《化学实验与工业流程相结合归纳》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学实验与工业流程相结合归纳（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学实验与工业流程相结合导学案【知识积累一】化工生产主要解决六方面问题：1、 解决将原料转化为产品的生产原理；2、 除去所有有杂质并并分离提提纯产品品；3、 提高产量量与产率率；4、 减少污染染，考虑虑 “绿色化化学”生产；5、 原料的来来源既要要考虑丰丰富，还还要考虑虑成本问问题；6、 生产设备备简单，生产工工艺简便便可行等等工艺生生产问题题化学工艺艺流程题题，一般般也就围围绕这六六个方面面设问求求解。要准确确、顺利利解答工工艺流程程题，学学生除了了必须要要掌握物物质的性性质和物物质之间间相互作作用的基基本知识识以及除除杂分离离提纯物物质的基基本技能能外，最最关键的的问题要要具备分分析工艺艺
2、生产流流程的方方法和能能力。【知识积积累二】常见与工工业生产产有关的的化学反反应传统工工业不能能丢工业制制粗硅制漂白白粉工工业制硫硫酸合合成氨工工业工工业制硝硝酸氯氯碱工业业工业业制玻璃璃工业业制纯碱碱【知识积积累四】工业流流程题中中常用的的关键词词原材料：矿样（明矾石石、孔雀雀石、蛇蛇纹石、大理石石、锂辉辉石、黄黄铜矿、锰矿、高岭土土，烧渣渣），合合金（含含铁废铜铜），药药片（补补血剂），海水水（污水水）灼烧（煅煅烧）：原料的的预处理理，不易易转化的的物质转转化为容容易提取取的物质质：如海海带中提提取碘酸：溶解解、去氧氧化物（膜）、调节PPH促进进水解（沉淀）碱：去油油污，去去铝片氧氧化膜，
3、溶解铝铝、二氧氧化硅，调节PPH促进进水解（沉淀）氧化剂：氧化某某物质，转化为为易于被被除去（沉淀）的离子子氧化物：调节PHH促进水水解（沉沉淀）控制PHH值：促进进某离子子水解，使其沉沉淀，利利于过滤滤分离煮沸：促促进水解解，聚沉沉后利于于过滤分分离；除除去溶解解在溶液液中的气气体，如如氧气趁热过滤滤：减少少结晶损损失；提提高纯度度解题方法法：（首首尾分析析法）流程图的的呈现特特点：主主要有以以物质名名称、操操作名称称和设备备名称三三种形式式。对工艺艺流程试试题,首首先对比比分析生生产流程程示意图图中的原原材料与与产品,从对比比分析中中找出原原料与产产品之间间的关系系,弄清清生产流流程过程程
4、中原料料转化为为产品的的基本原原理和除除杂分离离提纯产产品的化化工工艺艺,然后后再结合合题设的的问题,逐一推推敲解答答.【练习11】聚合合氯化铝铝是一种种新型、高效絮絮凝剂和和净水剂剂，其单单体是液液态的碱碱式氯化化铝All2(OHH)nCl6-n本实验验采用铝铝盐溶液液水解絮絮凝法制制备碱式式氯化铝铝。其制制备原料料为分布布广、价价格廉的的高岭土土，化学学组成为为：All2O3（255%334%）、SiiO2（400%550%）、Fee2O3（0.5%3.00%）以以及少量量杂质和和水分。已知氧氧化铝有有多种不不同的结结构，化化学性质质也有差差异，且且一定条条件下可可相互转转化；高高岭土中中
5、的氧化化铝难溶溶于酸。制备碱碱式氯化化铝的实实验流程程如下：根据流程程图回答答下列问问题：“煅烧烧”的目目的是_。配制质质量分数数15的盐酸酸需要2200 mL 30的浓盐盐酸（密密度约为为1.115 ggcmm3）和和_ gg蒸馏水水，配制制用到的的仪器有有烧杯、玻璃棒棒、_。“溶解解”过程程中发生生反应的的离子方方程式为为_。加少量量铝粉的的主要作作用是_。“调节节溶液ppH在44.24.55”的过过程中，除添加加必要的的试剂，还需借借助的实实验用品品是_；“蒸蒸发浓缩缩”需保保持温度度在9001000，控制温温度的实实验方法法是_。解析：对对比原料料与产品品可知，该生产产的主要要工序：一
6、是除除去原料料高岭土土中的杂杂质，二二是将AAl203利用水水解絮凝凝法转化化为产品品。再进进一步分分析，除除铁用铝铝置换后后过滤，高岭土土中的AAl203不溶于于酸，必必须经煅煅烧改变变结构。该题经经这样分分析，题题设的所所有问题题的答案案并在分分析之中中。参考答案案：（11）改变变高岭土土的结构构，使其其能溶于于酸。（2）2230；量筒。（3）AAl203+6HH+=22Al33+33H2OFee2O3+6HH+=22Fe33+33H2O（4）除除去溶液液中的铁铁离子； （5）ppH计（或精密密pH试试纸）；水浴加加热点评 首尾尾分析法法是一种种解工艺艺流程题题的常见见方法，这种方方法的特
7、特点：简简单、直直观，很很容易抓抓住解题题的关键键，用起起来方便便有效。使用这这一方法法解题，关键在在于认真真对比分分析原材材料与产产品的组组成，从从中产生生将原料料转化为为产品和和除去原原材料中中所包含含的杂质质的基本本原理和和所采用用的工艺艺生产措措施。当当把生产产的主线线弄清楚楚了，围围绕生产产主线所所设计的的系列问问题，也也就可解解答了。【练习22】（077上海）将磷肥肥生产中中形成的的副产物物石膏（CaSSO42H2O）转转化为硫硫酸钾肥肥料和氯氯化钙水水合物储储热材料料，无论论从经济济效益、资源综综合利用用还是从从环境保保护角度度看都具具有重要要意义。以下是是石膏转转化为硫硫酸钾和
