高中工业流程.doc

一、工业流程常见得操作
（一)原料得预处理
①粉碎、研磨:减小固体得颗粒度,增大固体与液体或气体间得接触面积,加快反应速率。(研磨适用于有机物得提取,如苹果中维生素C得测定等)
②水浸:与水接触反应或溶解。
③酸浸:通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”得任务就是选择适当得溶剂,使矿物原料中得有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离得目得。
④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时得灼烧就就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。
⑤灼烧、焙烧、煅烧:改变结构与组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土与石灰石。
(二）控制反应条件得方法
①控制溶液得酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀——pH值得控制。
例如:已知下列物质开始沉淀与沉淀完全时得pH如下表所示

若要除去Mn2＋溶液中含有得Ｆe2+，应该怎样做？
提示:先用氧化剂把Ｆe2+氧化为Ｆｅ3+,再调溶液得pH到3、7。
调节pH所需得物质一般应满足：
1）能与H＋反应,使溶液pH值增大;２)不引入新杂质。例如:若要除去Ｃu2+溶液中混有得Fｅ3+,可加入ＣuO、Cu(ＯH）2、Ｃｕ2(OＨ)２ＣO3等物质来调节溶液得pH值(原理:CuO、Cu(OH)２、Ｃｕ2(OH)2ＣO3与Ｈ＋反应,使溶液中H+浓度减小,pＨ上升)。
②蒸发、反应时得气体氛围：抑制物质得水解,提高产率
③加热得目得:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动(正向移动或逆向移动,由题意而定)
④降温反应得目得:防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求得方向移动
⑤趁热过滤:防止某物质降温时会析出
⑥冰水洗涤：洗去晶体表面得杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中得溶解损耗
(三)物质得分离与提纯得方法
①结晶——固体物质从溶液中析出得过程(蒸发溶剂、冷却热饱与溶液、浓缩蒸发)
高中化学工艺流程题必备知识点与答题模板总结重结晶就是利用固体物质均能溶于水,且在水中溶解度差异较大得一种除杂质方法。
②过滤——固、液分离
③蒸馏——液、液分离
④分液——互不相溶得液体间得分离
⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。
⑥升华——将可直接气化得固体分离出来。
⑦盐析——加无机盐使溶质得溶解度降低而析出
(四)常见名词
浸出:固体加水(酸）溶解得到离子
浸出率:固体溶解后,离子在溶液中得含量得多少
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得溶解过程
水洗:通常为除去水溶性杂质
水浸:与水接触反应或溶解
二、常见文字叙述方法
1.洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作２-３次。
２.从溶液中得到晶体：蒸发浓缩－降温结晶-过滤-(洗涤－干燥)。
注意：①在写某一步骤就是为了除杂就是，应该注明“就是为了除去Xx杂质”(只写“除杂”等一类没有完整概括得回答就是不给分得。)
②审题要抓住关键,如瞧清楚就是写化学反应方程式还就是离子方程式,并注意配平。
三、难点解析
(一)对于实验目得为从混合物中分离、提纯某一物质一得题目,其实就就是对混合物得除杂、分离、提纯。
当遇到这一类题时,要求学生一定要认真在题目中找出要得到得主要物质就是什么,混有得杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物,要用什么样得方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作得目得。这里特别提一提蒸发与结晶。蒸发与结晶方法都可以将溶液中得溶质以固体形式析出，具体采用何种方法,主要取决于溶质得溶解度。
