化工流程题 设计思路和解题策略,除杂、净化,分离、提纯,化学工艺流程,As2O3在医药、电子等领域有重要应用某含砷元素（As）的工业废水经如图流程转化为粗As2O3已知酸性条件下：含氧酸根离子氧化性更强,碱性条件下：含氧酸根离子还原性更强,1）H3AsO3“氧化”前先“碱浸”再“氧化”的目的是,2AsO33- + O2 = 2AsO43,H3AsO3 + 3OH- = AsO33-+ 3H2O,一、例题,1）H3AsO3“氧化”前先“碱浸”再“氧化”的目的是,AsO33-碱性条件下还原性更强， 更易转化为AsO43,2H3AsO3 + O2 = 2H3AsO4,2AsO33- + O2 = 2AsO43,用化学平衡原理解释温度高于85后，随温度升高沉淀率下降的原因是：,温度升高,沉淀率下降,逆向移动,反应b,温度升高,反应a,逆向移动,c(Ca2+) c(OH-)减小,2）“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反应有：aCa(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OH(aq) H0b5Ca2+OH+3AsO43Ca5(AsO4)3OH H0研究表明：“沉砷”的最佳温度是85,实质：浓度减小,反应aH0，温度升高，反应a平衡逆向移动，c(Ca2+)c(OH-)下降,反应b平衡逆向移动，Ca5（AsO4）3OH沉淀率下降,ABA,富集（增大浓度,提纯,AsO43,Ca5（AsO4）3OH,沉砷,酸化,AsO43,3）“沉砷”的目的是,富集砷元素,4）“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3，反应的化学方程式是：,H3AsO4 H3AsO3,SO2,H2SO4,H2O,5）“还原”后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，同时结晶得到粗As2O3。
As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度（S）曲线如图所示为了提高粗As2O3的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是： ； 得到的粗As2O3中含有的杂质是,一、结晶方式,1.获取溶解度随温度变化大（或带有结晶水）的晶体,2.获取溶解度随温度变化不大的晶体,蒸发浓缩，冷却结晶，过滤,蒸发结晶,二、特定条件,题目信息：特定浓度 温度等,5）“还原”后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，同时结晶得到粗As2O3As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度（S）曲线如图所示为了提高粗As2O3的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是： ； 得到的粗As2O3中还含有杂质 （填化学式,调硫酸浓度约为7molL1，冷却至25，过滤,CaSO4,蒸发浓缩，冷却结晶，过滤,成分判断（溶液，滤渣）：元素追踪法,6）工业生产中，滤液2循环使用的目的是,循环使用的判断,箭头回头,找反应物是否可由某步反应生成,析出晶体的母液,提高砷元素的利用率 节约资源,循环使用的意义：增大原料的利用率；节约资源,萃取后的液体,原材料的预处理,主体反应,产品的分离提纯,原材料的预处理,主体反应： 运用转化原理实现原料向目标产物转化,条件控制：浓度、温度、pH等,产品的分离提纯,萃取与分液、蒸馏、结晶、过滤、升华等,二、化工流程的设计思路,试剂选择：原理、安全、能源、不引入新杂质等,操作：粉碎、灼烧、浸取、过滤 、洗涤等,1.流程图框架,1）H3AsO3“氧化”前先“碱浸”再“氧化”的目的是,2）用化学平衡原理解释温度高于85后，随温度升高沉淀率下降的原因是,4）“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3，反应的化学方程式是,5）“结晶”过程进行的操作是 。
得到的粗As2O3中还含有杂质 （填化学式,6）工业生产中，滤液2循环使用的目的是,2.常见考点,条件控制的目的,条件控制的原理解释,方程式的书写,分离提纯的操作,3）“沉砷”的目的是,工艺流程操作目的,成分判断,循环使用,条件的控制,试剂的选择 和作用,方程式 的书写,工艺流程操作,图像分析,循环使用,成分判断,含量测定,三、练习,2020全国卷改编油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O,下列说法正确的是 A.“碱浸”属于化工生产流程中的“原材料的预处理”，其作用只有除去废镍催化剂表面的油污 B.适当升温可加快“酸浸”步骤反应速率 C. 先“转化”后“调pH”是通过控制反应条件分离铁元素 D.“控制pH，浓缩结晶”后得到的母液可循环利用，提高镍的回收率,含溴的海水 Br- 含溴的水溶液,富集,提纯,思考,Br。