8、和氯化钙钙的工艺艺流程示示意图。（1）本本工艺中中所用的的原料除除CaSSO42H2O、KKCl外外，还需需要等原原料（2）写写出石膏膏悬浊液液中加入入碳酸铵铵溶液后后发生反反应的离离子方程程式：（3）过过滤操作所所得固体体中，除除CaCCO3外还含含有（填填化学式式）等物物质，该该固体可可用作生生产水泥泥的原料料。（4）过过滤操作所所得滤液液是(NNH4)2SO4溶液。检验滤滤液中含含有COO32的方方法是：。（5）已已知不同同温度下下K2SO4在1000g水水中达到到饱和时时溶解的的量如下下表：温度（）02060K2SOO4溶解的的量(gg)7.411.1118.2260时时K2SO4的饱
9、和和溶液5591gg冷却到到0，可析析出K22SO4晶体g（6）氯氯化钙结结晶水合合物（CCaCll26H2O）是是目前常常用的无无机储热热材料，选择的的依据是是a 熔熔点较低低（299熔化） b 能导导电 cc 能能制冷 d 无毒（7）上上述工艺艺流程中中体现绿绿色化学学理念的的是： 。答案：（1）CCaCOO3 NNH3 HH2O；（2）CaSSO4COO32CCaCOO3SSO42；（3）CaSSO4（4）滤液中中滴加盐盐酸产生生气泡；（5）54gg；（6）a d（77）碳酸酸钙用于于制水泥泥原料、硫酸钙钙和氯化化钾转化化为硫酸酸钾和氯氯化钙、氨在工工艺中循循环使用用等（原原子利用用率高
10、，没有有有害物质质排放到到环境中中）解析：此此题是一一道以工工业生产产为背景景的实验验题，考考查了实实验基本本操作、离子检检验、溶溶解度计计算等。从生产产流程图图可以看看出，所所需原料料除CaaSO442H2O、KKCl外外，还需需要氨气气、石灰灰石和水水。硫酸酸钙是微微溶的，碳酸钙钙是难溶溶的，因因此石膏膏悬浊液液中加入入碳酸铵铵溶液后后生成了了碳酸钙钙和硫酸酸铵，生生成的碳碳酸钙中中混有石石膏。碳碳酸根的的检验可可用酸化化的方法法，若产产生气泡泡说明虑虑液中含含有碳酸酸根。硫硫酸钾饱饱和溶液液在结晶晶过程中中溶剂的的量不不不变，查查表可知知不同温温度下的的溶解度度，先求求出5991饱和和液
11、中含含有的水水是5000g，在0可溶解解硫酸钾钾37gg，所以以析出晶晶体544g。作作为储热热材料，要求能能在室温温左右的的温度下下工作，且对人人体无害害，故选选ad；绿色化化学要求求整个生生产过程程中不排排放污染染物，原原子利用用率高，因此生生产流程程中碳酸酸钙用于于制水泥泥原料、硫酸钙钙和氯化化钾转化化为硫酸酸钾和氯氯化钙、氨在工工艺中循循环使用用【知识积积累五】化工生生产的主主要操作作：过滤、结结晶、重重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操操作2-3次等等。其中结晶晶应注意意：（1）当当溶液是是单一溶溶质时所得晶晶体不带带结晶水水（如NNaCll、K NO33）： 蒸发、结晶所得晶晶体
12、带结结晶水（如CuuSO44.5HH2O、摩尔盐盐即硫酸亚亚铁铵(NHH4)22SO4FeeSO446HH2O）： 蒸发发浓缩（至有晶晶膜出现现），冷冷却结晶晶，过滤滤（2）当当溶液中中有两种种或以上上溶质时时 要得得到溶解解度受温温度影响响小的溶溶质：浓浓缩（结结晶），趁热过过滤 要得得到溶解解度受温温度影响响大的： 蒸发发浓缩，冷却结结晶，过过滤绿色化学学理念：（1）环环境污染染问题；（2）原子的的经济性性；（33）节约约能源（包括使使用催化化剂）；（4）原原料应是是可再生生的（或或者可循循环使用用）；（5）工工艺的安安全性【练习33】.胆矾是是一种常常见的化化合物，工业上上它也是是一种制
13、制取其它它含铜化化合物的的原料。现有废废铜（主主要杂质质为Fee）来制制备胆矾矾。有人人设计了了如下流流程：pH值控控制可参参考下列列数据物 质质开始沉淀淀时的ppH值完全沉淀淀时的ppH值氢氧化铁铁2.73.7氢氧化亚亚铁7.69.6氢氧化铜铜5.26.4请根据上上述流程程回答下下列问题题：（1）AA物质可可选用_（填填字母）。a稀HH2SO4 b浓浓H2SO4/Dc浓浓FeCCl3溶液 d浓HNNO3（2）II中加HH2O2的目的的_。（3）III中加加Cu22（OHH）2CO3的目的的是_；其优点是是_。（4）IIII加加热煮沸沸时发生生的化学学反应的的离子方方程式为为_。（5）VV中加HH2SO4调节ppH=11是为了了_。（6）VV到VII的操作作是（7）某某工程师师认为上上述流程程中所加加的A物物质并不不理想，需作改改进，其其理由是是_。如何改进进_。答案：.（1）b；（2）将将亚铁离离子氧化化为铁离离子
