《无机化学工艺设计流程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机化学工艺设计流程（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-无机化学工艺流程主备人： 审核人：1、无机化学工艺流程题的设计思路：2、无机化学工艺流程题的一般解题步骤：第一步：浏览全题，确定该流程的目的由何原料获得何产物，比照原料和产物；第二步：精读局部，明确反响原理确定各步反响物、产物正、逆向推断法结合，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。第三步：针对问题再读图，明确要求结合根底理论和实际问题，科学表述，规书写。3、无机化学工艺流程题中涉及的问题：原料的预处理溶解：对金属及其氧化物通常采用酸溶，如用硫酸、盐酸、硝酸等，有时也常用碱溶如铝及氧化铝等物质。用酸或碱溶解盐主要是为了抑制盐水解浸出：固体加水(或酸)溶解得到离子；浸出率：固体溶解后，离子
2、在溶液中的含量的多少 ；研磨：增大反响物接触面积，以加快反响速率或使反响更充分。灼烧、煅烧：使物质高温下分解，或高温氧化等。控制反响条件的方法pH的控制：调节溶液的酸碱性使其中*些金属离子形成氢氧化物沉淀。加热的目的：加快反响速率或促进化学平衡的移动。降温的目的：防止*物质在高温下会分解，或为使平衡向需要的方向移动。趁热过滤：防止*物质降温时会析出。冰水洗涤：洗去晶体外表的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。利用有机溶剂乙醇、乙醚等洗涤：洗去晶体外表的杂质，降低晶体的溶解度，使晶体快速枯燥。结晶过程的一般操作：蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤枯燥。例1、聚硅硫酸铁PFSS是新型无机高分子
3、混凝剂，广泛应用于水的净化处理。PFSS化学组成可表示为：Fe2(OH)n(SO4)3n/2(SiO2)*m，由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下：酸浸时，采用100140和23h，其目的是。氧化时，需将溶液冷却到40以下，其目的是。除Al3+时，先调节pH值到参见右表，得Fe(OH)3沉淀，过滤除去滤液，再用硫酸溶解Fe(OH)3得硫酸铁溶液。开场沉淀pH沉淀完全pH Al3+ 3.5 4.7 Fe3+ 1.9 3.2Na2SiO3溶液可由SiO2渣除杂后与35%的NaOH溶液反响 制备，该反响的离子方程式为。水解聚合时，强力搅拌的目的是；检验透明橙红色液体中，其分散质直径在ll00nm的简单
4、方法是。例2、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：反响I前需在FeSO4 溶液中参加 填字母，以除去溶液中的Fe3。A、锌粉 B、铁屑 C、KI溶液 D、H2反响I需控制反响温度低35，其目的是。工业生产上常在反响的过程中参加一定量的醇类溶剂，其目的是：。反响常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反响可表示为：。例3、硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸、染料等行业。生产硫化钠大多采用无水芒硝Na2SO4-炭粉复原法，其流程示意图如下：上述流程中碱浸后，物质A必须经过填写
5、操作名称处理后，方可煅烧；假设煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2，写出煅烧时发生的总的化学反响方程式为。上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是。取硫化钠晶体含少量NaOH参加到硫酸铜溶液中，充分搅拌。假设反响后测得溶液的pH4，则此时溶液中c( S2)。：常温时CuS、Cu(OH)2的Ksp分别为8.81036、2.21020皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和*代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值有关如右以下图所示。为使除汞效果最正确，应控制的条件是、。*毛纺厂废水中含0.001 molL1的硫化钠，与纸漂白后废水含0.002 molL1 NaClO按1:2的体积
6、比混合，能同时较好处理两种废水，处理后的废水中所含的主要阴离子有。例4、以硫酸工艺的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCl为原料可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质。合成路线如下：生产中，反响中往往需要向溶液中参加适量的对苯二酚等物质，其目的是。 以下有关说确的是。A反响中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙B反响中发生反响的化学方程式为：CaSO4+4CCaS +4COC反响需控制在6070，目的之一是减少碳酸氢铵的分解D反响中的副产物氯化铵可用作氮肥反响反响液用40%乙二醇溶液，温度控制在25，硫酸钾的产率超过90%，其原因是。(NH4)2SO3可用于电
7、厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为N2，试写出二氧化氮与亚硫酸铵反响的化学方程式。【无机化学工艺流程作业一】1、工业上常回收冶炼锌废渣中的锌含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质，并用来生产Zn(NO3)26H2O晶体，其工艺流程为：有关氢氧化物开场沉淀和沉淀完全的pH如下表：氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2开场沉淀的pH3.31.56.54.25.4沉淀完全的pH5.23.79.76.78.0在酸浸步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气搅拌外，还可采取的措施是。上述工艺流程中多处涉及过滤，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有。在
