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高考化学工艺流程题解题模板
化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面:
1.将原料转化为产品的生产原理问题;
2.除杂、分离和提纯产品等问题:
3. 提高产量和效率问题;
4. 节能减排,〝绿色化学”,循环利用等生产问题;
5. 生产设备、流程和生产成本等工艺问题,
因此,答题时,不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚,只要把握住主要的考查方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中的具体设问,结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能,进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中的每个细节,把时问和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。
(一)、原料预处理的各种方法
1、粉碎或研磨:
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、煅烧或灼烧或焙烧:
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(仪器:坩埚,坩埚钳)焙烧:高温下硫化物与氧气反应
3、酸浸:
溶解、去氧化物(膜)、调节 pH 促进水解(沉淀)
4、碱溶:
去油污(注意区分矿物油与油脂),去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节 pH 促进水解(沉淀)
【对点训练】
1.(2022·深圳调研)用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图:
(1)下列措施是为了加快浸取速率,其中无法达到目的的是________(填字母)。
A.延长浸取时间
B.将辉铜矿粉碎
C.充分搅拌
D.适当增加硫酸浓度
(2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式:___________________________________________________________。
(3)研究发现,若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,可能的原因是______________________________________________________。
2.(2022·重庆调研)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在水中的溶解度如表:
温度/℃
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/
(g/100 g H2O)
1.25
1.77
2.64
3.95
8.42
20.2
44.5
91.2
(1)菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是__________________________________________________。
(2)“立窑煅烧”中SrCO3与焦炭反应的化学方程式为_________________________________________________________。
进行煅烧反应的立窑衬里应选择________(填“石英砂砖”或“碱性耐火砖”)。
(3)“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是
_______________________________________________________;
滤渣1含有焦炭、Ca(OH)2和________。
3.(2022·福州质检)从含镍废催化剂中可回收镍,其流程如下:
某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。
(1)“碱浸”的目的是除去__________________________________________________________。
(2)“酸浸”时所加入的酸是________(填化学式),酸浸后,滤液ⅱ中可能含有的金属离子是____________。
4.(2022·四川成都诊断)纳米氧化镁是在磁性、催化方面有许多特异功能的新材料。工业为菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3和SiO2杂质)为原料制备纳米氧化镁的工艺流程如下:
(1)“焙烧”时生成的主要气体有________;滤渣Ⅰ的主要成分为________。
(2)资料显示煅烧MgCO3比煅烧Mg(OH)2更容易生成MgO纳米材料。“沉淀”时若将NH4HCO3更换成Na2CO3,则产生的后果是_________