化学工艺流程图分析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,课本重要的化学工业,侯氏制碱法、海水中提取镁,溴,碘等、,铝土矿中提取铝、金属的冶炼、硫酸工业、,硝酸工业、合成氨工业、硅酸盐工业、,氯碱工业、石油化工、煤的综合利用,。,课本重要的化学工业侯氏制碱法、海水中提取镁,溴,碘等、,1,27,、,(14,分,)KMnO,4,是一种常用的强氧化剂，工业上,可以以软锰矿,(,主要成分,Mn0,2,),为原料，通过液相法,生产。即在碱性条件下用氧气氧化,MnO,2,得到,K,2,MnO,4,，分离后得到,K,2,MnO,4,，再用铂板作阳极，,铁作阴极电解,K,2,MnO,4,溶液得到,KMnO,4,，简略生产,过程如下所示：,例题剖析,27、(14分)KMnO4是一种常用的强氧化剂，工业上例题剖,2,回答下列问题：,(1),写出反应器中反应的方程式,(2),生产过程中最好使用含,MnO,2,80,以上的富矿，因为,MnO,2,含量最低的贫矿中,Al,的氧化物含量较高，会导致,KOH,消耗量偏高，用离子方程式表示,KOH,消耗偏高的原因,。,(3),写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式,阴极：,；阳极：,。,在电解法中循环,I,、,II,中利用的共同物质是,。,(4),在传统工艺中，得到,K,2,MnO,4,后，向其中通入,CO,2,制备,KMnO,4,，配平方程式：,K,2,MnO,4,+,CO,2,=,KMnO,4,+,MnO,2,+,K,2,CO,3,将所得,KMnO,4,配成,0.1 molL-1 KMnO,4,溶液，滴定,20.00mL,未知浓度的,FeCl,2,溶液，消耗,KMnO,4,溶液,30.00mL,，则,FeCl,2,溶液的浓度为,mol,L,。,回答下列问题：,3,考试说明,化学科命题注重测量自主学习能力，重视理论联系实际，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展。,化学反应原理：学习化学反应的基本原理，认识化学反应中的能量转化的基本规律，了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的作用。,课程标准,考试说明 化学科命题注重测量自主学习能力，重视理,4,(2010,福建、,24,、,14,分,),硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是,ZnCO,3,，并含少量的,Fe,2,O,3,、,FeCO,3,MgO,、,CaO,等，生产工艺流程示意如下：,真题赏析,（,1,）将菱锌矿研磨成粉的目的是,_,。,（,2,）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：,Fe(OH),2,+_+_=Fe(OH),3,+CI,（,3,）针铁矿（,Goethite,）是以德国诗人歌德（,Go ethe,）名字命名的，组成元素是,Fe,、,O,和,H,，化学式量为,89,，化学式是,_,。,(2010福建、24、14分)硫酸锌可作为食品锌强化剂的,5,（,4,）根据下表数据，调节“滤液,2”,的,pH,时，理论上可选用的最大区间为,_,。,Mg(OH),2,Zn(OH),2,MgCO,3,CaCO,3,开始沉,淀的,pH,10.4 6.4 ,沉淀完,全的,pH,12.4 8.0 ,开始溶,解的,pH,10.5 ,Ksp,5.610,-12,6.810,-6,2.810,-9,（,5,）工业上从“滤液,3”,制取,MgO,过程中，合适的反应物是,_,（选填序号）。,a.,大理石粉,b.,石灰乳,c.,纯碱溶液,d.,烧碱溶液,（,6,）“滤液,4”,之后的操作依次为,_,、,_,、过滤，洗涤，干燥。,（,7,）分析图中数据，菱锌矿粉中,ZnCO,3,的质量分数不低于,_,。,化学工艺流程图分析课件,6,工业流程的主要框架,原料,无机矿物,核心,化学反应,所需,产品,原料预处理,除杂、净化,反应条件的控制,产品的分离提纯,原料的循环利用,排放物的无害化处理,规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环。”