業(yè)實(shí)例:例：煅燒石灰石；煅燒菱鐵礦使之轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)磁性的Fe3O4,然后用磁選法回收。灼燒是將固體物質(zhì)加熱到高溫以達(dá)到脫水、分解或除去揮發(fā)性雜質(zhì)、燒去有機(jī)物等。4.研磨：增大固體樣品與溶液的接觸面積，加快反應(yīng)（浸?。┧俾驶蚴狗磻?yīng)更充分。二、產(chǎn)品分離提純1、過濾（1）儀器：鐵架臺(tái)、鐵圈、漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯（2）在進(jìn)行沉淀的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如何認(rèn)定沉淀已經(jīng)完全？表達(dá)一：靜置，待沉淀沉積后，往上層清夜中繼續(xù)滴加××試劑，若不產(chǎn)生沉淀證明沉淀完全；表達(dá)二：過濾，取濾液少許于試管中，滴加××試劑，若不產(chǎn)生沉淀證明沉淀完全。（3）沉淀洗滌：目的通常是為除去水溶性雜質(zhì)在過濾器上洗滌沉淀的操作是沿玻璃棒向漏斗里注入水，使水面沒過沉淀，待水濾出后，重復(fù)操作23次。（4）冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗（5）乙醇洗滌：①降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗；②加快晶體的干燥。（6）怎么證明沉淀洗滌干凈？取最后一次洗滌液少許，滴加沉淀劑（氯離子用硝酸酸化的硝酸銀溶液、硫酸根用硝酸酸化的硝酸鋇等）振蕩，若無沉淀，說明已經(jīng)洗滌干凈（7）過濾后所得的濾液仍然渾濁，原因可能是什么？玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損；過濾時(shí)液體高于濾紙邊緣等（8）減壓過濾（抽濾）：加快過濾速度；減少晶體含有的水分。（9）趁熱過濾：減少過濾時(shí)間、保持過濾溫度；防止××雜質(zhì)析出，提高產(chǎn)品純度；或防止降溫過程中××析出而損耗；（10）過濾操作中一貼，兩低，三靠是什么？一貼：濾紙緊貼漏斗；兩低：濾紙邊沿低于漏斗邊沿，液體低于濾紙。三靠：玻璃棒緊靠三層濾紙?zhí)帲瑹o靠玻璃棒，漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁。2、蒸餾圖1圖2圖3（1）儀器：鐵架臺(tái)、鐵圈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、牛角管（接液管）、錐形瓶、碎瓷片（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三種（圖3），蒸餾只能用直形冷凝管，冷凝回流直形、球形和蛇形冷凝管均可使用，冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸點(diǎn)較高的物質(zhì)的冷卻用空氣冷凝即可。（3）冷凝管的作用；圖1蒸餾時(shí)起冷凝作用圖2反應(yīng)發(fā)生器中起冷凝回流作用。（4）步驟及操作注意事項(xiàng)：（5）減壓蒸餾：減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止（如雙氧水、硝酸等）受熱分解、揮發(fā)。3、蒸發(fā)結(jié)晶（1）儀器：鐵架臺(tái)、鐵圈、蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈（2）從濾液中提取晶體的操作：①蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥②蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥③減壓（小心）蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥：（3）如何進(jìn)行結(jié)晶蒸發(fā)操作？將溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，待有大量晶體出現(xiàn)（出現(xiàn)晶膜）時(shí)停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分。注意：，防止由于局部溫度過高，造成液滴飛濺。（4）產(chǎn)品進(jìn)一步提純的操作：重結(jié)晶（5）在氯化氫氣流中蒸發(fā)：抑制某離子水解4、灼燒（硫酸銅結(jié)晶水測(cè)定、干燥）（1）儀器：研缽、托盤天平、藥匙、酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗、干燥器坩堝使用：必須用坩堝鉗夾取，不可用手拿；灼燒堿性物質(zhì)不可用瓷坩堝和石英坩堝；（2）硫酸銅結(jié)晶水測(cè)定步驟：（四秤、兩熱兩冷、一算）①稱量坩堝質(zhì)量m1②稱量坩堝及晶體m2③加熱至白④冷卻稱量⑤再加熱⑥冷卻再稱量m3研缽研磨有利于晶體失去結(jié)晶水；晶體必須放在坩堝內(nèi)稱量，以免造成誤差；坩堝要放到干燥器中冷卻。硫酸銅晶體質(zhì)量：m2m1;無水硫酸銅質(zhì)量：m3m1（3）如何證明晶體完全失去結(jié)晶水（已干燥）：加熱，冷卻后稱量，再加熱，冷卻后稱量，至兩次稱量質(zhì)量差不超過（4）如何從MgCl2·6H2O中得到無水MgCl2：在干燥的HCl氣流中加熱，干燥的HCl氣流中抑制了MgCl2的水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽5、萃取和分液（1）定義：①萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的兩種溶劑里溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來的方法叫萃取。②分液：分液是把兩種不相混溶的液體進(jìn)行分離的操作。（2）萃取劑選擇的原則：兩種溶劑互不混溶；溶質(zhì)在兩種溶劑中的溶解度相差很大；溶質(zhì)和萃取劑不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（3）儀器：鐵架臺(tái)、鐵圈、燒杯、分液漏斗（4）操作：在混合液中加入萃取劑，蓋上塞子，用右手壓住分液漏斗口部塞子，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩，并不時(shí)旋開活塞放氣；把分液漏斗放在鐵架臺(tái)上靜置片刻，待液體分層后先打開分液漏斗上端塞子，再打開活塞，使下層液體流入燒杯，待下層液體流完，立即關(guān)閉活塞，將上層液體從分液漏斗的上口倒出。