化学工艺流程题.pptx

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无机工艺流程无机工艺流程遵义航天高级中学遵义航天高级中学张健张健主要内容主要内容2015I以铁硼矿（主要成分为以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和和Fe3O4，还有少量，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和和SiO2等等）为原料制备硼酸为原料制备硼酸（H3BO3）涉及核心方程式书写，电子式的书写，流程中杂质的判断，除杂与分离涉及核心方程式书写，电子式的书写，流程中杂质的判断，除杂与分离2015II回收处理酸性锌锰干电池回收处理酸性锌锰干电池,（外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生，该电池在放电过程产生MnOOH）涉及核心方程式书写，电化学（原电池）原理、产物除杂与分离，氧化还原计算涉及核心方程式书写，电化学（原电池）原理、产物除杂与分离，氧化还原计算（法拉第常数），（法拉第常数），沉淀溶解平衡知识沉淀溶解平衡知识2015,2016工艺流程题工艺流程题2016INaClO2的一种生产的一种生产工艺工艺涉及核心方程式书写，电化学（电解）原理、产物除杂（涉及核心方程式书写，电化学（电解）原理、产物除杂（除去除去NaCl溶液中溶液中Mg2+和和Ca2+），氧化还原计算，有效氯含量，氧化还原计算，有效氯含量2016II工业上可用工业上可用“丙烯氨氧化法丙烯氨氧化法”生产丙烯腈（生产丙烯腈（CH2=CHCN）涉及反应判据，影响平衡移动的因素，图像分析与判断，文字表达，化学计算等涉及反应判据，影响平衡移动的因素，图像分析与判断，文字表达，化学计算等2016III以硅藻土为载体的五氧化二钒（以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。

从废钒催化剂中）是接触法生成硫酸的催化剂。

从废钒催化剂中回收回收V2O5涉及氧化还原反应的分析与计算，核心方程式书写，溶液酸碱性判断，物质及离子推涉及氧化还原反应的分析与计算，核心方程式书写，溶液酸碱性判断，物质及离子推断等断等2017选考题中不再选考题中不再有有“化学与技术化学与技术”，是否会在工艺题中加大杂质的判断，分离方法的考，是否会在工艺题中加大杂质的判断，分离方法的考查？

查？

化学工艺流程题化学工艺流程题化学工艺流程题，顾名思义，就是将化工生化学工艺流程题，顾名思义，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程，用框产过程中的主要生产阶段即生产流程，用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。

系的化工工艺试题。

工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。

工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。

题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括附产品产的目的（包括附产品）题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成系列问题，构成一道完整的化学试题。

系列问题，构成一道完整的化学试题。

化学工艺生产主要解决的矛盾，归纳起来主要有六方面化学工艺生产主要解决的矛盾，归纳起来主要有六方面问题：

问题：

一是解决将原料转化为产品的生产原理一是解决将原料转化为产品的生产原理;二是除去所有杂质并分离提纯产品；二是除去所有杂质并分离提纯产品；三是提高产量与产率；三是提高产量与产率；四是减少污染，考虑四是减少污染，考虑”绿色化学绿色化学”.五是原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题五是原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题;六是生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。

六是生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。

化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。

化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。

学生觉得题难，究其原因，主要是学生觉得题难，究其原因，主要是:

看不懂流程看不懂流程;不理解流程中的除杂原理和应用。

不理解流程中的除杂原理和应用。

不会应用已学化学原理和元素化合物基础知不会应用已学化学原理和元素化合物基础知识判断反应产物，不能正确书写陌生化学方程式识判断反应产物，不能正确书写陌生化学方程式;如何让学生看懂工艺流程建立解题模型如果你是化学工程师如何新建一个硫酸工厂？

如何新建一个硫酸工厂？

要考虑的事选址选址-厂房建设厂房建设找矿石原料找矿石原料购设备安装调试购设备安装调试设计生产工艺提高生产效率设计生产工艺提高生产效率环保（三废处理）问题环保（三废处理）问题其他：

资金，审批等其他：

资金，审批等原料原料贵州开磷遵义硫铁矿贵州开磷遵义硫铁矿贵州开磷遵义硫铁矿成立于贵州开磷遵义硫铁矿成立于1991年，属年，属开磷集团开磷集团磷磷肥基地配套矿山项目；肥基地配套矿山项目；项目建设规模为年产项目建设规模为年产15万吨万吨硫铁矿硫铁矿原矿、原矿、5万吨硫精万吨硫精矿。

该项目自矿。

该项目自1991年开始建设，年开始建设，1994年建成。

年建成。

遵义硫铁矿由采矿车间、选矿车间、办公生活区三遵义硫铁矿由采矿车间、选矿车间、办公生活区三部分组成。

矿区海拔高度部分组成。

矿区海拔高度8121156米之间，地势北米之间，地势北高南低，距高南低，距遵义遵义县南白镇县南白镇20公里，由于地质构造复公里，由于地质构造复杂，不适宜大规模开采于杂，不适宜大规模开采于1998年停止开采。

年停止开采。

自自2001年以来，按照集团公司的总体部署，遵义硫年以来，按照集团公司的总体部署，遵义硫铁矿除看护资产外，主要转型从事贵州省省内磷复铁矿除看护资产外，主要转型从事贵州省省内磷复肥销售。