,工业流程的主要框架原料核心所需原料预处理反应条件的控制产品的,7,读题审题,1.,此流程的,目的,是什么？,2.,流程中有哪,些,步骤,？各步的作用是什么？,3.,流程中涉及哪些,知识点,？,4.,用,规范,的语言把你获取的信息转化为,答案,。,读题审题1.此流程的目的是什么？,8,多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以,SiCl,4,为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。,研究人员利用,SiCl,4,水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为,BaCO,3,，且含有钙、铁、镁等离子）制备,BaCl,2,2H,2,O,，工艺流程如下。已知常温下,Fe,3+,、,Mg,2+,完全沉淀的,pH,分别是：,3.4,、,12.4,。,课堂巩固,多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大,9,（,1,）,SiCl,4,水解控制在,40,以下的原因是,。,已知,：,SiCl,4,(s)+H,2,(g)=SiHCl,3,(s)+HCl(g),H,1,=47 kJ/mol,SiHCl,3,(s)+H,2,(g)=Si(s)+3HCl(g),H,2,=189 kJ/mol,则由,SiCl,4,制备硅的热化学方程式为,。,（,2,）加钡矿粉时生成,BaCl,2,的离子反应方程式是,。,（,3,）加,20%NaOH,调节,pH=12.5,，得到滤渣,A,的主要成分是,，控制温度,70,的目的是,。,（,4,）,BaCl,2,滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，再经真空干燥后,得到,BaCl,2,2H,2,O,。实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪,器有,种。,（,5,）为体现该工艺的绿色化学思想，该工艺中能循环利用的物质 是,。,（1）SiCl4水解控制在40以下的原因是,10,1.,工业流程图,小结,取材内容：工业上物质的制备或提纯,工业废弃物的回收与处理,表示,2.,解题策略,知识储备：化学反应（离子、氧化还原）、电化学、化学平衡（水解、电离、沉淀溶解）等基本原理,实验基本操作,信息处理：控制反应条件（,pH,控制法、气体氛围等）,其他信息 （两性、络合等）,工业特点,1.工业流程图小结取材内容：工业上物质的制备或提纯表示2.,11,解决化工流程题的方法,看图要有高度,明确整个流程及每一部分 的目的。,读图要有深度,仔细分析每步发生的反应及 得到的产物。,思考要有方向,在基础理论框架下结合实际问题进行思考。,答题要有模式和要点,注意提升表达能力。,解决化工流程题的方法看图要有高度明确整个流程及每一部分,12,5,（,17,分）重铬酸钠（,Na,2,Cr,2,O,7,）广泛用于合成颜料、媒染剂等。以铬铁矿（主要成分为,Cr,2,O,3,，还含有,FeO,、,Al,2,O,3,、,SiO,2,等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程图如下：,请回答下列问题：,若,中只用一种试剂调节溶液的,pH,，应选用,（填序号）。,A.,稀硫酸,B.,氧化钠固体,C.,氢氧化钾溶液,中，,Na,2,CrO,4,转化为,Na,2,Cr,2,O,7,的离子反应如下：,2CrO,4,2-,（黄色）,+2H,+,Cr,2,O,7,2-,（橙红色）,+H,2,O,该反应,氧化还原反应（填“是”或“不是”），反应的平衡,常数表达式,K=,。,课堂巩固,5（17分）重铬酸钠（Na2Cr2O7）广泛用于合成颜料、,13,若往,Na,2,Cr,2,O,7,溶液（橙红色）中加入足量,NaOH,固体，,溶液,（填序号）。,A.,变黄色,B.,颜色不变,C.,橙红色变深,已知：,25,时，,Ag,2,CrO,4,的,Ksp=1.1210,-12,，,Ag,2,Cr,2,O,7,的,Ksp=210,-7,。,25,时，往,Na,2,Cr,2,O,7,溶液中加入,AgNO,3,溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀的化学式是,。