69工艺流程

3、工业生产流程主线与核心原料预处理除杂、净化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规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制Ⅱ除杂Ⅰ预处理Ⅱ除杂Ⅲ分离提纯预处理分离提纯获得产品除杂2、聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：预处理分离提纯获得产品除杂2、聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：【例3】（07广东24）---有关Mn的化合物的制备某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2OFe3+、Mn2+、SO42-、Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3SO42-、Mn2+Zn2+、Cu2+CuSZnS预处理除杂质分离提纯获得产品沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2含钴废料加热反应反应调节pH至a过滤调节pH至2～3操作Ⅰ减压烘干CoCl2·6H2O盐酸过氧化氢碳酸钠滤渣盐酸预处理除杂质分离提纯获得产品9、CoCl2·6H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程：①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。工业流程题目在流程上一般分为4个过程：原料预处理除杂、净化1.原料预处理阶段的常见考点：④提高浸出率①样品粉碎、搅拌目的，灼烧，高温加热、②酸浸目的、加入过量的酸（或碱、其他物质）的作用增大浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率使物质充分反应使原料（或另外一种反应物）充分反应③氧化还原反应、复分解反应、水解反应方程式的书写获得产品灼烧是为了除去海带中的有机物，只剩无机物从而能溶于水。同时烧成灰能增大固体表面积，有利于溶解。分离提纯酸浸的目的是把金属氧化物或盐，溶解成金属阳离子2.除杂、净化阶段的常见考点：1、氧化、调节PH除杂a、选择物质b、调节PH的范围c、调节PH的目的调节pH所需的物质一般应满足两点：a、能与H＋反应，使溶液pH值增大；b、不引入新杂质。提高溶液的PH，使离子形成沉淀完全除去2、加入物质形成沉淀工业流程题目在流程上一般分为4个过程：原料预处理除杂、净化获得产品分离提纯3、氧化还原反应、复分解反应方程式的书写若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。Ⅱ除杂Ⅰ预处理Ⅱ除杂Ⅲ分离提纯Mg2+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO42-、过量H+Fe(OH)3Al(OH)3Mg2+、Ca2+、SO42-、Na+适当提高反应温度、增加浸出时间Fe(OH)3Al(OH)3适当提高反应温度、增加浸出时间预处理分离提纯获得产品除杂2、聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸。根据流程图回答下列问题：（1）“煅烧”的目的是__________________________。（2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。。（3）为提高铝的浸出率，可采取的措施有____________________________（要求写出三条）。（5）“调节溶液pH在4．2～4．5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是___________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________。Al2O3+6H+=Fe2O3+6H+=加热或提高反应温度，将煅烧后的块状固体粉碎，适当增大盐酸浓度，充分搅拌，延长反应时间pH计水浴加热酸式增大反应物的接触面，加快反应速率ClO-+H2O8.0≤pH10.4蒸发浓缩、冷却结晶【例3】（07广东24）---有关Mn的化合物的制备某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2OFe3+、Mn2+、SO42-、Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3SO42-、Mn2+Zn2+、Cu2+CuSZnS预处理除杂质分离提纯获得产品沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2含钴废料加热反应反应调节pH至a过滤调节pH至2～3操作Ⅰ减压烘干CoCl2·6H2O盐酸过氧化氢碳酸钠滤渣盐酸预处理除杂质分离提纯获得产品9、CoCl2·6H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程：①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2含钴废料加热反应反应调节pH至a过滤调节pH至2～3操作Ⅰ减压烘干CoCl2·6H2O盐酸过氧化氢碳酸钠滤渣盐酸请回答下列问题：⑴加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是。⑵操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是和过滤。⑶制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因。5.2～7.6蒸发浓缩、冷却结晶降低烘干温度，防止产品分解•⑸在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl2·6H2O，方法是。•⑹在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为。重结晶减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐3.获得产品阶段的常见考点：1、物质的结晶过程a、操作：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤c、操作：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥；b、操作：蒸发浓缩、趁热过滤、滤液冷却结晶、过滤3、重结晶：操作、进一步提纯晶体2、防止阳离子水解a、溶液蒸发浓缩过程中加酸b、结晶水合物脱水的过程在HCl气流中进行②如何洗涤沉淀、如何证明沉淀洗干净①可循环利用的物质⑥电解阴极、阳极电极式书写④明矾和K2FeO4净水的原理③用化学平衡（水解平衡、沉淀溶解平衡）分析问题4.其他常见考点：⑤信息点2、无机化工流程试题常常在哪些地方设问？反应速率与平衡理论的运用；氧化还原反应和复分解反应的方程式书写；利用控制pH分离除杂；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；适当提高反应温度、增加浸出时间Ⅱ分离提纯Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯Ⅲ还原Fe(OH)3Al(OH)3Na2SO4反应物混合后，Na+和Cl-结合生成溶解度较小的NaCl，结晶析出，从而使反应进行。降温前溶液中NaCl已经饱和，NaCl的溶解度随温度降低有所减小，故冷却时会析出NaCl。重结晶预处理分离提纯产品改变高岭土中氯化铝的结构，使其能溶于酸Al2O3+6H+==2Al3++3H2OFe2O3+6H+==2Fe3++H2O除去溶液中的铁离子除杂2、聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2含钴废料加热反应反应调节pH至a过滤调节pH至2～3操作Ⅰ减压烘干CoCl2·6H2O盐酸过氧化氢碳酸钠滤渣盐酸请回答下列问题：⑴加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是。⑵操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是和过滤。⑶制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因。⑷为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是。5.2～7.6蒸发浓缩、冷却结晶降低烘干温度，防止产品分解样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水【例3】（07广东24）---有关Mn的化合物的制备某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2OFe3+、Mn2+、SO42-Al3+、Zn2+、Cu2+Al(OH)3Fe(OH)3SO42-、Mn2+Zn2+、Cu2+增大固体与硫酸接触面积，加快反应速率，提高浸出率。石灰石Fe2+Mg2+Ca2+2Li++CO32-=Li2CO3↓Na2SO4酸式增大反应物的接触面，加快反应速率ClO-+H2OFeO(OH)8.0≤pH10.4b蒸发浓缩、冷却结晶125m2/81m1适当提高反应温度、增加浸出时间