流程中的温度控制专题复习-【专家讲座】2023届高三化学专项复习

2023届高三化学复习——流程中的温度控制专题复习 原料 核心化学反应 所需产品 原料除杂净化 产品分离提纯 pH控制 温度、压强及投料比……的控制 介质选择 排放物无害化处理 原料的循环利用 源于生产实际 知识迁移推理 阅读思维量大 工艺流程图模型 从物质性质方面考虑 双氧水、氨水、铵盐、硝酸、次氯酸、硝酸盐、草酸及草酸盐等易分解物质 易分解 易挥发 易被氧化 醛类、酚类、含Fe（Ⅱ）的化合物、硫化物、亚硫酸盐、KI等易被氧化物质 氨水、硝酸、盐酸等易挥发物质或低沸点物质 温度对物质性质的影响 从反应原理机理分析 温度对反应平衡移动、反应物转化率的影响或生成物产率的影响 速率快慢 平衡移动 催化剂 反应历程 温度对催化剂活性的影响 温度对反应速率或固体溶解速率的影响 温度对副反应发生的影响 温度选择对化学反应原理机理的影响 温度对反应速率或固体溶解速率的影响 速率快慢 1 如原料的预处理阶段，升温可以提高浸取速率；再如，流程中核心反应常通过加热的方法加快反应速率。 速率快慢 5 温度对反应平衡移动、反应物转化率的影响或生成物产率的影响 平衡移动 2 制取乙酸乙酯的实验中，升温至合适的温度，及时分离乙酸乙酯，有利于乙酸乙酯产率的提高。 平衡移动 加热可促进Fe3＋、Ti2O52＋水解转化为沉淀，从而除去杂质 6 考虑温度对催化剂活性的影响 催化剂 3 如工业SO2氧化为SO3时，选择的温度是500℃左右，原因之一就是使催化剂的活性达到最高。 催化剂 100 ℃ 3.0 g 7 考虑温度对副反应发生的影响 反应历程 4 很多复杂反应过程中对温度的控制尤为关键，如实验室制取乙烯、硝基苯等，控制温度都是为了防止副反应的发生。 反应历程 Fe3＋ FeOOH 8 （2022辽宁模拟）某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl 和 MnSO4，工艺流程如下： 为提高焙烧效率，可采取的措施为____。 a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度 ab 焙烧的目的主要有使不易转化的物质转化为易提取的物质；使某些元素转化为氧化物；除去有机质（CO2＋H2O）；除去热稳定性差的杂质；使含硫、碳物质转化为SO2、CO2而除去。 规范性、简洁 重温经典 （2022江苏海安）叶蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物〔主要成分为Mg6(Si4O10)(OH)8，还含有Al2O3、Fe2O3、FeO等杂质〕，利用该矿物生产铁红（Fe2O3）和碱式碳酸镁的工艺流程如图所示： “转化”步骤中，温度不能过高的原因是___________________________。 温度过高，H2O2分解 （2020山东卷）以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下： 已知浸出时产生的废渣中有SO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是 A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl＝MgCl2＋2NH3↑＋H2O B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同 温度过高，氨水分解，影响浸出、沉镁及产品质量 B （2022湖南邵阳）辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu2S）及少量脉石（SiO2）。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示： “回收S”过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是___________________________。 温度高苯容易挥发，温度低溶解速率小 规范性、完备 并不是直接考查概念定义 认知迁移创设情境 铁粉 由于TiOSO4容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低 规范性、条理 关键能力：归纳与论证 （2021浙江宁波）CoCO3可用作选矿剂、催化剂及涂料的颜料。以含钴废渣（主要成分为CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质）为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下： “酸浸”时需控制温度在40℃左右，原因是_______________________________。 “酸浸”时SO2的作用是将含钴废渣中+3价的Co还原为+2价 温度过低反应速率减慢；温度过高，SO2溶解度降低。 2015上海卷 二氧化碳的溶解度减小 温度过低，反应速率较小 碳酸氢镁不稳定 对于一个吸热的可逆反应，升温使平衡正向移动，有利于提高反应物的转化率（即原料的利用率），从而提高产物的产率；反之，对于一个放热的可逆反应，升高温度则不利于反应物转化率的提高，不利于提高产物的产率； 识记、阅读、辨