知识点十二 化工生产流程-【章节复习】2022-2023学年高一化学上学期期中期末复习系列（人教版2019必修第一册）

知识点十二 化学生产流程 无锡市匡园双语学校高一化学 知识点十二 化工生产流程 知识体系 常见的物质制备的工艺流程 1．工艺流程图的结构 箭头 箭头进入的是投料（即反应物）、出去的是生成物（包括主产物和副产物） 三线 出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用 规律 ①主线主产品；②分支副产品；③回头为循环 1．审问题——明确答什么 ①不要答非所问：要看清题目要求，按要求答题，防止答非所问。 ②规范答题：回答问题要准确全面，注意语言表达的规范性，特别是化学用语的书写与表示要准确、规范。 2．流程审题三方法 首尾分析法 对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答 分段分析法 对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题，用分段分析法更容易找到解题的切入点 交叉分析法 有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析 工艺流程中常见的操作 常见的操作 目的或方法 原 料 处 理 表面处理 除去金属表面油污，如用碳酸钠溶液除去铁表面的油污 除去金属表面氧化物，如用NaOH除去铝表面的氧化膜 粉碎(研磨) 将块状或颗粒状物质磨成粉末，增大反应物接触面积，使反应更充分以加快反应速率 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括： 水浸(固体加水后，发生反应或溶解得到离子) 酸浸(固体加酸后，发生反应或溶解得到金属离子，不溶物通过过滤除去) 碱浸(固体加碱后，发生反应或溶解得到金属离子，不溶物通过过滤除去) 灼烧(煅烧) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解，除去有机物等等 除 杂 转 化 加过量试剂 使某物质完全转化(或增大某物质的转化率、产率) 加氧化剂 如加入绿色氧化剂H2O2将Fe2＋氧化转化为Fe3＋，绿色氧化剂H2O2的优点：不引入新杂质，对环境无污染 为生成目标产物的价态而加入氧化剂(如在碱性条件下，加入过氧化氢把Cr3＋氧化成CrO) 调节 溶液的pH 利用题给金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH信息，选择pH范围，使杂质离子以氢氧化物沉淀出来。调节溶液pH常用：①稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸(注意氧化性)、酸性气体(如二氧化碳)等；②氢氧化钠、氨水、碳酸钠、金属氧化物、碳酸氢铵等 物质分离 过滤、(重)结晶、蒸发、蒸馏等常规操作 1．滤液和滤渣(沉淀)成分的判断 滤液成分的判断 原物质中含有的可溶性的离子(如Na＋)与所加试剂(如稀硫酸、氯化钡等)中的离子生成的可溶物，则滤液的成分为Na2SO4、NaCl等 加入的过量的可溶性物质 生成的可溶性物质 滤渣成分的判断 过量的难溶或微溶的反应物 原料中不参与反应的物质 生成的难溶物 2．分离提纯 （1）过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤(防止某物质降温时会大量析出)或者抽滤等方法。 如何检验离子 是否沉淀完全 取静置后的上层清液于试管中，继续加沉淀剂，若无沉淀生成，则沉淀完全 如何洗涤沉淀 洗涤方法选择 沉淀 洗涤方法 向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次 洗涤试剂 水洗 除去晶体表面可溶性杂质 冰水洗 a. 洗去晶体表面的杂质离子；b. 减少晶体溶解损耗 乙醇等有机溶剂洗 a. 洗去晶体表面的杂质离子；b. 减少晶体溶解损耗；c. 使晶体快速干燥 判断沉淀 是否洗涤干净 取最后一次洗涤滤液，滴加试剂，若无沉淀产生，证明已洗涤干净，反之未洗涤干净。 常检验洗涤滤液中是否含有SO、Cl－、Fe3＋，方法如下： SO 取少许最后一次的洗涤滤液，滴入盐酸酸化，无明显现象，再滴入BaCl2溶液，若不出现白色浑浊，则已洗涤干净 Cl－ 取少许最后一次的洗涤滤液，滴入硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若不出现白色浑浊，则已洗涤干净 Fe3＋ 取少许最后一次的洗涤滤液，滴入KSCN溶液，若不出现血红色，则已洗涤干净 （2）结晶方式 蒸发浓缩、冷却结晶 适用于杂质的溶解度随温度变化不大的物质分离提纯，如除去KNO3中的少量NaCl或受热易分解的物质，如晶体水合物、