《化学工艺流程》专题复习.pptx

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1、20132013年广东年广东3232铜银合金回收银并制备铜化工产品铜银合金回收银并制备铜化工产品预处理预处理主反响主反响 2012年广东年广东32难溶性杂卤石制备硫酸钾难溶性杂卤石制备硫酸钾预处理预处理别离提纯别离提纯预处理预处理别离提纯别离提纯主反响主反响20112011年广东年广东,32,32粗铝提纯及尾气的综合利用粗铝提纯及尾气的综合利用 20102010年广东年广东，3232 制备制备LiLi2 2COCO3 3的工艺流程的工艺流程原料预处理原料预处理除杂、净化除杂、净化产品别离提纯产品别离提纯原料循环利用原料循环利用尾气综尾气综合利用合利用无机矿物、无机矿物、废水、废渣废水、废渣 核

2、心核心化学反响化学反响 目标目标 产品产品20142014汕汕头头一模一模 32321616分分回收的回收的废废旧旧锌锰电锌锰电池池经经过处过处理后得到理后得到锰锰粉含粉含MnOMnO2 2 、MnMnOHOH2 2 、Fe Fe、乙乙炔和黑炭等，由炔和黑炭等，由锰锰粉制取粉制取MnO2MnO2的步的步骤骤如以下如以下图图所所示：示：原料预处理原料预处理除杂、净化除杂、净化主反响主反响产品别离提产品别离提纯纯某炼铁废渣中含有大量某炼铁废渣中含有大量CuSCuS及少量铁的化合物，工业以及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产该废渣为原料生产CuClCuCl2 22H2H2 2O O的工艺流程如下

3、：的工艺流程如下：预处理预处理1 1、粉碎的目的：、粉碎的目的：。2 2、焙烧的目的：、焙烧的目的：。3 3、酸浸的目的：、酸浸的目的：。4 4、调节、调节pH=3-4pH=3-4的原因：的原因：。：FeFeOHOH2 2、FeFeOHOH3 3、CuCuOHOH2 2沉淀完全时的沉淀完全时的pHpH值分别为：值分别为：9.79.7、3.23.2、6.46.4。增大反响物的接触面积，加快反响速率增大反响物的接触面积，加快反响速率使使CuSCuS转化为转化为CuO,FeCuO,Fe2+2+转化为转化为FeFe3+3+使使CuOCuO、FeFe的化合物溶解的化合物溶解使使FeFe3+3+沉淀完全沉

4、淀完全1.1.原料预处理阶段的常见考点：原料预处理阶段的常见考点：浸浸 取取煅烧煅烧灼烧、焙烧灼烧、焙烧研磨研磨粉碎粉碎控制温度控制温度酸浸：溶解，除去氧化物膜，调节酸浸：溶解，除去氧化物膜，调节PHPH促促 进沉淀、抑制水解进沉淀、抑制水解碱浸：去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、碱浸：去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节二氧化硅，调节PHPH促进沉淀、抑制水解促进沉淀、抑制水解水浸：与水反响或溶解水浸：与水反响或溶解有机物浸：与醇等反响或溶解有机物浸：与醇等反响或溶解控制温度控制温度a a加热，加快反响速率或加速某固体的溶解；加热，加快反响速率或加速某固体的溶解；b b防止物质温度过

5、高时分解或挥发，或到达防止物质温度过高时分解或挥发，或到达 沸点挥发；沸点挥发；c c使催化剂的活性到达最高；使催化剂的活性到达最高；d d防止副反响的发生；防止副反响的发生；e e降温或减压，减少能源成本，降低对设备的降温或减压，减少能源成本，降低对设备的 要求，到达绿色化学的目的。要求，到达绿色化学的目的。“趁热过滤的原因是趁热过滤的原因是 ；实验室制备甲酸铜晶体实验室制备甲酸铜晶体CuCuHCOOHCOO2 24H4H2 2O O的流程如下：的流程如下：Cu2(OH)2CO3固固体体7080的热水的热水Cu(HCOO)24H2O1mol胆矾胆矾2mol小苏打小苏打甲酸甲酸约约50的热水的

6、热水研研磨磨冷冷 却却、操作操作a洗涤洗涤搅搅拌拌趁热过滤趁热过滤冷冷却却、过过滤滤、无无水水乙醇洗涤、晾干乙醇洗涤、晾干搅拌搅拌CO2防止降温甲酸铜结晶而损失防止降温甲酸铜结晶而损失 用无水乙醇洗涤晶体的目的用无水乙醇洗涤晶体的目的 。除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失 分离提纯分离提纯预处理预处理主反应主反应某炼铁废渣中含有大量某炼铁废渣中含有大量CuSCuS及少量铁的化合物，工业及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产以该废渣为原料生产CuClCuCl2 22H2H2 2O O的工艺流程如下：的工艺流程如下：为了获得为了获得CuCl22H2O晶体，对滤液晶体，对滤液

