资源描述
化工流程题
考点分析:
1、考查原料预处理(酸浸) 、物质的分离提纯(调节PH、溶解度曲线、重结晶法) 、副产物的回收利用等;
2、考查元素及化合物性质,调节PH值除杂法的原理,排除除杂过程中各种离子的相互干扰。
3、考查元素及化合物的转化关系,混合物分离提纯的方法,化学式,离子方程式的书写,盐类水解原理。
熟悉工业流程的几个常用的关键词
1、浸出:固体加入水或酸溶解得到离子。
2、酸浸:指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去溶解的过程。
3、水洗:水洗通常是为了除去水溶性的杂质。有机物洗涤:减少晶体损失
4、灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转为容易提取的物质:如海带中提取碘等
5、酸作用:溶解、去氧化物(膜)、调节PH促进水解(沉淀)
6、碱作用:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节PH促进水解(沉淀)
7、氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子
8、控制PH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离
9、煮 沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气
10、趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度
知识储备:
金属单质及其化合物的化学性质;非金属单质及其化合物的化学性质;
酸碱盐的溶解性,单质和化合物的转化关系;
有关混合物的分离提纯方法:
A、萃取——适合于某一溶质在一种溶剂中溶解度很小,在一种溶剂中溶解度很大;
分液——适合于液、液互不相溶分离;
B、过滤——适合于固、液分离,趁热过滤——防止溶液中某溶质析出,冷却过滤——让溶液中某溶质冷却析出;
洗涤、干燥——洗净固体表面的溶夜和除去固体表面的的水分;
C、蒸发浓缩——使稀溶液变成浓溶液便于溶质结晶析出;
D、冷却结晶——适合于溶解度随温度升高而增大快的多数物质如KNO3,
E、加热结晶——适合于溶解度随温度升高而减小快的极少数物质,
F、蒸发(浓缩)结晶——适合于溶解度随温度升高没有多在变化的极少数物质如NaCl;
G、分馏、蒸馏——适合于液、液(沸点相差大)相溶分离;
有关氧化还原反应方程式的书写方法:如Fe3+ + H2O2 + — ;
SO2 + Cl2 + — ;
盐类水解原理;平衡移动原理。
解题方法
1、首先粗读题图,尽量弄懂流程图。
2、对比分析原材料与目标产物,找出原料与产品之间的关系:从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素?
3、思考步骤中加入某试剂,采取某方法,其目的是什么?(除去什么元素、引进什么元素?)一般只关注问题有关的步骤,问什么推什么,其他不必清楚。
图中一般会出现超纲知识,但题目中蕴涵了提示(所给资料一定有用!一定用到!分解、重组、迁移到本题中来。)
有的步骤不能读懂,这时主要看这一步的结果,用已学过的知识来“圆”这个结果
4、 作答时一定要看清所提问题,不能答非所问,注意语言表达的科学性。
注:
当前的化工生产,为了降低成本,减少污染,增加效益,大都设计成综合利用原材料,生产多种产品的工艺生产线.为此这种工艺流程题很多.
