《化學(xué)工藝流程專題復(fù)習(xí)ppt課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)工藝流程專題復(fù)習(xí)ppt課件.ppt（99頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、工藝流程專題,一工藝流程題的特點(diǎn),二工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞,三知識(shí)貯備(中學(xué)化學(xué)中重要的化工生產(chǎn)原理),四.化工流程題常見(jiàn)的解題方法和答題技巧,一工藝流程題的特點(diǎn)一是試題源于生產(chǎn)實(shí)際，以解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題為線索進(jìn)行設(shè)問(wèn)，使問(wèn)題情境真實(shí)。二是試題內(nèi)容豐富，涉及化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的方方面面，能考查考生對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握和應(yīng)用情況，同時(shí)考查考生解決化工生產(chǎn)中的相關(guān)問(wèn)題的遷移推理能力。三是試題新穎，閱讀量、思維含量較大，考查考生的資料收集、處理能力。,該類試題常涉及的知識(shí)點(diǎn)有：(1)氧化還原反應(yīng)的判斷。(2)化學(xué)方程式或離子方程式的書(shū)寫(xiě)。(3)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論的應(yīng)用。(4)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。(5

2、)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)操作，如除雜、分離、提純、檢驗(yàn)等。(6)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)。,水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。浸出：固體加水(酸)溶解得到離子。浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)。酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。 灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。,二熟悉工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞(1)原料處理階段的常見(jiàn)考點(diǎn)與常見(jiàn)名詞：加快反應(yīng)速率。溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等。,例如：已知下列物質(zhì)開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示,9.8,8.3,Mn(OH)2,9.6,7.6,Fe(

3、OH)2,3.7,2.7,Fe(OH)3,沉淀完全,開(kāi)始沉淀,物質(zhì),如要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該先用氧化劑把Fe2氧化為Fe3，再調(diào)溶液的pH到 3.7。,(2)分離提純階段的常見(jiàn)考點(diǎn)：調(diào)pH除雜：a控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。,b調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H反應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH。調(diào)pH值的目的：促進(jìn)或抑制水解調(diào)pH值的方法：加酸性或堿性物質(zhì)（未必是酸和堿），注意不能引入雜質(zhì)離子（產(chǎn)品中沒(méi)有的）pH值的控制范圍：一種物質(zhì)

4、完全沉淀點(diǎn)，與另一種物質(zhì)完全不沉淀點(diǎn)試劑除雜。加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。,降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)、使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。萃取。(3)獲得產(chǎn)品階段的常見(jiàn)考點(diǎn)：洗滌(冰水、熱水)：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。蒸發(fā)加熱時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl的氣氛中加熱，以防其水解。蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO

5、3中的少量NaCl。,（4）過(guò)濾、如何檢驗(yàn)沉淀已完全？、判斷沉淀已洗凈的方法 、趁熱過(guò)濾 兩種溶質(zhì)，一種在較高溫度時(shí)溶解度小，易析出；一種溶解度大，不易析出。 目標(biāo)要得到溶解度大的物質(zhì)：防止溫度降低，析出溶質(zhì)晶體，造成物質(zhì)損失，提高產(chǎn)率 目標(biāo)要除去溶解度小的物質(zhì)：除去濾渣，防止濾液中溶質(zhì)析出、用有機(jī)溶劑洗滌晶體：除去晶體表面水分，減少溶解損耗有機(jī)物易揮發(fā)，便于干燥,（3）反應(yīng)條件的選擇、試劑用量控制 控制流速：控制用量，從而控制產(chǎn)物種類、反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。反應(yīng)溫度選擇水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，便于控制溫度?？刂埔欢囟鹊哪康模篴.加快反應(yīng)速率 b.防止溫度過(guò)高，物 質(zhì)揮發(fā)、分解易揮發(fā)物質(zhì)：濃鹽酸

6、、濃硝酸、有機(jī)物。易分解物質(zhì)：H2O2、硝酸、KMnO4、NH4Cl、難溶的堿(Mg(OH)2,Fe(OH)3,等)，次氯酸結(jié)晶的方法 ： 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量NaCl。蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾：如除去NaCl中的少量KNO3。 工藝流程的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)循環(huán)利用，節(jié)約成本 能循環(huán)利用的物質(zhì)的判斷：閉合回路，有進(jìn)有出原料價(jià)格低廉 .原子利用率高，綠色化學(xué) ，沒(méi)有污染，沒(méi)有有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生,硫黃(或黃鐵礦),水,空氣,S(s)O2(g)=SO2(g),三。知識(shí)貯備1熟練掌握中學(xué)化學(xué)中重要的化工生產(chǎn)原理(列舉如下),沸騰爐,吸收塔,接觸室,400500,過(guò)量,以鐵為主的催化劑,40050

7、0,10 MPa30 MPa,液化,蒸發(fā)分離出氧氣,氧氣,二氧化碳,二氧化碳,碳,H2S,醋酸,銅,氨,CO,CO2,O2,建材和肥料的原料,CO2,H2S,氰化物,氨,索爾維制堿法,食鹽,氨,二氧化碳,氨和部分二氧化碳,純度高,食鹽,合成氨,氨堿法,NH3和CO2,NH4Cl,96%,離子交換樹(shù)脂,Ca2、Mg2,Ca2、Mg2,泥沙及SO42,飽和食鹽水,淡鹽水,氯氣,知識(shí)點(diǎn).玻璃工業(yè),主要原料：石灰石、石英、純堿。主要原理：（兩個(gè)反應(yīng)）主要成分：,技法指導(dǎo),化工流程類題目中“表述性詞匯”的作用 化工生產(chǎn)流程和綜合實(shí)驗(yàn)題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些表述性詞語(yǔ)，這些表述性詞語(yǔ)就是隱性信息，它可以暗示我們