（5）注意事項(xiàng)：①下層液體從分液漏斗下口放出，上層液體從上口倒出；②下層液體流完后及時(shí)關(guān)閉活塞，防止上層液體從下口流出；③分液漏斗下端管口要緊貼燒杯內(nèi)壁。④打開分液漏斗上端塞子，使內(nèi)外空氣相通，保證下層液體順利流下。（6）反萃取是用反萃取劑使被萃取物從負(fù)載有機(jī)相返回水相的過程。為萃取的逆過程。例如萃取了硝酸鈾酰的有機(jī)相，可以用稀硝酸、水或者碳酸鈉水溶液作為反萃(取)劑，把鈾反萃(取)到水相中。反萃取時(shí)所使用的水相溶液稱為反萃(取)劑。常用的反萃取劑主要有無機(jī)酸如H2SO4、HNO3、HCl及無機(jī)堿如NaOH、氨水、Na2CO3等。反萃取劑作用：主要起破壞有機(jī)相中被萃組分結(jié)構(gòu)的作用，使被萃組分生成易溶于水的化合物，或生成既不溶于水也不溶于有機(jī)相的沉淀。有機(jī)相：反萃后經(jīng)洗滌不含或少含萃合物的有機(jī)相稱再生有機(jī)相，繼續(xù)循環(huán)使用。三、條件控制1、控制pH值：（1）控制pH的目的：①調(diào)節(jié)pH中和酸或者堿；②抑制某離子水解，防止損耗；③提高pH促進(jìn)某金屬離子水解，使其形成氫氧化物沉淀，便于過濾而除去。④防止發(fā)生副反應(yīng)；⑤降低pH促進(jìn)SiO3、AlO2離子水解，使其形成氫氧化物沉淀，便于過濾而除去。等。（2）控制pH的方法：加酸、堿、金屬氧化物、通CO2等如：調(diào)pH值使得Cu2+（）中的Fe3+（）沉淀，①pH值范圍是：。②原因：調(diào)節(jié)溶液的pH值至，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不會(huì)引入新雜質(zhì)③如調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H＋反應(yīng)，增大溶液pH值；不引入新雜質(zhì)。④可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。⑤加CuO原因：加CuO消耗溶液中的H+的，提高溶液pH，促進(jìn)Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出。2、溫度控制：（1）控制溫度的目的：控制溫度的目的從三個(gè)大方面考慮：①物質(zhì)性質(zhì)方面：熔沸點(diǎn)、揮發(fā)性、溶解度、穩(wěn)定性等方面。如：防止溫度過高**揮發(fā)或分解（雙氧水、硝酸、碳酸氫銨等）防止溫度過高**產(chǎn)品溶解損耗防止溫度過低**（雜質(zhì)）結(jié)晶析出，影響產(chǎn)品純度。防止溫度過低使引起××液體凝固，堵塞導(dǎo)管等加熱是為了使**雜質(zhì)分解（氣化）而除去加熱是為了驅(qū)趕出溶解在水中的**氣體，。冷卻是為了使**產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；②化學(xué)反應(yīng)方面：反應(yīng)的方向（副反應(yīng)）、速率（包括催化劑活性）、限度等方面如：防止溫度過高導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，影響反應(yīng)物利用率和產(chǎn)品純度防止溫度過高（低）導(dǎo)致催化劑的活性降低；防止溫度過高導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，降低產(chǎn)率。防止溫度過低反應(yīng)速率慢，生產(chǎn)效率降低；或平衡逆向移動(dòng)，降低產(chǎn)率。。加熱的目的是促進(jìn)Fe3+水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離加熱的目的是加快反應(yīng)速率或溶解速率；促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；③生產(chǎn)效益、安全方面：如：降溫或減壓可以減少能源消耗，降低對(duì)設(shè)備的要求，節(jié)約成本。防止溫度過高反應(yīng)過于劇烈，發(fā)生危險(xiǎn)。其他：如煮沸：除去溶解在溶液中的氣體，（如氧氣，防止產(chǎn)品被氧化）；促進(jìn)水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離（2）控制溫度的方法①加熱方式：直火加熱、小火加熱、酒精噴燈加熱、墊石棉網(wǎng)加熱、電熱套加熱、水浴加熱、油浴加熱、加熱煮沸等水浴加熱適用于加熱溫度不超過100℃時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，便于控制溫度。②冷卻的方式：空氣冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷卻等③通過溫度計(jì)進(jìn)行控制：溫度計(jì)水銀球位置（反應(yīng)物中、水浴中、蒸餾燒瓶支管口附近等）④通過壓強(qiáng)進(jìn)行控制：減壓蒸發(fā)（蒸餾）⑤通過加料方式進(jìn)行控制：緩慢滴加、應(yīng)間歇性緩慢加入如：防止溫度過高采取的措施是小火小心加熱、水浴加熱（100℃以下）、減壓蒸發(fā)、緩慢滴加藥品、間歇性緩慢加入反應(yīng)物、使用溫度計(jì)控制溫度等。3、反應(yīng)物用量、濃度及加料方式控制（1）反應(yīng)物用量或濃度的控制的目的：①控制產(chǎn)物②控制反應(yīng)速率③控制反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品產(chǎn)率④控制環(huán)境溫度⑤抑制（促進(jìn)）離子的水解⑥降低生產(chǎn)成本如：酸浸時(shí)酸過量的目的：為了提高礦石中某金屬元素的浸取率；抑制**離子的水解等。如：對(duì)有多種反應(yīng)物的體系，增大便宜、易得的反應(yīng)物的濃度目的是：提高其他物質(zhì)的利用率，使反應(yīng)充分進(jìn)行；降低生產(chǎn)成本等。如：增大濃度可以加快反應(yīng)速率，使平衡發(fā)生移動(dòng)等。（