有得物质它得溶解度随温度得升高变化比较大,如ＮＨ4NO3、KNＯ3等物质,在蒸发过程中比较难析出来,所以要用冷却法使它结晶。而有得物质它得溶解度随温度得升高变化比较小,如NaＣl、KＣl等,有少数物质得溶解度随温度得升高而减小,如Ca(OH）２要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩得方法。例如NａＣl与KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出得固体主要就是NaCl,母液中就是ＫNO３与少量NａCｌ。如果将混合溶液加热后再降温,则析出得固体主要就是KNO3，母液中就是NａCl与少量KNＯ３。如果就是除杂，杂质所含得量比较少,一般就是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NａＣｌ,常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干(不同得物质在烘干时采取得方法不同),就可得到KNO３固体了。如果ＮaＣl溶液中含少量ＫNO3，则用蒸发浓缩结晶法,这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质,主要原因就是如果温度下降,杂质也会以晶体得形式析出来。
（二)对于目得为制备某一物质得流程题,要求学生注意以下几个方面:
１、明确题目目得就是制什么物质,从题干或问题中获取有用信息，了解产品得性质。只有知道了实验目得,才能非常清楚得知道整个流程得意义所在,题目中得信息往往就是制备该物质得关键所在。而产物如果具有某些特殊性质(由题目信息获得或根据所学知识判断)，则要采取必要得措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况:
（1)如果在制备过程中出现一些受热易分解得物质或产物,则要注意对温度得控制。如:侯德榜制碱中得ＮaＨCO3;还有如H2O２、Ca（HＣO３)2、ＫMnO４、AgNO３、HNO3(浓）等物质。
(２)如果产物就是一种会水解得盐，且水解产物中有挥发性得酸产生时,则要加相对应得酸来防止水解。如:制备ＦeCl３、ＡlCｌ3、MgCｌ2、Cu(ＮO3)２等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时,都要加相应得酸或在酸性气流中干燥来防止它水解,否则得到得产物分别就是Fe2Ｏ3、Al2Ｏ３、MgO、CuO；而像Ａl2(SO４)3、ＮaAlO2、Na２ＣO3等盐溶液,虽然也发生水解，但产物中Al(OH)3、H2SＯ4、NaＨCO3、NaOH都不就是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐得水解,最后得到得还就是溶质本身。
（3）如果产物就是一种强得氧化剂或强得还原剂，则要防止它们发生氧化还原得物质,如:含Ｆｅ２+、SO３2-等离子得物质,则要防止与氧化性强得物质接触。
(4)如果产物就是一种易吸收空气中得ＣO2或水(潮解或发生反应)而变质得物质(如NaOＨ固体等物质)，则要注意防止在制备过程中对CO2或水得除去,也要防止空气中得CO2或水进入装置中。
(５)如果题目中出现了包括产物在内得各种物质得溶解度信息,则要注意对比它们得溶解度随温度升高而改变得情况,根据它们得不同变化,找出合适得分离方法。
2、寻找在制备过程中所需得原料,写出主要得化学反应方程式或制备原理,从中了解流程图。从近几年得高考题目中会发现,大多数题目都会给出制备物质时所需得原料,但一般会涉及到物质得分离、提纯得操作。所以在明确了实验目得之后,再写出主要得反应方程式,观察有没有副产品,如果有,剩余得步骤就就是分离提纯了。
3、注意外界条件对工艺流程得影响在很多流程图得题目中,我们经常会瞧到压强、温度等外界条件得出现,不同得工艺对物质反应得温度或压强有不同得要求，它所起得作用也不一样，但却都就是能否达到实验目得得关键所在,也就是命题专家们经常要考察学生得地方。对外界条件得分析主要可从以下两个方面着手:
（1)对反应速率有何影响?
