专题五 化学工艺流程（讲）-2023年高考化学二轮专题突破与题型攻略

专题五 化学工艺流程 专题五 化学工艺流程 【备考导航】 1.能熟练利用化学反应原理，分析化工流程中原料的预处理和反应条件的控制。 2.能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质分离、提纯、检验等简单任务的方案。 3.掌握化工流程中物质的产率、纯度的相关计算以及热重分析计算。 考点一 化工流程中原料的预处理和反应条件的控制 【必备知识】 目的 预处理 固体原料粉碎或研磨 减小颗粒直径，增大反应物的接触面积，增大浸取时的反应速率，提高浸取率 煅烧或 灼烧 ①除去硫、碳单质；②使有机物转化或被除去；③高温下原料与空气中氧气反应；④除去热稳定性差的杂质等 酸浸 ①溶解，使其转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；②去除氧化物（膜） 碱溶 ①除去金属表面的油污；②溶解铝、氧化铝等 条件控制 加热 ①增大反应速率或溶解速率；②促进平衡向吸热反应方向移动；③除杂，除去热稳定性差的杂质，如 、 、 、 等物质；④使沸点相对较低或易升华的原料汽化；⑤煮沸时促进溶液中的气体（如氧气）挥发逸出等 反应物用量或浓度 ①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某些金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大反应物浓度以增大反应速率，使平衡发生移动等 降温 ①防止某物质在高温时溶解（或分解）；②使化学平衡向着题目要求的方向（如放热反应方向）移动；③使某种沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；④降低某些晶体的溶解度，减少损失等 控温 ①结晶获得所需物质；②防止某种物质（如 、草酸、浓硝酸、铵盐等）温度过高时分解或挥发；③使某物质达到沸点挥发出来；④使催化剂的活性达到最高；⑤防止副反应的发生等 加入氧化剂（或还原剂） ①转化为目标产物的价态；②除去杂质离子［如把 氧化成 ，而后调节溶液的 ，使其转化为 沉淀除去］ 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀（如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等）；②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去 、 控制 ①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的；②抑制盐类水解；③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离 【真题试做】 1．[2022·新高考河北卷]以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如图： 回答下列问题： (1)黄铁矿研细的目的是__________________________________________。 (2)工序①的名称为_______________________________________________， 所得母液循环使用。 2. [2022·新高考辽宁卷]某工厂采用辉铋矿（主要成分为 ，含有 、 杂质）与软锰矿（主要成分为 ）联合焙烧法制备 和 ，工艺流程如下： 已知：①焙烧时过量的 分解为 ， 转变为 ； ②金属活动性： ； ③相关金属离子形成氢氧化物的 范围如下： 开始沉淀 完全沉淀 6.5 8.3 1.6 2.8 8.1 10.1 回答下列问题： （1） 为提高焙烧效率，可采取的措施为_________ 。 ．进一步粉碎矿石 ．鼓入适当过量的空气 ．降低焙烧温度 （2） “酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出 和 ；②_________。 （3） 滤渣的主要成分为_________（填化学式）。 （4） 加入金属 的目的是_________ 。 3. [2022·高考全国甲卷]硫酸锌 是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备，菱锌矿的主要成分为 ，杂质为 以及 、 、 、 等的化合物。其制备流程如下： 本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表： 离子 回答下列问题： （1） 为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_________、_________。 （2） 加入物质 调溶液 ，最适宜使用的 是_________ （填标号）。 A. 　　B. 　　C. 滤渣①的主要成分是_________ 、_________ 、_________ 。 4. [2021·新高考山东卷]工业上以铬铁矿（ ，含 、 氧化物等杂质）为主要原料制备红矾钠 的工艺流程如图。回答下列问题： （1） 焙烧的目的是将 转化为 并将 、 氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是_________。 （2） 矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度 与 的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度 时，可认为已除尽。