7、B进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线如图，有关物质的溶解度曲线如图，“趁趁热过滤得到的固体是热过滤得到的固体是。Na2SO4 分离提纯分离提纯要得到溶解度受温度影响小的溶要得到溶解度受温度影响小的溶质：蒸发结晶，趁热过滤。质：蒸发结晶，趁热过滤。要得到溶解度受温度影响大的溶要得到溶解度受温度影响大的溶质：蒸发浓缩，冷却结晶。质：蒸发浓缩，冷却结晶。重结晶重结晶2.别离提纯阶段的常见考点：别离提纯阶段的常见考点：控制控制PHPH值值结晶结晶控制温度控制温度水洗有机物洗水洗有机

8、物洗3.3.核心反响考点：核心反响考点：反响原理反响原理:化学平衡、水解原理化学平衡、水解原理、电化学电化学计算计算 提取信息点提取信息点 基本理论基本理论:离子反响、氧化复原反响离子反响、氧化复原反响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：流程如下：反应反应反应反应空气中煅烧FeSO4溶液NH4HCO3溶液CO2(g)FeCO3(s)稀H2SO4KCl过滤NH4Cl溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液H2(g

9、)Fe2O3(s)CO2(g)4 4反响反响常被用于电解生产常被用于电解生产过二硫酸铵过二硫酸铵。电解。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反响可表示为时均用惰性电极，阳极发生的电极反响可表示为 。1反响反响的离子方程式：的离子方程式：Fe2+2HCO3 =FeCO3+H2O+CO2 2SO42-2e-=S2O82-4.4.其他：其他：环保：绿色化学环保：绿色化学 成本：成本：原料价格、能耗控制、原料价格、能耗控制、循环利用循环利用 工业上生产高氯酸沸点：工业上生产高氯酸沸点：9090o oC C时还同时生产了亚氯酸钠，时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：其工艺流程如下：3 3循环使用的物质

10、是循环使用的物质是 。H2SO4 1 1反响反响的的化学方程式化学方程式 。3NaClO3+3H2SO4=3NaHSO4+2ClO2+HClO4+H2O 工业生产碘酸钾工业生产碘酸钾KIO3的流程如下，在反响器中发生的流程如下，在反响器中发生反响的化学方程式为：反响的化学方程式为：I2+KClO3+H2OKHIO32+KCl+Cl2 未未配平配平。查资料得：查资料得：KIO3是一种白色结晶粉末是一种白色结晶粉末；酸性条件下，酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等复原等复原性物质作用，被复原为单质性物质作用，被复原为单质I2；在碱性介质中在碱性介

11、质中，KIO3能被能被Cl2、次氯酸盐等氧化为次氯酸盐等氧化为KIO4；KIO3 在常温下稳定，加热至在常温下稳定，加热至560开始分解。开始分解。请你根据流程图设计问题请你根据流程图设计问题？1 1步骤步骤反响器发生的反响中，两种复原产物所得电子数相同，反响器发生的反响中，两种复原产物所得电子数相同，请配平该反响的化学方程式：请配平该反响的化学方程式：；6I2+11KClO3+3H2O=6KHIO32+5KCl+3Cl2 工业生产碘酸钾工业生产碘酸钾KIO3的流程如下，在反响器中发生反响的化的流程如下，在反响器中发生反响的化学方程式为：学方程式为：I2+KClO3+H2OKHIO32+KCl

12、+Cl2 未配平未配平。查资料得：查资料得：KIO3是一种白色结晶粉末是一种白色结晶粉末；酸性条件下，酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等复原等复原性物质作用，被复原为单质性物质作用，被复原为单质I2；在碱性介质中在碱性介质中，KIO3能被能被Cl2、次氯酸盐等氧化为、次氯酸盐等氧化为KIO4；KIO3 在常温下稳定，加热至在常温下稳定，加热至560开始分解。开始分解。2步骤步骤中，用稀酸酸化的作用中，用稀酸酸化的作用 ；能否选用稀盐酸能否选用稀盐酸_，填：，填：“可以、可以、“不可以不可以其原因是其原因是_；促进氯气从反响混合物中逸出促进氯

13、气从反响混合物中逸出 不可以不可以盐酸能复原已生成的碘酸氢钾盐酸能复原已生成的碘酸氢钾 KIO3HIO3 工业生产碘酸钾工业生产碘酸钾KIO3的流程如下，在反响器中发生反响的化的流程如下，在反响器中发生反响的化学方程式为：学方程式为：I2+KClO3+H2OKHIO32+KCl+Cl2 未配平未配平。查资料得：查资料得：KIO3是一种白色结晶粉末是一种白色结晶粉末；酸性条件下，酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等复原等复原性物质作用，被复原为单质性物质作用，被复原为单质I2；在碱性介质中在碱性介质中，KIO3能被能被Cl2、次氯酸盐等氧化为、

