公开课无机化工流程题解题策略课件.ppt

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1、无机工业流程题解题策略与解题方法指导,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。,它以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理,紧扣信息,抓住关键、准确答题。,例题:某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3,MgSiO3,CaMg(CO3)2,Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:,部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表。,(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,

2、可采取的措施有(写两条),(2)滤渣I的主要成分有。,(3)从滤液中可回收利用的主要物质有。,1,题头:介绍原材料。,2,题干:用框图形式将主要产工艺流程表示出来。,3,题尾:设问,一,无机工业流程图的构成特点,二,设问特点,1,以点的形式设问。即不需要理清工业生成流程图的主线即可以答题。,2,以线的形式设问。即必须先理解工业生产流程图主线与核心部分才能答题。,(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(写两条),(2)滤渣I的主要成分有。,三、工业生产流程图主线与核心及解题策略,原料预处理,产品分离提纯,反应条件控制核心反应式的书写,考试时,通常就核心反应区的三个部分设问。紧盯目

3、标物质,弄清每一步反应原理及产物。一般而言,其解题方法都是有章可循的。本堂课,针对原料预处理及反应条件控制两部分介绍解题方法。,1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(两条),例题1:某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3,MgSiO3,CaMg(CO3)2,Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:,(一)原料预处理解题方法,适当增加硫酸的浓度、升高温度等。,原料预处理的常用方法总结,通常从化学反应速率和平衡的角度思考,旨在提高反应速率和目标物质的转化率。,研磨,增大反应物接触面积,加快反应速率。,水浸,与水反应或溶解,使原料变成可溶性离子。,酸浸碱浸

4、,与酸(碱)接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶性物质过滤分离。,灼烧,煅烧,改变结构,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。,除去可燃性杂质或使原料初步转化。,粉碎,练习1:稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:,已知:废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出):,(1)步骤I中进行原料预处理的目的为_。,除去ZnO、Al2O3等杂质,富集Y2O3,(二)工艺流程常用的控制反应条件的方法,例题2:以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料

5、生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:,FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O,(3)反应需控制反应温度低于35,其目的是_。,防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解),例题3:某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3,MgSiO3,CaMg(CO3)2,Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:,部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表。,(2)滤渣I的主要成分有。,Fe(OH)3、Al(OH)3,(1)调节溶液的pH。能与H反应,使溶液pH变大,便于沉淀某些杂质离子。(不引

6、入新杂质),例如若要除去Cu2中混有的Fe3,可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。,(2)控制温度。根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。,(3)控制压强。改变速率,影响平衡。,(4)使用合适的催化剂。加快反应速率,缩短达到平衡所需要的时间。,工艺流程常用的控制反应条件的方法总结,练习2:钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:,(2)酸溶时通常控制

7、反应温度不超过70,且不使用浓硝酸,原因是_、_。,防止反应速率过快、浓HNO3易挥发、分解,练一练:某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3,MgSiO3,CaMg(CO3)2,Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:,部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表。,(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(写两条),(2)滤渣I的主要成分有。,(3)从滤液中可回收利用的主要物质有。,适当提高反应温度、增加硫酸的浓度,Fe(OH)3、Al(OH)3,Na2SO4,(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl,已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:,将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:。,按中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:。除去产品中该杂质的方法是:。,降温前,溶液中NaCl已达饱和。所以降低过程中,会少量析出。,重结晶。,NaCl的溶解度比其他物质小,且受温度影响不大。,

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