（２)对平衡转化率有何影响?这里主要说一说温度得影响,归纳总结之后,主要有以下几个方面得形式来考察学生：
①趁热过滤(或冰水洗涤)得目得:防止某物质降温时会析出（或升温时会溶解)而带入新得杂质；
②冰水中反应或降温反应得目得：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求得方向移动;
③反应中采取加热措施得作用：一般就是为了加快反应速率或加速某固体得溶解;
④如果题目中要求温度控制在具体得一个温度范围内(可用水浴或油浴来控制):一般有以下几个目得：
A、防止某种物质温度过高时会分解或挥发,也可能就是为了使某物质达到沸点挥发出来,具体问题要具体分析。如侯德榜制碱中,将CO2通入NaCl得氨溶液中,保持溶液得温度为（30+２)℃，可得ＮaＨCO3晶体,温度控制在这个范围,目得就就是防止NａHCＯ3分解。而在Br2得制取过程中,出溴口得温度控制在80－90℃,目得就就是要使Bｒ２挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。
B、使催化剂得活性达到最好:如工业合成氨或工业SO2氧化为ＳO3时,选择得温度就是500℃左右,原因之一就就是使催化剂得活性达到最高。
C、防止副反应得发生:如乙醇得消去反应温度要控制在１7０℃,原因就是就就是在１4０℃时会有高中化学工艺流程题必备知识点与答题模板总结乙醚产生。
D、对于一些工艺来说,降温或减压可以减少能源成本,降低对设备得要求,达到绿色化学得要求。
四、答题规律
(1）增大原料浸出率（离子在溶液中得含量多少)得措施:搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体得流速（浓度、压强),增大气液或固液接触面积
(2)加热得目得：加快反应速率或促进平衡向某个方向（一般就是有利于生成物生成得方向)移动
（３)温度不高于××℃得原因适当加快反应速率,但温度过高会造成挥发（如浓硝酸)；分解(如H2O2、NH4HCO3)；氧化(如Na2SＯ3)；促进水解(如ＡlCｌ３)等,影响产品得生成,造成浪费
(4）从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大得晶体)得方法【蒸发浓缩＜至有晶膜出现>、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥】
（5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小得晶体得方法（蒸发浓缩、趁热过滤＜如果温度下降,杂质也会以晶体得形式析出来>、洗涤、干燥)
(6）溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到得仪器(“仪器”可以换另一种方式来考察，如:玻璃仪器、可以直接在火焰上加热得仪器等)
(7）控制某反应得pH值使某些金属离子以氢氧化物得形式沉淀(调节pH所用试剂为主要元素对应得氧化物、碳酸盐、碱,以避免引入新得杂质;pＨ分离时得范围确定、范围过小得后果＜导致某离子沉淀不完全＞或过大得后果＜导致主要离子开始沉淀＞)
(８）减压蒸馏(减压蒸发)得原因:减小压强,使液体沸点降低，防止(如H２Ｏ２、浓硝酸、NH４ＨＣO３)受热分解\挥发
(９)检验溶液中离子就是否沉淀完全得方法:将溶液静置一段时间后,向上层清液中滴入对应得沉淀剂（必要时先加酸酸化排除其她离子得干扰)，若无沉淀生成,则离子沉淀完全（写出详细得操作、现象、结论)
(10)洗涤沉淀:沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后,重复操作2-3次
（11)检验沉淀就是否洗涤干净得方法：取少量最后一次得洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,若……,则沉淀洗涤干净(写出详细得操作、现象、结论)
(12)洗涤得目得:除掉附着在沉淀表面得可溶性杂质
(13)冰水洗涤得目得:洗去晶体表面得杂质离子并降低被洗涤物质得溶解度,减少其在洗涤过程中得溶解损耗
(14）乙醇洗涤得目得：降低被洗涤物质得溶解度,减少其在洗涤过程中得溶解损耗,得到较干燥得产物
(15）蒸发、反应时得气体氛围:抑制某离子得水解,如加热蒸发AlＣl3溶液时为获得ＡlCl3需在HＣl气流中进行
(１６)事先煮沸溶液得原因：除去溶解在溶液中得(如氧气）防止某物质被氧化
