定点4-温度条件的控制-2021年高考化学二轮工艺流程题定点剖析

二轮复习工艺流程专项 专题4－温度条件的控制 一．温度控制的类型及其目的 1．升高温度 （1）加快反应速率或溶解速率； （2）促进平衡向吸热方向（一般是有利于生成物生成的方向）移动； （3）除去受热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物质； （5）使沸点相对低的物质气化或升华。 2．降低温度 （1）防止某物质在温度较高时挥发或分解； （2）使化学平衡向吸热方向移动，从而提高产物的产率； （3）使某个沸点高的产物液化，使其与其他物质分离； （4）降低晶体的溶解度，使其结晶析出。 3．控制温度较为适中 （1）既加快反应速率，又防止某种物质温度过高时会分解或挥发 （2）为了使某物质达到沸点挥发出来，而不影响其他物质； （3）使催化剂的活性达到最好，过低活性不够，过高失活发生副反应。 4．常考情境 （1）如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们的溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法（蒸发结晶或浓缩结晶）。 （2）煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气。 （3）温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率, 但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发，(如H2O2、NH4HCO3)分解，(如Na2SO3)氧化或促进(如AlCl3)水解等，影响产品的生成 （4）温度不低于××℃的原因：加快反应速率或者对于吸热反应而言可是平衡正移，增加产率。 二：练习 【2020新课标Ⅰ】钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。 “酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。 【2019江苏】实验室以工业废渣（主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下： （1）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是 ；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有 。 【2018北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下： 已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O （1）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。 【2018江苏】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3，其主要实验流程如下： 已知：①Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O是放热反应。②N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。 （1）步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为____________________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是____________________________________。 【习题】一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下： “分铜”时，如果反应温度过高，会有明显的放出气体现象，原因是_______。 【习题】电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图： 铜阳极泥氧化时，采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_____________________。 【习题】钛铁矿主要成分为FeTiO3（含有少量MgO、SiO2等杂质），Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下： 过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示，反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是___________。 【习题】碳酸锂广泛应用于化工、冶金等行业．工业上利用锂辉石（Li2Al2Si4Ox）制备碳酸锂的流程如图： 已知：碳酸锂的溶解度为（（g/L） 温度 0 10 20 30 40 50 60 80 100 Li2CO3 1. 54 1. 43 1. 33 1. 25 1. 17 1. 08 1. 01