工业流程题解题方法.pdf

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1、工业流程题解题方法 一、熟悉工业流程的几个常用的关键词 1、浸出： 固体加入水或酸溶解得到离子。 2、酸浸： 指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去溶解的过程。 3、水洗： 水洗通常是为了除去水溶性的杂质。 有机物洗涤： 减少晶体损失 4、灼烧（煅烧） ：原料的预处理，不易转化的物质转为容易提取的物质：如海带中提取碘等 5、酸作用： 溶解、去氧化物（膜） 、调节 PH促进水解（沉淀） 6、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） 7、氧化剂： 氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子 8、控制 PH值： 促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤

2、分离 9、煮沸： 促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 10、趁热过滤 ：减少结晶损失；提高纯度 二、工业流程中的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3 次等 如结晶的几种方法： （1） 、当溶液是单一溶质时 、所得晶体不带结晶水（如NaCl、K NO3） ： 蒸发、结晶 、所得晶体带结晶水：蒸发浓缩（至有晶膜出现为止） ，冷却结晶，过滤 （2）当溶液中有两种或以上溶质时 要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤 要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶 1、首尾分析法： 对一些线型流程工艺( 从原料到产品为一条龙生产工序)

3、试题 ,首先对比分析生产 流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品, 从对比分析中找出原料与产品之间的关 系, 弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺, 然后再结 合题设的问题 , 逐一推敲解答 . 例 1、 （09 上海）实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂 质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤： （1） 、溶解大理石时，用硝酸而不同硫酸的原因是。 （2） 、操作的目的是，溶液 A（溶质是共价化合物）是。 （3） 、写出检验滤液中是否含铁离子方程式：。 （4） 、写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：。 写出滤液 B的一种

4、用途：。 （5） 、CaO 2中一般含 CaO 。试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。 试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管 实验步骤：；加入；加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。 （6） 、若理论上滴定时耗用标准溶液20.00mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴（1mL溶液为 25 滴） ，则相对误差为。 2、截段分析法： 用截断分析法解工艺流程题是一种主流解题方法.因为当前的化工生产, 为了降 低成本 , 减少污染 , 增加效益 , 大都设计成综合利用原材料, 生产多种产品的工艺 生产线 . 为此这种工艺流程题很多. 用截断分析法解工艺流程题关键在

5、于选对属 型和如何截段 ,截几段更合理 . 一般截段以生产的产品为准点. 但也不一定 , 特殊 情况也很多 , 必须具体情况作具体分析. 例 2、 （09 江苏）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁 红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下： （1） 、反应 I 前需在 FeSO4溶液中加入（填字母），以除去溶液中的Fe 3+ A. 锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.H2 （2）反应需控制反应温度低于35，其目的是 （3）工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 （4） 、反应常被用于电解生产 4228 ()NHS O( 过二硫酸铵 ) 。电

6、解时均用惰性电极，阳极发生 地电极反应可表示为 反应 反应 反应 反应 空气中煅烧 FeSO4溶液 NH4HCO3溶液 CO2(g) FeCO3(s) 稀 H2SO4 KCl 过滤 NH4Cl 溶液 K2SO4(s) (NH4)2S2O8溶液 H2(g) Fe2O3(s) CO2(g) 讲解分析 ： A 、为了除去 FeSO4溶液中的 Fe 3+ ，无疑应加入铁。 B、将 FeSO4溶液与 NH4HCO3溶液混合， 由框图可知： 反应是复杂的， 但过滤后得到FeCO3固体， 这就不难看出，主要是HCO3 电离出 CO3 2 与 Fe 2+结合生成 FeCO 3（这就是“跟着感觉走” ） ，但

7、HCO3 和 Fe2+都能水解， 且温度越高， 水解程度越大， 这就势必影响 FeCO 3的生成， 故为了防止NH4HCO3 分解（或减少Fe 2+的水解），应将温度降低。 C、从反应II可知：反应后溶液中主要成分是（NH4） 2SO4， （NH4）2SO4中加入KCl 和一定量的 醇类溶剂，本身没有发生化学反应，但却得到K2SO4固体，不难联想到：醇类溶剂的加入，使整 体溶剂极性减弱，必然导致某些离子化合物的溶解度下降，从结果来看，加入醇类溶剂后，能降 低 K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出。 （这也是“跟着感觉走” ） 。 D、反应是用惰性电极电解（NH4）2SO4溶液，按照所学知识

8、， 应该是： 阴极 H +得到电子生成 H2， 阳极 OH 失去电子生成 O2，但框图中却给出了（NH4）2S2O8溶液，这就断定阳极上是SO4 2失去电 子： 2-2- 428 2SO -2e =S O （这同样是“跟着感觉走” ） 。答案：（1）B (2)防止 NH4HCO 3 分解（或减少Fe 2+的水解） (3) 降低 K 2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出 (4) 2-2- 428 2SO- 2e = S O 规律方法 ：一、应对策略：1、认真读题： 首先将题目从头到尾粗读一遍，初步了解大意。 2、仔细分析： 理清下列关系： 、原料与产品：从某原料出发，要得到最终产品，必须除去什

9、么元素、引进什么元素？。 、步骤与目的： 加入某种试剂，采取这样的方法，其目的是什么？一般只考虑后面提问有关的 步骤，其他不必清楚。 、感觉与结果：有的步骤不能读懂，这时主要看这一步的结果，“跟着感觉走” 、 “顺藤摸瓜”， 用已学过的知识来“圆”这个结果，“难得糊涂”。 、信息与迁移：所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。 3、大胆回答： 大多数提问用所学知识便可直接回答，但个别地方往往有悖所学知识，这时就要 考虑 产物 、环保、产量、成本等等。 二、注意外界条件对工艺流程的影响 在很多流程图的题目中，我们经常会看到压强、温度等外界条件的出现，不同的工艺对物质反

10、应 的温度或压强有不同的要求，它所起的作用也不一样，但却都是能否达到实验目的的关键所在， 也是命题专家们经常要考察学生的地方。这里主要说一说温度的影响，归纳总结之后， 主要有以 下几个方面的形式来考察学生： 、趁热过滤（或冰水洗涤）的目的：防止某物质降温时会析出（或升温时会溶解）而带入新的 杂质； 、冰水中反应或降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使平衡向着题目要求的方向 移动； 、反应中采取加热措施的作用：一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解； 、如题目中要求温度控制在某温度范围内（可用水浴或油浴来控制）：一般有以下几个目的： A、防止某种物质温度过高时会分解或挥发，也可能是为了

11、使某物质达到沸点挥发出来 ，具体问 题要具体分析。如侯德榜制碱中，将CO2通入 NaCl 的氨溶液中，保持溶液的温度为（30+2）， 可得 NaHCO3晶体，温度控制在这个范围，目的就是防止NaHCO3分解。而在 Br2的制取过程中，出 溴口的温度控制在8090，目的就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。 B、使催化剂的活性达到最好：如合成氨或工业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。 C、防止副反应的发生：如乙醇的消去反应温度要控制在170，原因是就是在140时会有乙醚 产生。 D、对于一些工艺来说，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。以上有关温度的总结只能说是有这种可能来考，具体问题要具体分析。