《化工流程问题精品公开课资源课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工流程问题精品公开课资源课件.ppt（26页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、化工流程问题 一轮复习难点分解,问题一 什么是工艺流程问题,一是从混合物中分离、提纯或除去某一种物质；二是利用某些物质制备另一物质。,化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。,目的,三年全国2卷高考化工流程问题,问题二 规律,例1(2017全国卷，27)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：,27,陶瓷在高温下会与Na2CO3反应,Fe,Al(OH)3,小,(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶
2、，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到_(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。a80b60c40d10步骤的反应类型是_。,d,复分解反应,1.工业流程的主要框架是：,原料无机矿物,核心化学反应,所需产品,原料的循环利用,排放物的无害化处理,（1）规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环。”,(2)读流程图箭头:箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。,2.问题设置的特点：,（1）问题各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。,（2）超纲知识题目中要么有信息提示，要么与解答题目无
3、关。,（3）每题中基本上都有与流程图无关的问题，可以直接根据已有的知识去完成。大可不必被复杂的工艺流程题吓倒！,【2007 广东21】（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。,【2011 广东32】(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_。,蒸发皿,(5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生,1）制备过程中原料预处理的5种常用方法,3.方法归纳,研磨,水浸,酸浸,灼烧,煅烧,2）制备过程中控制反应条件的6种方法,调节溶液的pH,控制温度,控制压强,使用合适的催化剂,趁热过滤,冰水洗涤,回
4、答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为,同时V2O4转化成VO2+。“废渣1”的主要成分是。(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为mol。(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124-形式存在于溶液中。“废渣2”中含有。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH+V4O124-R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈(填“酸”“碱”或“中”)性。,V2O5+2H+2VO2+H2O,SiO2,0.5,Fe(OH)3和Al(OH)3,碱,(5)“流出液”中阳离子最多的是。
5、(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式:。,K+,2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O,问题三 化工流程题的设问角度,化学反应原理化学原理在实际工业上是否可行（“强”制“弱”还是“高”制“低”），涉及元素化合物、氧化还原、反应方程式等。如何控制成本低原料的选取使用、设备的损耗等，这是整个过程都需考虑的问题如何提高原料的利用率利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用。如何使生产过程要快化学反应速率（从影响反应速率的因素入手分析、解答）如何提高产率化学平衡（从影响平衡的因素入手分析、解答）如何得到纯的产品产品的分离、提纯等实验基本操作问题环保问题
6、反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理，涉及绿色化学问题。,角度即思路！,练习：2016全国卷 高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:,回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按11的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是。(2)“平炉”中发生反应的化学方程式为。(3)“平炉”中需要加压,其目的是。,增大反应物接触面积,加快反应速率,提高原料利用率,提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率,2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O,(4)将K2MnO4转化为
7、KMnO4的生产有两种工艺。“CO2歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4发生歧化反应。反应中生成KMnO4、MnO2和(写化学式)。“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为,阴极逸出的气体是。“电解法”和“CO2歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为。,KHCO3,MnO4 2-e-=MnO4-,H2,32,问题四 规范答题 追求完美,1审题步骤,2.规范答题，追求完美答题模板,1）除杂：除去中的2）干燥：除去气体中的水蒸气，防止3）增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延
8、长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。4）加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。5）温度不高于的原因：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)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。,6）从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大)的方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。7）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的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤，如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来
9、、洗涤、干燥。8）控制某反应的pH使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；pH分离时的范围确定：范围过小导致某离子沉淀不完全，范围过大导致主要离子开始沉淀。9）减压蒸馏(减压蒸发)的原因：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。,小结,细节决定高分！,谢谢大家！,10）检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全。11）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23次。12）检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。13）洗涤沉淀的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。14）冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。,15）乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。16）蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行。17）事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的(如氧气)防止某物质被氧化。,
