化学工艺流程专题-高考化学二轮复习课件

这是一份化学工艺流程专题-高考化学二轮复习课件，共22页。PPT课件主要包含了产品分离提纯，反应条件控制，原料循环利用，排放物的无害化处理，回答下列问题，H2O2，SiO2，PbSO4，调节溶液的pH，NaHSO3等内容，欢迎下载使用。
一.工业生产流程主线与核心
二. 熟悉工业流程常见的操作
1、原料的预处理①溶解②灼烧③煅烧
通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等
如从海带中提取碘如煅烧高岭土
改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解。
④粉碎、研磨 增大表面积，加快后续过程溶解或反应速率
2、控制反应条件的方法
（1）控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀
① pH值的控制。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？
②调节pH所需的物质调节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。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入 等物质来调节溶液的pH值 。
CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3
（2）加热的目的（3）降温反应的目的（4）趁热过滤（5）冰水洗涤（6）乙醇洗涤
加快反应速率或促进平衡向某个方向移动
防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动
防止某物质降温时会析出
洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗
避免水洗时晶体溶解而损失
水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目是 ，
还可使用___________代替硝酸。
（2）沉淀A的主要成分是_________________，
其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_____________________________。
3）加氨水过程中加热的目的是___________。
（沉淀B的主要成分为____、____（写化学式）。
促进水解，容易沉淀分离
Al(OH)3 Fe(OH)3
将样品中可能存在的Fe2+ 氧化为 Fe3+
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为： MnO4-+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 ml·L−1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。
2018全国（II）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 ml·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。（2）滤渣1的主要成分除SiO2外__________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。
2ZnS+ 3O2 =2ZnO+2SO2
无法除去杂质Fe2+
Zn +Cd2+=Cd+Zn2+
Zn2++2e－= Zn
【解决化工流程的方法】
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。
（2018全国I卷）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式___ _______。
2NaHSO3 =Na2S2O5+H2O
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH=4.1时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
得到NaHSO3过饱和溶液
（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_________。电解后，______室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
4OH-－4e－=2H2O+O2↑
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 ml·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为__________，该样品中Na2S2O5的残留量为__________g·L−1（以SO2计）。
+2I2+3H2O =SO42 -+4I－+6H+
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。
100℃、2h，90℃，5h
（2）“酸浸”后，钛主要以 形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl42− + 2H2O
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。（5）若“滤液②”中 ，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使 恰好沉淀完全即溶液中 ，此时是否有 沉淀生成？ （列式计算）。 的Ksp分别为 。
低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降