2024届高三化学第一轮复习：10.4 工艺流程专题课件

工艺流程专题 一、工业流程的表现形式 形式一： 形式二： 1、原料的预处理2、反应条件的控制：温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等。3、基本概念：氧化还原反应的判断、方程式的书写等。4、反应原理：化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应焓变、电化学等。5、实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等。 6、环境保护与绿色化学评价：流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用，废物的处理，原子利用率，能量充分利用等。 7、化工安全：防爆、防污染、防中毒等。 二、工业流程的常见考点 【小结】工业流程常见问题有哪些？ 三、工业流程的两个命题方式 1、物质制备型化学工艺流程 2、分离提纯型化工艺流程 工艺流程题过程解读 三、工业流程常见问题剖析 1、原料的预处理 【思考】你知道哪些原理预处理的方法？ 【思考】原理预处理的目的是什么？ 研磨、粉碎、搅拌、酸浸、水浸、碱浸、焙烧等 使矿料成为溶液或高温焙烧便于除杂 【思考】提高浸出率的方法有哪些？ 增大反应物接触面积、延长浸取时间、适当增大溶剂浓度、适当升温、搅拌、多次浸取 【思考】高温焙烧的目的？ 改变物质结构，使一些物质能溶解，使物质高温氧化或分解。 2、温度调控处理 升高温度 控制温度在一定范围 降低温度 加快速率、加快溶解、促使平衡移动、除去热不稳定物质、促使低沸点物质挥发、促进盐类水解、促使产品析出等 防止温度过高物质分解或挥发、分离产品、催化剂活性、防止副反应发生、分馏等 促使化学平衡移动、降温液化(固化)、结晶、防止温度过高物质分解或挥发、减缓化学反应速率、降低能源成本等 碳酸锶(SrCO3)是一 种重要的工业原料，广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿(含80~90% SrCO3， 少量MgCO3、CaCO3、 BaCO3等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下： Sr(OH)2在水中的溶解度 温度/℃ 10 20 30 40 60 80 90 100 溶解度/(g/100g) 1.25 1.77 2.64 3.95 8.42 20.2 44.5 91.2 (3)“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是 ； 为了增大氢氧化锶的浸取率，减少杂质氢氧化钙的溶解 学以致用 【2019年全国I卷】硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下： 回答下列问题：（2）步骤②需要加热的目的是_________________，温度保持80~95 ℃，采用的合适加热方式是_________________。 高考零距离 加快反应 水浴加热 3、PH调控处理 目的？ 原则？ 方法？ 除去杂质、促进或抑制水解等 不引入新杂质离子、不能使需要的离子或物质损失 加氧化物、碳酸盐、碱(如：氨水、NaOH)、氢氧化物、碱式盐、酸等 【2021年全国I卷】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。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 高考零距离 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 （3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。 Mn2+ Al3+和Fe3+ 【2021年全国I卷】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。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 高考零距离 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 （4）“沉淀转溶”中，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。 Fe(OH)3 【2021年全国I卷】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。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 高考零距离 金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH