化工流程專題.ppt

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1、化工流程專題100℃、2h(或90℃、5h)FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O(2017·新課標Ⅰ卷)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質)來制備,工藝流程如下:低于40℃,TiO2·xH2O轉化反應速率隨溫度升高而增加;超過40℃,雙氧水分解與氨氣逸出導致TiO2·xH2O轉化反應速率下降4-17mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO43-)=(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2

2、],因此不會生成Mg3(PO4)2沉淀一、題目特點1、背景:以真實情景的生產工藝實際的背景知識為載體,結合中學化學學科知識實際,展開探討。2、基本結構原料核心化學反應所需產品原料預處理除雜、凈化產品分離、提純排放物的無害化處理原料循環(huán)利用規(guī)律:主線主產品、分支副產品、回頭為循環(huán)控制反應條件3、設問方式:(1)問題各自相對獨立,無連帶關系,一個問題解決不了不會影響下一個問題的解決;(2)題目中超綱的知識要么有信息提示,要么與解答題目無關;(3)每題基本上都有與流程圖無關的問題,可以直接根據已有的知識去完成。4、原料處理階段常見考點(1)加快反應速率的方法。(2)溶解

3、:通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸等。(3)灼燒、焙燒、煅燒:改變結構,使一些物質在高溫下被氧化或分解。5、分離提純階段的常見考查點(1)調pH除雜①控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。如除去含Al3+、Mn2+溶液中混有的Fe2+,先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調節(jié)溶液的pH。②調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點:一是能與H+反應,使溶液pH增大;二是不引入新雜質。例如,若要除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH。(2)加熱:加快反應速率或促進平衡向某個方向移動。如果在制備

4、過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質,要注意對溫度的控制,如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、濃HNO3等。(3)降溫:防止某物質在高溫時分解或使化學平衡向題目要求的方向移動。6.獲得產品階段的常見考查點(1)洗滌(冰水、熱水或乙醇):洗去晶體表面的雜質離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。(2)蒸發(fā)時在某氣體氛圍中進行以抑制水解:如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質時,應在HCl的氣流中加熱,以抑制Fe3+、Al3+、Mg2+等的水解。(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶:如NaCl和KNO3混合溶液,若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再

5、降溫結晶,則析出的固體主要是KNO3,這樣就可分離出大部分KNO3。(4)蒸發(fā)結晶:如NaCl和KNO3混合溶液,若將混合溶液蒸發(fā)至析出固體,析出的固體主要是NaCl。二、解題步驟讀流程,想原理讀問題,規(guī)范答讀題干,找關鍵思考原理捕捉、提取信息反應方程式反應條件儀器設備轉化率效益速率考察與注意1、書寫方程式:條件(高溫、加熱、電解)、↑、↓2、目的、現(xiàn)象、操作:回答要完整、規(guī)范3、方程式產物判斷結合題干信息:①目的制備?雜質?②流程中的“→”即進出物質(是否變價、氧化劑、還原劑)4、關注陌生信息并合理運用:易分解、易氧化、怕水等5、平衡常數計算:先列出所涉及的K的

6、表達式,再找關系Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3粉碎鐵硼礦、充分攪拌、適當升高溫度等(任寫兩條)Fe3O4SiO2和CaSO4氧化溶液中的Fe2+使溶液中的Al3+和Fe3+變成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,然后除去(七水)硫酸鎂鐵表面的燒藍也就是致密氧化膜難溶于硫酸,礦石中天然的四氧化三鐵具有一定的晶體結構難溶于酸,可通過煅燒方法破壞晶體結構以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如下:常見不穩(wěn)定或易揮發(fā)物質,弱

7、酸、弱堿等(2016·新課標Ⅰ卷)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產工藝如下:回答下列問題:(1)NaClO2中Cl的化合價為________。(2)寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式:_________________________________________________。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為________、________?!半娊狻敝嘘帢O反應的主要產物是________。+32NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2

8、NaOHN

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