大多数提问用所学知识便可直接回答,但个别地方往往有悖所学知识,这时就要考虑产物、 环保、产量、成本等等。
答题时注意前后问题往往没有联带效应,即前一问不能回答没关系,不影响后面回答问题。遇到做不出来的问题要及时放弃,以免影响其他问题的作答。
高频问题:
1、 搅拌目的:
充分接触,提高反应速率,使反应进行得更完全(若是固体溶解:提高溶解速率和程度)
2、 将反应物粉碎目的:
增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分
3、 水浴加热的好处: 答:受热均匀,温度可控,且温度不超过100℃
4、过滤的沉淀欲称重之前的操作:答:过滤,洗涤,干燥,(在干燥器中)冷却,称重
5、可循环使用的物质:既加入该物质也产出该物质
6、加入H2O2的目的:一般是将Fe2+氧化为Fe3+,
7、在某一可逆反应中加入某物质的作用:一般是使平衡移动,从而达到目的
8、“浸出”步骤中,为提高浸出率,可采取的措施有:
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
9、如何提高吸收液和SO2反应速率:
答:适当提高温度、增大吸收液或NaClO3的浓度、增大SO2与吸收液的接触面积或搅拌
10、从溶液中得到晶体: 蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥
11、过滤用到的三个玻璃仪器: 答:普通漏斗、玻璃棒、烧杯
12、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因:
答:玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘
13、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
14、检验沉淀Fe(OH)3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
15、如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2:
答:在干燥的HCl气流中加热,干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽
16、直接加热MgCl2·6H2O易得到Mg(OH)Cl;加热LnCl3·6H2O生成LnOCl
17、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消耗溶液中的H+,促进Fe3+的水解,生成Fe(OH)3沉淀析出
18、调pH值使得Cu2+(4.7-6.2)中的Fe3+(2.1~3.2)沉淀,pH值范围是:
答:3.2~4.7。原因:调节溶液的pH值至3.2~4.7,使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀,且不会引入新杂质
19、产品进一步提纯的操作: 答:重结晶
20、趁热过滤的原因及操作:
答:减少过滤时间、保持过滤温度,防止××杂质析出;已预热的布氏漏斗趁热抽滤
21、需将温度或者时间控制在某一数值的原因:
例如需将温度控制在60℃ 答:①因为低于60℃,反应速率达不到最大值②高于60℃,反应温度对反应结构影响不到,造成资源浪费③从工业效率角度考虑,控制温度在60℃较为合理
22、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
23、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,沉淀用蒸馏水洗涤
24、蒸发浓缩用到的主要仪器有 、 、烧杯、酒精灯等
答:蒸发皿、玻璃棒。还有取蒸发皿用坩埚钳
25、不用其它试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是:
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
26、检验NH4+的方法是:
答:取××少许,加入NaOH溶液后加热,生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。(注意方法与操作的差别)
27、工业上用50~60℃热风吹干六水氯化锶,选择该温度的原因是:
温度低不利于除去表面附着的水,但温度高于61℃时六水氯化锶中的结晶水也会失去
28、“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“冷却结晶”:
答:稀释溶液,防止降温过程中××析出,提高产品的纯度
29、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后,再加入少量蒸馏水的目的:
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
30、加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度,原因:
答:Na+浓度显著增加,抑止了过碳酸钠的溶解
31、检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是:
答:取少量上层清液或过滤后的滤液,滴加几滴KSCN溶液,若不出现血红色,则表明Fe(OH)3 沉淀完全。
32、检验滤液中是否含有Fe3+的操作是:
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)
33、 冰水洗涤的目的:
34、 防止某物质升温时会溶解而带入新的杂质;
35、冰水中反应或降温反应的目的:防止某物质在高温时会溶解或为使平衡向着题目要求的方向移动;
36、反应中采取加热措施的作用:一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解;
37、题目要求温度控制在某温度范围内(可用水浴或油浴来控制):一般有以下几个目的:
A、防止某种物质温度过高时会分解或挥发,也可能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的氨溶液中,保持溶液的温度为(30+2)℃,可得NaHCO3晶体,温度控制在这个范围,目的就是防止NaHCO3分解。而在Br2的制取过程中,出溴口的温度控制在80—90℃,目的就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。
B、使催化剂的活性达到最好:如合成氨或工业SO2氧化为SO3时,选择的温度是500℃左右,原因之一就是使催化剂的活性达到最高。
C、防止副反应的发生:如乙醇的消去反应温度要控制在170℃,原因是就是在140℃时会有乙醚产生。
D、对于一些工艺来说,降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
38、结晶的几种方法:
(1)、当溶液是单一溶质时①、所得晶体不带结晶水(如NaCl、KNO3): 蒸发、结晶②、所得晶体带结晶水:蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶,过滤
(2)当溶液中有两种或以上溶质时①、要得到溶解度受温度影响小的溶质:浓缩(结晶),趁热过滤 ②、要得到溶解度受温度影响大的: 蒸发浓缩,冷却结晶
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