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1、化工流程题复习建议,高三化学备考研讨会,2,(2011广东32）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下： （注 ：NaCl熔点为801；AlCl3在181升华） （1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为： 和 ， （2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在,HCl、AlCl3,NaCl,4Al+3SiO2 3Si+ 2Al2O3,一
2、、近三年高考题比较,3,（注 ：NaCl熔点为801；AlCl3在181升华） （3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为 （4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在，写出主要电极反应式为： 阳极： 阴极： （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：,铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧气深入到内部，起到防腐保护作用,Cl2+2OH =Cl+ClO+H2O H+OH-=H2O,Al-3e-+ 7AlCl4 = 4Al2Cl7；,4Al2Cl7 +3e- = 7AlCl4+Al,阳
3、极,2012广东32.（17分）难溶性杂卤石（K2SO4MgSO42CaSO42H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡K2SO4MgSO42CaSO4(s) 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42- +2H2O 为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下： （1）滤渣主要成分有 氢氧化镁 和 氢氧化钙 以及未溶杂卤石。 （2）用化学平衡移动原理解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：加入Ca(OH)2溶液后，形成氢氧化镁和氢氧化钙沉淀，使生成物离子浓度变小，平衡正向移动 。,（3）“除杂”环节中，先加入 碳酸钾 溶液，经搅拌等操作后
4、，过滤，再加入硫酸 溶液调滤液pH至中性。 （4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高， 钾离子的浸出浓度随温度的升高而增大； 达到平衡的时间变短 有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂， 则溶浸过程中会发生： CaSO4(s)+CO32- CaCO3(s)+SO42- 已知298K时，Ksp(CaCO3)=2.8010-9， Ksp(CaSO4)=4.9010-5 。求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。 K= Ksp(CaSO4)/ Ksp(CaCO3)= 4.9010-5 /2.8010-9 =1.75x104。 答该温度下反应的平衡常数为1
5、.75 x104,2013广东32. 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下： （注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80） （1）电解精炼银时，阴极反应式为 ；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为 。 Ag+e= Ag 2NO+O2=2NO2 （2）固体混合物B的组成为 ；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为 。 未煮沸之前是Cu(OH)2和Al(OH)3，根据Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80可知B为A
6、l(OH)3和CuO. Al(OH)3+OH=AlO+2H2O,(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式： CuO + Al2O3 CuAlO2 + 根据化合价来配平：反应前Cu为+2价，反应后为+1,化合价降低，Al没有变化，所以另外的升高，只能是生成氧气。4CuO + 2Al2O3 4CuAlO2 + O2 （4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2，至少需要1.0molL-1的Al2(SO4)3溶液 L。 由铜元素守恒得（5000 x63.5%）mol/64=50.0mol。则CuAlO2为50.0mol，由Al元素守恒，得A
7、l2(SO4)3为25.0mol，所以需要体积为25.0L (5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。 蒸发浓缩、冷却结晶,1、题干简洁流程清楚、试剂明确 2、信息简洁熔沸点、KSP数据明确 3、反应基本常见单质、酸、碱 4、操作基本结晶、过滤 5、图像典型定一议二 6、平衡典型平衡原理规范解释 7、配平典型化合价判断 8、计算典型原子守恒 9、应用典型电镀、精炼,二、化工流程题特点,三、化工流程题基本模型的理解,原料预处理 除杂、净化,产品分离提纯,反应条件控制,原料循环利用,排放物的无害化处理,常规模型，现在已经变化，更为简洁，其中问题仍值借鉴,加快反应速率
8、搅拌：使反应物充分接触；固体的研磨；溶液增大浓度； 气体增大压强； 溶解 水浸：与水接触反应或溶解 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 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化) 灼烧、焙烧、煅烧 改变结构，使一些物质能溶解，使一些杂质高温下氧化、分 解, 使有机物灼烧分解 除金属表面油污：Na2CO3溶液。,1、原料处理阶段的常见考点与常见名词,2、核心反应阶段的常见考点,基本理论: 复分解原理制备相对难溶物质、氧化还原反应 反应原理: 化学平衡、水解（双水解）平衡，沉淀溶解 平衡、电离平衡、电化学 计算 提取信息点,3、杂质分离阶段的常
9、见考点,调pH值除杂 氧化Fe2+成Fe3+ ，再调节pH值，使Fe3+沉淀再过滤除去。 试剂反应除杂 可溶性的离子，加入酸、碱后变成或除去，或利用沉淀的转化 萃取,4、产品提纯阶段的常见考点,洗涤：用(冰水、热水、饱和A溶液、无水乙醇)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。 蒸发、反应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的气流中加热，以防其水解。 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤 适用于溶解度随温度变化大的(KNO3)和带结晶水的 (CuSO45H2O) 蒸发结晶、趁热过滤 适用于溶解度随温度变化小的(NaCl) 重结晶
10、（重复冷却结晶）,温度的影响归纳：,趁热过滤（或冰水洗涤）的目的：防止某物质降温时会析出（或升温时会溶解）而带入新的杂质 冰水中反应或降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使平衡向着题目要求的方向移动 反应中采取加热措施的作用：一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解,温度控制 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。 降温 防止某物质在高温时会溶解(或分解)、 为使化学平衡向着题目要求的方向移动,温度控制在具体的
11、温度范围内（可用水浴或油浴来控制）：一般有以下几个目的：,A、防止某种物质温度过高时会分解或挥发，也可 能是为了使某物质达到沸点挥发出来 B、使催化剂的活性达到最好 C、防止副反应的发生 D、对于一些工艺来说，降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。,注重答案的文字叙述规范,(1)洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作23次。 (2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥。 (3)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。 (4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。 （5）平衡原理解释问题的基本格式 （6）看图总结规律的基本表达方式,
