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化学工艺流程专题复习[优质ppt]


kJ·mol-1。
(2)接触氧化: 2SO2(g)+O2(g)催化△剂2SO3(g)
ΔH=-
196.6 kJ·mol-1。 (3)三氧化硫的吸收: SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l)
ΔH=-130.0 kJ·mol-1 。
3. 三个主要设备:沸腾炉 、 接触室 、 吸收塔 。
4. 三个反应条件 (1)温度:根据平衡移动原理,应在低温下进行,但低温时 催化剂的活性不高,反应速率低,实际生产中采用 400~500℃ 的温度。 (2)常压:根据平衡移动原理,应在高压下进行,但增大压 强对SO2的转化率提高不大,且加压会增大成本和能量消耗, 而常压下的转化率已很高,实际生产采用常压操作。 (3)适当 过量 的空气:目的是提高SO2的转化率。
(2)分离提纯阶段的常见考点: ①调pH除杂: a.控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示
物质
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2
开始沉淀 2.7
7.6 8.3
沉淀完全 3.7
9.6 9.8
如要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该先用氧化剂 把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到 3.7。
5. “三废”处理和能量综合利用 (1)“三废”处理方法 ①尾气吸收: SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O CaSO3+H2SO4===CaSO4+SO2↑+H2O ②废水处理:根据杂质性质的不同,采用不同的化学方 法,如酸碱中和法、重金属离子沉淀法。 ③废渣利用:制砖或制造水泥,提炼贵重有色金属。 (2)能量的充分利用 硫酸生产中的反应热可用于预热反应物,满足自身能量的 需要,还可以由硫酸厂向外界输出大量能量(供热发电)。
③加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在
制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度
的控制。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、
HNO3(浓)等物质。
④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、使 化学平衡向着题目要求的方向移动。
⑤萃取。 (3)获得产品阶段的常见考点: ①洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子, 并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ②蒸发加热时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析 出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气氛中加 热,以防其水解。 ③蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量 NaCl。
三。知识贮备
1.熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下)
知识点一 工业制备硫酸 1. 合成硫酸的三种原料:硫黄(或黄铁矿) 、 空气 、 水

2. 三个反应
(1)造气: S(s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH=-297 kJ·mol-1
或 4FeS2(s)+11O2(g)===2Fe2O3(s)+8SO2(g) ΔH=-3412
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:
能与H+反应,使溶液pH增大;不引入新杂质。 例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。 调pH值的目的:促进或抑制水解 调pH值的方法:加酸性或碱性物质(未必是酸和碱),注意 不能引入杂质离子(产品中没有的) pH值的控制范围:一种物质完全沉淀点,与另一种物质完全 不沉淀点 ②试剂除杂。
[特别提醒] (1)注意硫酸工业生产中的五个“三”:“三 原料”、“三反应”、“三设备”、“三条件”、“三废”。
阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力。
该类试题常涉及的知识点有: (1)氧化还原反应的判断。 (2)化学方程式或离子方程式的书写。 (3)化学反应速率和化学平衡理论的应用。 (4)化学反应中的能量变化。 (5)与化学实验相结合的实验操作,如除杂、分离、提纯、检验等。 (6)环境保护与绿色化学。
工艺流程专题 ห้องสมุดไป่ตู้.工艺流程题的特点 二.工业流程常见的操作与名词
四.化工流程题常见的解题方法和答题技巧
一.工艺流程题的特点
一是试题源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设
问,使问题情境真实。二是试题内容丰富,涉及化学基础知识的
方方面面,能考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查
考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是试题新颖,
(3)反应条件的选择 ①、试剂用量控制 控制流速:控制用量,从而控制产物种类、反应产生的热量 ②反应温度选择 水浴加热的优点:受热均匀,便于控制温度。 控制一定温度的目的:a.加快反应速率 b.防止温度过高,物 质挥发、分解 易挥发物质:浓盐酸、浓硝酸、有机物。 易分解物质:H2O2、硝酸、KMnO4、NH4Cl、难溶的碱 (Mg(OH)2,Fe(OH)3,等),次氯酸 结晶的方法 : 蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量 NaCl。 蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。 ⑷ 工艺流程的优缺点评价 循环利用,节约成本 ※能循环利用的物质的判断:闭合回 路,有进有出 原料价格低廉 .原子利用率高,绿色化学 ,没有污染,没有 有毒有害物质产生
二.熟悉工业流程常见的操作与名词 (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词: ①加快反应速率。 ②溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。
水浸:与水接触反应或溶解。 浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(更多转化)。 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 过过滤除去的溶解过程。 ③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一 些杂质高温下氧化、分解。
(4)过滤 ①、如何检验沉淀已完全? ②、判断沉淀已洗净的方法 ③、趁热过滤 两种溶质,一种在较高温度时溶解度小,易析出;一种溶解 度大,不易析出。
目标要得到溶解度大的物质:防止温度降低,析出溶质晶体,造成物质损 失,提高产率
目标要除去溶解度小的物质:除去滤渣,防止滤液中溶质析出
④、用有机溶剂洗涤晶体:①除去晶体表面水分,减少溶解损耗②有机物易 挥发,便于干燥
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