(１7)控制pＨ可以抑制或促进物质得水解
五、常考问题
１、“浸出”步骤中,为提高镁得浸出率,可采取得措施有:
答：适当提高反应温度、增加浸出时间,加入过量硫酸,边加硫酸边搅拌
2、如何提高吸收液与SO2反应速率:
答:适当提高温度、增大吸收液或NaClO3得浓度、增大SO2与吸收液得接触面积或搅拌
3、从溶液中得到晶体:
答:蒸发浓缩－冷却结晶－过滤－洗涤－干燥
4、过滤用到得三个玻璃仪器:
答:普通漏斗、玻璃棒、烧杯
5、过滤后滤液仍然浑浊得可能得操作原因:
答：玻璃棒下端靠在滤纸得单层处，导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘
６、沉淀洗涤操作:
答:往漏斗中(工业上改为往过滤器中)加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2－3次
7、检验沉淀Fｅ(OＨ)３就是否洗涤干净(含SO4２-):
答:取最后一次洗涤液，加入BａCl2溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净,若无白色沉淀则说明洗涤干净
８、如何从MgCｌ２·6Ｈ2O中得到无水MｇCl２:
答：在干燥得HCl气流中加热,干燥得ＨCl气流中抑制了MgＣl2得水解,且带走ＭgＣl2·6H２O受热产生得水汽
9、①直接加热MgCl２·６Ｈ2O易得到Mg(OH）Cl得方程式；②加热LnＣl３·6H2O生成LＮOCl得方程式
答:①MgＣl2·６Ｈ2O＝＝Δ＝=Ｍg（ＯH)Cl＋MgO+ＨCl+５H2O;②（加氯化铵抑制其水解)LnCｌ3·nH2O==Δ==Ｌn（OH)3＋３ＨCl+(n-3)Ｈ2O
１0、CｕCl2中混有Fe3＋加何种试剂调pH值：
答:CｕＯ、Ｃu(OH)2、ＣｕＣO3、Cu２(OH)2CO３。原因:加CｕO消耗溶液中得H+得,促进Fe３+得水解，生成Fe(OH)3沉淀析出
11、调pH值使得Cu2＋(4、７－6、2)中得Fe3+(2、1～3、2)沉淀,ｐＨ值范围就是:
答：3、２－4、７。原因：调节溶液得pH值至3、2～4、７,使Ｆe3＋全部以Fe(ＯH)3沉淀得形式析出而Cu２＋不沉淀,且不会引入新杂质
12、产品进一步提纯得操作：
答:重结晶
13、趁热过滤得原因即操作:
答:减少过滤时间、保持过滤温度,防止××杂质析出;操作：已预热得高中化学工艺流程题必备知识点与答题模板总结布氏漏斗趁热抽滤
14、水浴加热得好处：
答:受热均匀,温度可控，且温度不超过100℃
１5、减压蒸发(小心烘干)：
答:常压蒸发温度过高，××易分解;或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止××分解
1６、Mg(OH)２沉淀中混有Ca(OH)２应怎样除去:
答：加入MgCl2溶液,充分搅拌，过滤,沉淀用蒸馏水水洗涤
１7、蒸发浓缩用到得主要仪器有、、烧杯、酒精灯等
答:蒸发皿、玻璃棒。还有取蒸发皿用坩埚钳
18、不用其它试剂,检查ＮH4Cl产品就是否纯净得方法及操作就是:
答:加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净
19、检验NH４＋得方法就是：
答:取××少许,加入ＮaＯＨ溶液后加热，生成得气体能使润湿得红色石蕊试纸变蓝。(注意方法与操作得差别)
20、过滤得沉淀欲称重之前得操作:
答：过滤,洗涤,干燥,(在干燥器中)冷却,称重
21、“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少量水，加热至，然后再“冷却结晶”:
答:稀释溶液,防止降温过程中××析出,提高产品得纯度
22、苯甲酸得重结晶中粗苯甲酸全部溶解后,再加入少量蒸馏水得目得:
答：为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸,一般再加入少量蒸馏水
23、加ＮaＣｌ固体减低了过碳酸钠得溶解度，原因:
答:Na+浓度显著增加抑止了过碳酸钠得溶解
2４、检验Fｅ（OH)3就是否沉淀完全得试验操作就是：
答:取少量上层清液或过滤后得滤液，滴加几滴KSCN溶液，若不出现血红色,则表明Fe(OH)3沉淀完全。
25、检验滤液中就是否含有Fe3+得操作就是：
答:滴入少量KＳＣN溶液,若出现血红色,则证明有Ｆｅ3+(或加NaＯH,根据情况而定）