内容正文:
专题 工业流程题
工业流程精要概括
解题模板1:原料预处理的方法
1.粉碎或研磨目的是:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。
2.煅烧或灼烧目的是:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质
3.酸浸目的是:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)
4.碱溶目的是:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)
5.加入氧化剂:转化为易于被除去(沉淀)的离子
6.煮沸:除去溶解在溶液中的气体,如氧气
例题
1.(2022山东枣庄中考)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:
注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。
回答下列问题:
(1)“灼烧”的主要目的是___________________________________。
(2)“酸溶”发生反应的化学方程式为___________________________________,反应类型为_____________。
(3)“转化”生成气体X的成分为______________。
2.(2022 北京中考)硼(B)是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产硼的主要工艺流程如下图。
(1)脱水炉中,硼酸发生分解反应,配平该反应的化学方程式H3BO3ΔB2O3 + H2O:____________________________。
(2)还原炉中,发生反应的基本反应类型为_______________。
(3)酸煮罐中,加入盐酸的目的是_______________。
解题模板2:控制反应条件的方法
1.温度的控制
(1)加热:加快反应速率或溶解速率;除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质;使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。
(2)降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离;降低晶体的溶解度,减少损失。
(3)控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生。
(4)降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
2.调节溶液的pH:
(1)目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去
(2)需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,使pH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。
(3)原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大pH
(4)pH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的pH
3.使用催化剂目的是:提高反应速率,但使用时必须注意其活性温度范围。
例题
1.(2022 山东东营中考)海洋是人类巨大的资源宝库,如图为某课题小组模拟从海水中提取金属镁的简易流程图。
某品牌不同碱的价格
请分析:
(1)海水和母液都可以作为制取氯化镁的原料,小真同学提出选择母液更好,小组同学一致同意他的观点,理由是____________________________。
(2)在工业生产中为了降低成本,步骤Ⅰ中的试剂①最好选择表格中的______________。
(3)步骤Ⅱ由氢氧化镁制得氯化镁反应的化学方程式为____________________________,该反应属于______________反应(填基本反应类型)。
(4)在步骤Ⅳ的反应中__________能转变成了__________能。
2.(2022湖南常德中考)某火力发电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝(Al2O3)。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图,请回答下列问题:
(1)“操作a”的名称_______;
(2)加足量氨水能将Al3+全部转化成Al(OH)3,写出氨水的化学式___________;
(3)“酸浸”时发生的主要反应的化学方程式为__________________________________;
(4)写出“煅烧”时涉及的主要反应的化学方程式_________________________________。
解题模板3:提纯分离的方法
1.纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶(NaCl型)或蒸发浓缩(至有晶体出现为止),冷却结晶(KNO3型和含有结晶水的晶体)
2.混合溶液(分离A和B):蒸发结晶,趁热过滤(得NaCl型),将滤液冷却结晶,过滤(得KNO3型)
模板:加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
3.沉淀洗涤
(1)沉淀洗涤的目的:除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)洗涤方法:向漏斗内