高中化学工艺流程_万能答题模板

资源下载
  1. 二一教育资源

高中化学工艺流程_万能答题模板

资源简介

高中化学工艺流程 万能答题模板
一、温度选择与温度原因类
升温反应速率下降的原因
升温导致反应物分解(H O 、浓硝酸)、反应物挥发(浓盐酸、氨水、浓硝酸),或温度过高催化剂活性降低。
选择某一适宜温度区间的原因
温度过低:反应速率慢、浸取不完全、产率低;
温度过高:反应物挥发/分解、副反应增多、催化剂失活、能耗大。
控制反应过于剧烈的方法
①分批次、缓慢加入反应物;②适当加快搅拌速率,及时分散热量;③冰水浴冷却反应容器,降低反应速率、控温防暴沸。
二、酸浸、溶解、氧化剂选择原因
优先用稀硫酸+H O ,不用硝酸、浓硫酸
硝酸、浓硫酸反应会产生NO 、SO 有毒气体,污染环境、耗酸量大、引入杂质。
酸浸(硫酸体系)常见不溶滤渣
CaSO 、BaSO 、Ag SO 、PbSO 、SiO
高价氧化物(PbO 、CeO 、MnO )不用盐酸溶解
盐酸易被氧化,生成有毒Cl 污染气体。
硫酸溶解CeO 为三价铈,加H O 作用
作还原剂,将四价铈还原为三价铈,便于后续沉淀反应或分离。
H O 用量远大于理论值原因
Fe 、Cu 等金属离子催化H O 分解,造成额外消耗。
三、调pH、除铁、除杂类
调pH的目的
使Fe 、Al 等杂质离子水解生成氢氧化物沉淀除去,目标金属离子不沉淀。
调pH优选试剂
不引入新杂质:金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐
例:除Cu 中Fe :CuO、Cu(OH) 、CuCO 、Cu (OH) CO
pH不宜过大的原因
pH过高,目标金属离子也会沉淀,造成产品损失、产率下降。
加胺类、有机弱碱调pH优点
可缓慢消耗H 、平稳升pH,不引入金属杂质,避免局部碱性过高。
四、洗涤、过滤、结晶整套话术
趁热过滤
防止目标溶质降温析出损失;同时滤除高温下难溶杂质。
冰水/冷水洗涤
降低晶体溶解度,减少产品溶解损失。
乙醇(有机溶剂)洗涤
①大幅降低溶解度,减少溶解损耗;②乙醇易挥发,快速干燥晶体。
标准洗涤操作
向过滤器中加蒸馏水浸没沉淀,待水自然流下,重复2~3次。
检验沉淀是否洗涤干净
取最后一次洗涤液少许,加入检测试剂检验特征杂质离子,若无对应现象则洗涤干净。
蒸发浓缩、冷却结晶适用
溶解度随温度变化大、受热易分解、带结晶水、易氧化的晶体。
蒸发结晶适用
溶解度随温度变化小、水解不生成易挥发性酸、热稳定性强的盐(如NaCl)。
蒸发不能蒸干的原因
防止固体飞溅;防止晶体脱水、盐类受热分解、水解变质。
重结晶目的
进一步提纯固体,除去可溶性杂质,提高产品纯度。
五、浸取、粉碎、预处理
矿石粉碎目的
增大固液接触面积,加快浸取速率、提高浸出率。
提高浸取率措施
粉碎矿石、适当升温、搅拌、适当提高酸/碱浓度、延长浸取时间。
碱浸目的
除去表面油脂;溶解SiO 、Al O 等酸性、两性氧化物杂质。
除油污方法
矿物油:灼烧、乙醇洗涤;
油脂:热纯碱溶液洗涤(水解去油)。
六、氧化、还原除杂
加H O 氧化目的
将Fe 氧化为Fe ,便于调pH沉淀除去;
优点:还原产物为水,不引入新杂质、无污染。
选用还原剂目的
将高价金属离子还原为低价,适配后续沉淀、萃取工艺。
不选氯气作氧化剂原因
引入Cl 杂质;氯气有毒、污染环境。
七、煮沸、除气、防干扰
煮沸溶液目的
除去溶液中溶解的CO 、SO 、O ,防止氧化、防止沉淀干扰。
八、萃取、分液、反萃取
萃取目的
将目标金属离子转入有机相,与水相杂质离子分离提纯。
反萃取目的
加酸/碱将金属离子从有机相转回水相,便于后续沉淀、结晶、制取产品。
萃取剂必备条件
与水不互溶、不反应;溶质在其中溶解度大;沸点适中易分离。
分液操作规范
下层液体下口放出,上层液体从上口倒出。
九、沉淀平衡与沉淀转化
沉淀完全标准
溶液中离子浓度 ≤ 1×10 mol·L
沉淀转化规律
溶解度大的沉淀转化为溶解度更小的沉淀(Ksp更小)。
沉淀变色原因
空气中氧气氧化(典型:Fe(OH) 由白→灰绿→红褐色)。
十、工业经典工艺固定答案
侯氏制碱先通NH 原因
NH 溶于水显碱性,大幅提高CO 溶解度,增大HCO 浓度,利于NaHCO 结晶析出。
离子方程式:Na + CO + NH + H O = NaHCO ↓ + NH
侯氏制碱优于索尔维制碱
①提高NaCl利用率;②无CaCl 废渣,更环保。
制SO 不用稀硫酸/98%浓硫酸
稀硫酸含水多,SO 大量溶解难逸出;98%硫酸几乎无H ,反应速率极慢。
工业SO 催化氧化常压原因
常压下转化率已很高,加压大幅提高设备成本、得不偿失。
合成氨温度400~500℃原因
该温度区间催化剂活性最强,兼顾速率与产率。
合成氨20MPa中压原因
低压氨产率低;高压设备成本、能耗大幅上升。
十一、滴定实验规范答题
滴定终点标准话术
滴入最后半滴标准液,溶液由X色变为Y色,且半分钟内不复原。
滴定管排气泡
酸式:快速放液;碱式:弯曲乳胶管使尖嘴斜向上,挤压玻璃球。
滴定误差核心
所有误差最终归结为:标准液体积V标偏大或偏小。
十二、产率、纯度、误差通用话术
产率小于100%原因
反应可逆、存在副反应、物料溶解损失、过滤转移损耗、反应不彻底。
产品含杂质原因
沉淀吸附可溶性杂质离子、结晶共沉淀、洗涤不彻底。
十三、环保、循环、绿色化学
尾气处理
酸性气体:碱液吸收;
NH :水/稀硫酸吸收;
可燃有毒气体:点燃处理。
可循环物质判断
生成物可作为前面工序反应物,降低原料成本、减少三废排放。
绿色化学优点
原子利用率高、原料无毒无害、污染物排放少、能耗低。
十四、高频易错禁句答题
不用NaOH调pH除杂原因
易局部碱性过高导致目标离子沉淀;引入Na 杂质,难以除去。
减压蒸馏目的
降低体系沸点,防止高温物质分解、氧化。

展开更多......

收起↑

资源预览