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化工流程复习课1、了解化工流程图(方块流程图)的组成特点2、掌握分析化工流程图的一般思路3、掌握无机化工题的考查重点及解题方法1、化工流程图的分析思路2、无机化工题的考查重点及解题方法复习目标复习重点【分析】例1:化工生产流程设计的基本思路得到目标产物MnO2将一系列的操作过程用流程图来表示:化工流程图软锰矿MnO2(主要成份)Si、Fe、Al、Zn、Cu等元素的化合物(杂质)一系列操作除去软锰矿酸浸H2SO4过量FeSO4过滤滤渣滤液调pH至5.4氨水过滤滤渣A滤液加热至沸MnS过滤滤渣滤液高纯MnO2例1…氨水(一)化工流程图(方块流程图)的组成特点:原材料操作1A操作2B…目标产物例1(二)分析化工流程图的一般思路:目标成份的转化除杂分离原材料目标产物1、化工流程中涉及的基本操作方法得到目标产物MnO2软锰矿MnO2(主要成份)Si、Fe、Al、Zn、Cu等元素的化合物(杂质)一系列操作除去化工流程中物质成份转化的分析软锰矿酸浸H2SO4过量FeSO4过滤滤渣滤液例1:经过“酸浸”操作得到滤液和滤渣成份分析SiO2或H2SiO3Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、H+、SO42-MnO2及Si、Fe、Al、Zn、Cu等元素的化合物例1:(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式。MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O(三)化工流程图题型的考查重点及解题方法1、目标成份的转化考查重点:化学方程式或离子方程式的书写难点:氧化还原反应方程式的书写解题方法:书写氧化还原反应方程式的一般步骤(1)题中给出的反应物及产物(2)氧化还原反应的对立统一氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物(3)原子守恒(1)得失电子守恒(2)原子守恒1、先写出反应物和产物,依据:2、配平:例1经过“调pH至5.4”得到滤液和滤渣成份分析滤液Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、H+、SO42-调pH至5.4氨水过滤滤渣A滤液Fe(OH)3Al(OH)3Mn2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、H+、SO42-、NH4+化工流程中物质成份转化的分析(三)化工流程图题型的考查重点及解题方法2、除杂【讨论】如何结合题中表格数据判断调pH至某一值时,混合溶液中哪些离子会生成沉淀?考查重点:杂质离子的转化除去(转化为沉淀、气体等)难点:调节pH值范围使杂质金属阳离子生成沉淀除去1、确定溶液中的杂质离子2、调溶液pH除去杂质离子的判断原则:解题方法:加入后MnS得到滤液和滤渣成份分析滤液Mn2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、H+、SO42-、NH4+加热至沸MnS过滤滤渣滤液CuS、ZnSMn2+、Fe2+、H+、SO42-、NH4+例1:化工流程中物质成份转化的分析(三)化工流程图题型的考查重点及解题方法3、分离(1)常用的分离方法:过滤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等(三)化工流程图题型的考查重点及解题方法3、分离(2)目标产物从溶液中析出:①加热蒸发结晶,趁热过滤,得到NaCl晶体;将滤液冷却结晶,得到Mg(ClO3)2晶体。重结晶②降温前,溶液中NaCl已达饱和;降温过程中,NaCl溶解度降低,会少量析出。例2(三)化工流程图题型的考查重点及解题方法3、分离(2)目标产物从溶液中析出:考查重点:通过S-T图像分析,选择合适的分离方法解题方法:关键是观察高温区各成份的溶解度特点趁热过滤蒸发浓缩结晶冷却结晶滤液(重结晶){高温溶解度小的成份}(重结晶){高温溶解度大的成份}混合溶液过滤滤液晶体A晶体B(三)化工流程图题型的考查重点及解题方法4、循环操作例3:反应器分离器Ⅰ分离器Ⅱ电解槽KMnO4K2MnO4O2KOH软锰矿循环Ⅰ循环Ⅱ循环Ⅰ、Ⅱ中可共同利用的物质为:。KOH电解槽中的反应为:【讨论】化工生产中,物质循环利用的目的是什么?如何判断参与循环的物质是什么?(三)化工流程图题型的考查重点及解题方法4、循环操作考查重点:循环操作的目的:解题方法:1、前面操作中添加的过量试剂2、后面转化反应的产物可以作为前面转化反应的反应物提高原料利用率(提高经济效益、减少废物排放等)循环利用物质的判断课堂小结1、了解化工流程图(方块流程图)的一般组成特点:2、掌握分析化工流程图的一般思路3、掌握无机化工题的考查重点及解题方法(1)流程中各步操作的作用分析(2)各步操作导致混合体系成份变化的分析目标成份转化:方程式的书写除杂:调节pH除去金属阳离子分离:根据溶解度与温度图像选择合适的方法循环操作:判断循环物质操作1A操作2B…目标产物原材料课堂小结4、化工流程题涉及的相关基础知识及能力:(1)典型无机物及无机离子的性质(2)基础化学实验:除杂、分离方法(3)基本概念、理论:溶解度知识(识图能力)氧化还原有关概念及方程式书写(4)其它:电化学、速率与平衡、化学计算等。【练习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:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2PH3.25.212.4思考1:流程中两次用NaOH调节pH,作用有何不同:1、除去Fe3+、Al3+;2、将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀Na2SO4思考2:从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。【练习2】碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl—和SO42—等杂质,提纯工艺路线如下:已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示:回答下列问题:(1)滤渣的主要成分为。(2)“趁热过滤”的原因是。Fe(OH)3、Mg(OH)2得到较纯的Na2CO3·H2O,减少其它结晶水合物和杂质的混入。
本文标题:化工流程
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