8、除杂I步骤中，需再参加适量H2O2溶液，H2O2与Fe2+反响的离子方程式为。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH围为。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是。参加Zn粉的作用是。操作A的名称是。2、酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。SnSO4是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是，参加Sn粉的作用是。反响I生成的沉淀为SnO，写出该反响的化学方程式：。检验沉淀已经漂洗干净的方法：。反响硫酸的作用之一是控制溶液的pH，假设溶液中c(Sn2+)=1.0molL1，则
9、应控制溶液pH。：KspSn(OH)2=1.01026。酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，试写出发生反响的离子方程式：。3、CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等制取CoCl26H2O的工艺流程如下：浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；局部阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开场沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8写出浸出过程中Co2O
10、3发生反响的离子方程式。NaClO3的作用是。加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为。萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如以下图。萃取剂的作用是；其使用的适宜pH围是。A2.02.5 B3.03.5 C4.04.5为测定粗产品中CoCl26H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，参加足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl26H2O的质量分数大于100，其原因可能是。答一条即可4、高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH2Na2FeO4+ 3NaCl + 6
11、NaNO3 + 5H2O Na2FeO42KOHK2FeO42NaOH主要的生产流程如下：写出反响的离子方程式。流程图中转化是在*低温下进展的，说明此温度下Ksp(K2FeO4)Ksp(Na2FeO4)填或或。反响的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最正确时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。图1图2工业生产中最正确温度为，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最正确质量浓度之比为。假设NaClO参加过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反响的离子
12、方程式：。假设Fe(NO3)3参加过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化复原反响生成K3FeO4，此反响的离子方程式：。K2FeO4在水溶液中易水解：4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2。在提纯K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用溶液填序号。AH2O BCH3COONa、异丙醇 CNH4Cl、异丙醇 DFe(NO3)3、异丙醇5、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：反响中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为12，该反响的化学方程式为。反响需在干态、加热的条件下进展，加热的目的是；从反响所得
13、混合物中别离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是。检验反响所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，。整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有填化学式。将硝酸与浓KCl溶液混合，也可得到KNO3，同时生成等体积的气体A和气体B。B是三原子分子，B与O2反响生成1体积气体A和2体积红棕色气体C。B的分子式为。1、工业上用铌铁矿主要含有Nb2O5、Fe2O3等生产铌及相关产品的生产流程可表示如下：Nb(OH)5实际上是水合氧化铌，它能跟酸起复分解反响；FeSO4是一种重要的食品和饲料添加剂。检验滤液中的阳离子所需使用的试剂的名称为。Nb2O5与
14、Al反响的化学方程式为。滤液与单质反响的离子方程式为。由上述生产流程可知Nb(OH)5具有。填碱性、酸性或两性滤液与单质反响后，经过滤、浓缩、结晶得到的晶体的化学式为。无机化学工艺流程一参考答案例1、提高铁元素的浸取率或提高反响速率、加速完全溶解等。2分防止H2O2分解损失。2分3.23.5，2分SiO2+2OH=SiO32+H2O。(2分)使反响物充分接触，分散质均匀分散；2分用激光笔照射液体，观察是否有丁达尔效应。2分例2、答案：1B2防止NH4HCO3 分解或减少Fe2+的水解 3降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4 析出42SO422eS2O82例3、过滤、枯燥 3Na2SO4+8C3Na2S+4CO2+4CO热水会促进Na2S水解，而稀碱液能抑制Na2S水解41036*12 pH介于910之间SO42、Cl例4、1防止亚硫酸铵被氧化；2ABCD
