2024届高三化学二轮复习 考向4 无机化工流程微型化设计 讲义

无机化工流程微型化设计 【知识网络悉考点】 化工流程题的结构 原料预处理的方法和作用 无机化工流程微型化设计 物质分离提纯的常用方法 循环物质的确定 【研析真题明方向】 1.(2022湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下，下列说法错误的是() 过量NaCO3 NaA1O2 烟气 (含HF) 吸收塔 合成槽 过滤 冰晶石 (Na3AIF6) 滤液 A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C.合成槽中产物主要有Na3AF6和CO2 D.滤液可回收进入吸收塔循环利用 2.(2022·山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含Zn、F©元素的杂质）为主要原料制 备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。下列说法错误的是( ) 硫酸溶液，高压02 NH, 高压H, 硫化铜精矿 浸取 中和调pH 过滤 还原 过滤 →Cu 固体X t-金属M Fe(OH) Cu(OH2 Zn(OH)2 开始沉淀pH 19 4.2 6.2 沉淀完全p 3.2 6.7 8.2 A.固体X主要成分是Fe(O,和S:金属M为Zn B.浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出 C.中和调pH的范围为3.2-42 D.还原时，增大溶液酸度有利于C的生成 3.(2021·河北卷)BiOC1是一种具有珍珠光泽的材料，利用金属Bi制备BOC1的工艺流程如图，下列说法错误的 是() 稀HNO3稀HCl+NaCl(s)H2O 金属Bi酸浸 转化 水解 分 离 -BiOCl A.酸浸工序中分次加入稀NO可降低反应剧烈程度 B.转化工序中加入稀HCI可抑制生成BONO3 C.水解工序中加入少量CH,COONa(s)可提高B3+水解程度 D.水解工序中加入少量NHNO(s)有利于BiOCl的生成 【重温知识齿基础】 1.化工流程题的结构 陌生反应 原料预处理 产品分离提纯> 途杂，净化 产率计算) 原料 核心 所需产品 化工流程选择 无机矿物 化学反应 题的结构 反应条件 注重环保 酸溶、碱 控制入 排放物的无 溶、水溶 害化处理 原料循环利用 母液的循环 氧化后调pH(与 利用（生产 Kp结合) 效率) 流程图三部分 原料预处理、 核心化学反应、 产品的分离与提纯 原预处理溶解转化.除杂目标产物 呈现模式 精处理日标产品 循环利用 一排放物的 无害化处理 识图方法 图1 图2 图3 图1：箭头进入的是反应物（投料），箭头出去的是生成物产物、副产物 箭头的意义 图2：箭头表示反应物分步加入和生成物出来 图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质 2.原料处理的方法和作用 释义 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加 快反应速率或使反应更充分 研磨、雾化 目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等 增大接触而积：固体—粉碎、研磨；液体喷洒；气体 用多孔分散器等 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、 醇溶等 水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中 浸取（即浸 在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程 出/溶解) 酸浸 如：用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶 液，不溶物通过过滤除去 碱浸 在碱性溶液中使两性化合物(Al2O,、ZO等)溶解，不溶物通过过滤除去的过程 醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂（乙醚，二氯甲烷等）浸取的方法提取有机物 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 浸出奉 提高浸出率的方法：适当升温加热)、搅拌、粉碎（研磨）、增大反应物酸、碱)的浓度 改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解 灼烧（煅烧） 如：金属（多）硫化物，使$元素→SO2↑（再钙基固硫除）：煅烧高岭土和石灰石 如：从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐 酸作用 溶解、去氧化物（膜）、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 碱作用 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) 3。物质分离或提纯的方法 (1)调即H除杂：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ①调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H+反应，使溶液pH值增大：不引入新杂质 ②实例 a.除去CuSO4溶液中少量Fe3+,可向溶液中加入CuO、Cu(OH2、Cu(OH)CO3、CuCO3,调节pH至3 -4,使Fe3+转化为Fe(OH3沉淀除去。离子方程式为：Fe3++3H2O一Fe(OHD3+3H+、CuO+2H+Cu2 ++H2O b.Mg2+(Fe+):MgO.Mg(OH)2 MgCO3 c.己知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示