8、所應(yīng)考慮的答題角度。通常用到的表述性詞語(yǔ)為： (1)“控制較低溫度”常考慮物質(zhì)的揮發(fā)、物質(zhì)不穩(wěn)定易分解和物質(zhì)轉(zhuǎn)化等。 (2)“加過(guò)量試劑”常考慮反應(yīng)完全或增大轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等。 (3)“能否加其他物質(zhì)”?？紤]會(huì)不會(huì)引入雜質(zhì)或影響產(chǎn)物的純度。,(4)“分離”、“提純”?？紤]過(guò)濾、蒸發(fā)、萃取、分液和蒸餾等常規(guī)操作。 (5)“溶液呈酸性或堿性”考慮電離或水解產(chǎn)生的H或OH，是促進(jìn)還是抑制電離或水解。 (6)“利用率”?？紤]經(jīng)濟(jì)性或環(huán)保性。 (7)“在空氣中或在其他氣體中”主要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)或達(dá)到防氧化、防水解、防潮解等目的。 (8)“判斷沉淀是否洗凈”常取少量最后一次洗

9、滌液于試管中，向其中滴加某試劑，以檢驗(yàn)其中的某種離子。,(9)“檢驗(yàn)?zāi)澄镔|(zhì)的設(shè)計(jì)方案”通常取少量某液體于試管中，加入另一試劑產(chǎn)生某現(xiàn)象，然后得出結(jié)論。 (10)“控制pH”?？紤]防水解、促進(jìn)生成沉淀或除去雜質(zhì)等。 (11)“用某些有機(jī)試劑清洗”常考慮降低物質(zhì)溶解度有利于析出、減少損耗和提高利用率等。,2.交叉分析法 有些化工生產(chǎn)選用多組原料，事先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用這一中間產(chǎn)品與部分其他原料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品。以這種工藝生產(chǎn)方式設(shè)計(jì)的工藝流程題，為了便于分析掌握生產(chǎn)流程的原理，方便解題，最簡(jiǎn)單的方法，就是將提供的工藝流程示意圖分畫(huà)成幾條生產(chǎn)流水線，上下交叉分析。 構(gòu)成交叉分析的題型，提

10、供的工藝流程中至少有三個(gè)因素(多組原料；中間產(chǎn)品；多種產(chǎn)品)和兩條或多條生產(chǎn)流水線的化工生產(chǎn)工藝。利用交叉分析法解工藝流程題的關(guān)鍵，在于找準(zhǔn)中間產(chǎn)品(因?yàn)橛袝r(shí)會(huì)出現(xiàn)多種中間產(chǎn)品)和流水生產(chǎn)的分線，在分析過(guò)程中，抓住中間物質(zhì)的有關(guān)聯(lián)系， 逐一破解。,(1)L、M的名稱分別是_、_。(2)GH過(guò)程中為什么通入過(guò)量的空氣：_。(3)用電子式表示J：_。(4)寫(xiě)出飽和食鹽水、E、F生成J和K(此條件下K為沉淀)的化學(xué)方程式：_，要實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)，你認(rèn)為應(yīng)如何操作：_。,3.分段分析法：對(duì)于用同樣的原材料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工業(yè)流程題，用分段分析法更容易找到解題的切入點(diǎn)。,4.目標(biāo)

11、分析法制備類工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤(pán)，逐步深入。而且還要看清問(wèn)題，不能答非所問(wèn)。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)根據(jù)什么理論所以有什么變化結(jié)論。,例“低碳”既是時(shí)尚，也是環(huán)保要求?！暗吞肌痹诠I(yè)生產(chǎn)中意義重大，充分利用原材料，不排放或減少排放“三廢”，不同工廠今后聯(lián)合生產(chǎn)等都是很好的“低碳”生產(chǎn)

12、方式。下面是幾個(gè)工廠利用廢氣、廢渣(液)聯(lián)合生產(chǎn)化肥硫酸銨的工藝：,請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)工藝操作、分別為_(kāi)、_。(2)工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)寫(xiě)出生成“產(chǎn)品”的離子方程式：_。(4)在實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)合成氨廠排出的廢氣中是否含有氨氣的方法是_。(5)副產(chǎn)品的化學(xué)式為_(kāi)。該聯(lián)合生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_。,解析：(1)合成氨的原料之一氮?dú)鈦?lái)源于空氣，分離方法是將空氣液化后分餾分離出氧氣，獲得氮?dú)狻?2)工業(yè)合成氨的條件是高溫、高壓和催化劑。(3)“產(chǎn)品”是硫酸銨，反應(yīng)物是硫酸鈣懸濁液、二氧化碳、氨氣等，產(chǎn)物除產(chǎn)品硫酸銨外，還有碳酸鈣沉淀。(4)氨氣溶于水顯堿性，實(shí)驗(yàn)室中可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，或利用氨氣與氯化氫化合為氯化銨的反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)等。(5)分析框圖中各物質(zhì)的關(guān)系可知“副產(chǎn)品”為氧化鈣，能夠循環(huán)使用的物質(zhì)是二氧化碳。,答案：(1)將空氣液化后分餾分離出氧氣，獲得氮?dú)膺^(guò)濾(2)N23H2 2NH3(3)CaSO4CO22NH3H2O=CaCO32NH4SO4(4)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在導(dǎo)氣管口，若試紙變藍(lán)，則證明有NH3(或其他可行的方法)(5)CaOCO2,高溫、高壓 催化劑,+,2-,