14、次氯酸盐等氧化为KIO4；KIO3 在常温下稳定，加热至在常温下稳定，加热至560开始分解。开始分解。3步骤步骤要保持溶液微沸要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为的原因为 ；Cl2能将能将KIO3氧化成氧化成KIO4 工业生产碘酸钾工业生产碘酸钾KIO3的流程如下，在反响器中发生反响的化的流程如下，在反响器中发生反响的化学方程式为：学方程式为：I2+KClO3+H2OKHIO32+KCl+Cl2 未配平未配平。查资料得：查资料得：KIO3是一种白色结晶粉末是一种白色结晶粉末；酸性条件下，酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、是一种较强的氧

15、化剂，与氢碘酸、SO2等复原等复原性物质作用，被复原为单质性物质作用，被复原为单质I2；在碱性介质中在碱性介质中，KIO3能被能被Cl2、次氯酸盐等氧化为、次氯酸盐等氧化为KIO4；KIO3 在常温下稳定，加热至在常温下稳定，加热至560开始分解。开始分解。4步步骤骤11得到碘酸得到碘酸钾钾晶体，你建晶体，你建议议的方法是的方法是。温度温度/0 010102020404060608080KIOKIO3 3g/100gg/100g水水4.604.606.276.27 8.088.0812.612.6 18.318.324.824.8蒸发浓缩，冷却结晶蒸发浓缩，冷却结晶 工业生产碘酸钾工业生产碘酸

16、钾KIO3的流程如下，在反响器中发生反响的化的流程如下，在反响器中发生反响的化学方程式为：学方程式为：I2+KClO3+H2OKHIO32+KCl+Cl2 未配平未配平。查资料得：查资料得：KIO3是一种白色结晶粉末是一种白色结晶粉末；酸性条件下，酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等复原等复原性物质作用，被复原为单质性物质作用，被复原为单质I2；在碱性介质中在碱性介质中，KIO3能被能被Cl2、次氯酸盐等氧化为、次氯酸盐等氧化为KIO4；KIO3 在常温下稳定，加热至在常温下稳定，加热至560开始分解。开始分解。还需条件？还需条件？硫酸锌可作

17、为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产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硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意图如下：等，生产工艺流程示意图如下：1 1将菱锌矿研磨成粉的目的是将菱锌矿研磨成粉的目的是_增大反响物接触面积增大反响物接触面积 ZnCO3、Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO 硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿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生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的，

18、并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意图如下：等，生产工艺流程示意图如下：2完成完成“氧化除铁步骤中反响的离子方程式：氧化除铁步骤中反响的离子方程式：FeOH2_=FeOH3 Cl_22ClO H2O 13 3工业上从工业上从“滤液滤液3 3制取制取MgOMgO过程中，适宜的反响过程中，适宜的反响物是物是_选填序号选填序号。a a大理石粉大理石粉b b石灰乳石灰乳 c c纯碱溶液纯碱溶液 d d烧碱溶液烧碱溶液4 4“滤液滤液4 4之后的操作依次为之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、枯燥。过滤、洗涤、枯燥。bd蒸发浓缩蒸发浓缩 冷却结晶冷却结晶 6 6分析图中数据

19、，菱锌矿粉中分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCOZnCO3 3 的质量分的质量分数不低于数不低于 。5 5根据上表数据，调节根据上表数据，调节“滤液滤液 2 2的的pHpH时，理时，理论上可选用的最大区为论上可选用的最大区为 。8.0pH10.4 100%100%20122012武汉武汉钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿主要成分为FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质为原料制钛白粉TiO2,TiO2常通过两种方法可制得 Ti。其中，2H2SO4 FeTiO3=TiOSO4 FeSO4 2H2O l净净化化钛矿钛矿石石时时，需用，需用浓氢浓氢氧化氧化钠钠溶液来溶液来处处理，理，该过该过程

20、中程中发发生反响的化学方程式有：生反响的化学方程式有：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和和2滤滤液液中的溶中的溶质质主要是主要是FeSO4，检验检验其中其中Fe2+的方的方法是：法是：3从从TiOSO4H2TiO3需要加需要加热热，则则加加热热的目的是的目的是:。4电电解解TiO2来来获获得得Ti是以是以TiO2作阴极，石墨作阴极，石墨为为阳阳极，熔融极，熔融CaO为电为电解液，用碳解液，用碳块块作作电电解槽池。其阴极反解槽池。其阴极反响的响的电电极反响式极反响式为为:5从化学平衡的角度解从化学平衡的角度解释释：往：往TiO2和和Cl2反响体系中反响体系中加人焦炭后，能使反响加人焦炭后，能使反响TiO2s+2C12gTiCl4l+O2g顺顺利利进进行的原因是行的原因是:。演讲完毕，谢谢观看！