,铬是人体必需的微量元素之一，,+3,价,Cr,能参加正常的糖代谢过程，但,+6,价,Cr,对人体却十分有害，是致癌物质。工业上排放的含铬废水中,+6,价,Cr,的含量不能大于,0.5 molL,-1,，为了达到废水排放标准，工业上处理含有,Cr,2,O,7,2-,的酸性废水采用下面的处理方法：常用,FeSO,4,将其还原为,Cr,3+,离子，再用沉淀法进行分离。已知：,c,(OH,-,)10,-6,molL,-1,c,(OH,-,)10,-4,molL,-1,Cr,3+,Cr,（,OH,）,3,CrO,2,-,FeSO,4,还原,Cr,2,O,7,2-,的离子方程式为,。,Cr,2,(SO,4,),3,溶液中加入过量,NaOH,浓溶液，反应的离子方程式为,。,沉淀法分离废水中的,Cr,3+,离子，,pH,应控制在,范围内。,若往Na2Cr2O7溶液（橙红色）中加入足量NaOH固体,14,3,（,8,分）以天然盐湖资源中分离出来的芒硝、硫酸工业废气二氧化硫及焦炭等为原料，生产大苏打和摩尔盐，其原料的综合利用率较高。其主要流程如下：,3（8分）以天然盐湖资源中分离出来的芒硝、硫酸工业废气二氧,15,试回答下列问题：,（,1,）已知反应,中发生的主要反应为：,Na,2,SO,4,(s)+4C(s)=Na,2,S(s)+4CO,（,g,）,H=+569.99 kJ/mol,，欲使该反应发生并维持该反应进行的条件是,。,（,a,）常温 （,b,）常温，并通入少量,CO2,（,c,）高温，并通入适量的,O,2,（,2,）配平反应,的化学方程式：,Na,2,S+Na,2,CO,3,+SO,2,=Na,2,S,2,O,3,+CO,2,（,3,）反应,温度需控制在,35,40,的较低温度，其主要原,因是,。,（,4,）在摩尔盐溶液中加入一种物质的溶液可使,NH,4+,、,Fe,2+,、,SO,4,2-,都大量减少，该物质是,。,（,5,）反应,中两种盐溶液混合时，需加入适量的,H,2,SO,4,，将溶液,pH,调到,1,，用离子方程式说明原因：,。,试回答下列问题：,16,祝学习进步！,祝学习进步！,17,真题赏析,（,2010,安徽理综,27.,）,锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（,LiMn,2,O,4,、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：,（,4,）若废旧锂离子电池正极材料含,LiMn,2,O,4,的质量为,18.1 g,第步反应中加入,20.0mL3.0mol,L,-1,的,H,2,SO,4,溶液。假定正极材料中的锂经反应和完全为,Li,2,CO,3,则至少有,Na,2,CO,3,参加了反应。,（,1,）第步反应得到的沉淀,X,的化学式为,。,（,2,）第步反应的离子方程式是,。,（,3,）第步反应后，过滤,Li,2,CO,3,所需的玻璃仪器有,。,若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：,、,。,真题赏析（2010安徽理综27.）锂离子电池的广泛应用使回,18,例题剖析,某矿样含有大量的,CuS,、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，以该矿样为原料生产,CuCl,2,2H,2,O,晶体。,已知：在,20,时，氯化铜的溶解度是,73g,；常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的,pH,见下表。,金属离子,开始形成氢氧化物沉淀的,pH,完全形成氢氧化物沉淀的,pH,Fe,2+,7.0,9.0,Fe,3+,2.3,3.7,Cu,2+,4.7,6.7,例题剖析 某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及,19,例题剖析,a,若滤液,a,中除了,Cu,2+,只有,Fe,3+,:,若滤液,a,中除了,Cu,2+,有,Fe,2+,、,Fe,3+,:,分析：工业名词 整个流程 模糊环节,？,例题剖析a若滤液a中除了Cu2+只有Fe3+:分析：工业名词,20,（,2,）步骤的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质、右图所示装置制取氧气，试