無機(jī)化工流程題的解題方法(編輯修改稿)
2025-01-21 05:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 除去甲酸并減少甲酸銅晶體損失 分離提純 預(yù)處理 主反應(yīng) ( 4 ) 獲得產(chǎn)品階段的常見考點(diǎn)： ① 洗滌 ( 冰水、熱水 ) 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。 ② 蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出Fe C l A l C l M g C l2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在 HC l 的氣流中加熱，以防其水解。 ③ 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去 K N O3中的少量 N a C l 。 ④ 蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如除去 N a C l 中的少量 KN O3。 ⑤ 重結(jié)晶 （ 2023江門二模） 某煉鐵廢渣中含有大量 CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn) CuCl22H 2O的工藝流程如下： 廢 渣廢 氣粉 碎 焙 燒 酸 浸空 氣 鹽 酸試 劑 F過 濾濾 渣濾 液 BN a C l調(diào) 節(jié) p H至 3 ~ 4C u C l 2 2 H 2 O②為了獲得 CuCl22H2O晶體，對(duì)濾液 B進(jìn)行的操作是：蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾，濾液經(jīng)冷卻結(jié)晶，過濾得到產(chǎn)品。分析有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線（如圖）， “趁熱過濾 ”得到的固體是 。 Na2SO4 （從題中可以看出溶液中 CuCl2 、 Na2SO4 的含量相差不大） 溫度的影響歸納： ① 、 趁熱過濾 （ 或冰水洗滌 ） 的目的：防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出（ 或升溫時(shí)會(huì)溶解 ） 而帶入新的雜質(zhì) ② 、 冰水中反應(yīng)或降溫 反應(yīng) 的目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭蛊胶庀蛑}目要求的方向移動(dòng) ③ 、 反應(yīng)中 采取加熱措施的作用：一般是為了加快反應(yīng)速率或加速某固體的溶解 ④ 、 如題目中要求溫度控制在某溫度范圍內(nèi) （ 可用水浴或油浴來控制 ） ：一般有以下幾個(gè)目的： A、 防止某種物質(zhì)溫度過高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā) ， 也可能是為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來 ， 具體問題要具體分析 。 如侯德榜制堿中 ，將 CO2通入 NaCl的氨溶液中 ， 保持溶液的溫度為 （ 30+2） ℃ ， 可得NaHCO3晶體 ， 溫度控制在這個(gè)范圍 ， 目的就是防止 NaHCO3晶體 分解 。 而在 Br2的制取過程中 ， 出溴口的溫度控制在 80— 90℃ ， 目的就是要使 Br2揮發(fā)出來而又減少水蒸氣混入 Br2中 。 B、 使催化劑的活性達(dá)到最好： 如合成氨或工業(yè) SO2氧化為 SO3時(shí) ，選擇的溫度是 500℃ 左右 ， 原因之一就是使催化劑的活性達(dá)到最高 。 C、 防止副反應(yīng)的發(fā)生 ：如乙醇的消去反應(yīng)溫度要控制在 170℃ ，原因是就是在 140℃ 時(shí)會(huì)有乙醚產(chǎn)生 。 D、 對(duì)于一些工藝來說 ， 降溫或減壓可以減少能源成本 ， 降低對(duì)設(shè)備的要求 ， 達(dá)到綠色化學(xué)的要求 。 以上有關(guān)溫度的總結(jié)只能說是有這種可能來考 ， 具體問題要具體分析 。 ( 5 ) 其他常見考點(diǎn) ① 化學(xué)方程式 ② 實(shí)驗(yàn)儀器 ③ 計(jì)算 ④ 信息 環(huán)保： 綠色化學(xué) 成本： 原料價(jià)格、能耗控制、循環(huán)利用 4 ．注重答案的文字?jǐn)⑹鲆?guī)范 ( 1) 洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作 2 ～ 3 次。 ( 2) 從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮 — 冷卻結(jié)晶 — 過濾 — 洗滌— 干燥。 ( 3) 在寫某一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明 “ 是為了除去XX 雜質(zhì) ” ，只寫 “ 除雜 ” 等一類萬金油式的回答是不給分的。 ( 4) 看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平。 （ 2023廣東高考 32） 難溶性雜鹵石（ K2SO4MgSO42CaSO42H2O）屬于 “呆礦 ”，在水中存在如下平衡： K2SO4MgSO42CaSO42H2O(S) 2Ca2＋ ＋ 2K＋ ＋ Mg2＋ ＋4SO42－ ＋ 2H2O 為能充分利用鉀資源，用飽和 Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下： （ 1）濾渣主要成分有 和 以及未溶雜鹵石。 （ 2）用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋 Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出 K＋ 的原因： Mg(OH)2 CaSO4 加入 Ca(OH)2溶液，氫氧根與鎂離子結(jié)合成 Mg(OH)2，Ca2＋ 與 SO42－ 結(jié)合成 CaSO4而析出，使平衡向右移動(dòng)，雜鹵石溶解浸出 K＋ （留在濾液中）。 （ 3） “除雜 ”環(huán)節(jié)中，先加入 溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過濾，再加入 溶液調(diào)濾液 pH至中性。 K2CO3 稀 H2SO4 （ 4）不同溫度下， K＋ 的浸出濃度與溶浸時(shí)間的關(guān)系如右圖，由圖可得，隨著溫度升高， ① ② 在同一時(shí)間 K＋ 的浸出濃度大 K＋ 的溶浸速率加快，達(dá)到溶浸平衡的時(shí)間短。 （ 5）有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過程中會(huì)發(fā)生： CaSO4(S)＋ CO32－ CaCO3(S)＋ SO42－ 已知 298K時(shí)， Ksp(CaCO3)＝ 10－ 9， Ksp(CaSO4)＝ 10－ 5，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù) K（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。 練習(xí) :聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁 [Al2(OH)nCl6n]。本實(shí)驗(yàn)采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價(jià)格廉的高嶺土，化學(xué)組成為： Al2O3（ 25%～ 34%）、SiO2（ 40%～ 50%）、 Fe2O3（ %～ %）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下： 高 嶺 土 A 酸 適 量 C a C O 3煅 燒 浸 出 攪 拌 ， 調(diào) 節(jié) 溶 液 p H 在 4 . 2 ~ 4 . 5 ， 過 濾蒸 發(fā) 濃 縮 A l 2 ( O H ) n C l 6 n 9 0 ~ 1 0 0 0 C 已知： Fe3＋ 、 Al3＋ 以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的 pH分別為 、 。 改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)
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