肥销售。

研究生产工艺研究生产工艺化学工程师的主要任务，优化生产工艺化学工程师的主要任务，优化生产工艺1：

矿石粉碎：

矿石粉碎增加与空气接触面积增加与空气接触面积增大反应速率增大反应速率2：

强大空气流：

强大空气流矿粒矿粒吹起吹起与空气接与空气接触充分触充分氧气氧气充分充分增大反增大反应速率应速率矿石利矿石利用率高用率高矿石利用率高矿石利用率高化学反应：

化学反应：

FeS2+O2=Fe2O3+SO2黄铁矿黄铁矿（FeS2，含有含有N2,As,Se）空气空气（O2N2等）等）矿渣矿渣（Fe2O3）炉气炉气（SO2,N2,O2,H2O，As,Se化合物等化合物等）沸腾沸腾炉里的化学反应炉里的化学反应FeS2+O2=Fe2O3+SO2沸腾炉沸腾炉原料处理：

粉碎原料处理：

粉碎条件控制条件控制副产物副产物除尘除尘洗涤洗涤干燥干燥除去矿尘除去矿尘除去除去As,Se化合物化合物除去水除去水防止防止催化剂中毒催化剂中毒损坏设备损坏设备不利生产不利生产炉炉气可以直接氧化吗？

气可以直接氧化吗？

-分离提纯分离提纯炉炉气气（SO2,N2,O2,H2O，As,Se化合物等化合物等）除杂设备除杂设备除杂试剂除杂试剂H2O，As,Se化合物化合物残渣残渣分离提纯分离提纯炉炉气气（SO2,N2,O2）接触接触室里的化学反应室里的化学反应1：

过量的空气：

过量的空气提高提高SO2转化率转化率（平衡平衡正正移移）2：

400500度度3：

常压：

常压4：

V2O5作催化剂作催化剂加快加快反应速率反应速率催化剂催化剂的活性的活性2SO2+O22SO3催化剂炉炉气气（SO2,N2,O2）接触室的反应接触室的反应接触室接触室条件控制条件控制2SO2+O22SO3催化剂V2O5,空气空气炉炉气气（SO3，SO2,O2）转化反应转化反应炉炉气气（SO2,N2,O2）接触室接触室分离提纯除杂分离提纯除杂吸收塔吸收塔V2O5,空气空气SO2，O2尾气尾气98.3%H2SO4发烟发烟硫酸硫酸成品成品转化反应转化反应无机工艺流程模型无机工艺流程模型钡盐行业生产中排出大量的钡泥钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等等。

某主要生产。

某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2，其部，其部分工艺流程如下：

分工艺流程如下：

（1）酸溶后溶液中）酸溶后溶液中PH=1，Ba（FeO2）2，与，与HNO3的反应化学方程式为的反应化学方程式为。

（2）酸溶时通常控制反应温度不超过）酸溶时通常控制反应温度不超过70，且不使用浓硝酸，且不使用浓硝酸，原因是原因是、。

（3）该厂结合本厂实际，选用的）该厂结合本厂实际，选用的X为为（填化学式）；中和（填化学式）；中和使溶液中使溶液中（填离子符号）的浓度减少（中和（填离子符号）的浓度减少（中和引起的溶液体积变化可忽略）。

引起的溶液体积变化可忽略）。

（4）上述流程中洗涤的目的是）上述流程中洗涤的目的是。

实际上就是从原料出发，经过一系列化学反应和分实际上就是从原料出发，经过一系列化学反应和分离、提纯、除杂，得到化工产品离、提纯、除杂，得到化工产品无机工艺流程题已经成为各地模拟试卷和高考试卷无机工艺流程题已经成为各地模拟试卷和高考试卷的常考题型。

它是以无机化工产品的工艺流程为载的常考题型。

它是以无机化工产品的工艺流程为载体，对体，对元素化合物元素化合物、化学（离子）方程式化学（离子）方程式、化学反化学反应原理应原理、计算计算、实验实验等知识进行融合考查。

等知识进行融合考查。

化工流程题型分析化工流程题型分析题型分析题型分析原料处理方法原料处理方法化学反应推断化学反应推断化学反应推断化学反应推断反应条件控制反应条件控制分离提纯方法分离提纯方法物理方法物理方法化学方法化学方法化学实验知识化学实验知识元素化合物性质元素化合物性质化学反应原理化学反应原理一、解题策略步骤（由粗到细）1.确定实验目的。

确定实验目的。

2.整体浏览一下流程，辨别出预处理、分离提纯、主整体浏览一下流程，辨别出预处理、分离提纯、主反应、产物四个阶段。

反应、产物四个阶段。

3.分析流程中的每一步骤，并获取以下信息分析流程中的每一步骤，并获取以下信息:

（1）知道知道“四个什么四个什么”:

反应物是什么反应物是什么;发生了什么反应发生了什么反应;该该反应造成了什么后果反应造成了什么后果;对制造产品有什么作用。

对制造产品有什么作用。

（2）抓住抓住“一个关键一个关键”:

一切反应或操作都是为获得产品而一切反应或操作都是为获得产品而服务。

服务。

4.从问题中获取信息，帮助解题。

从问题中获取信息，帮助解题。

（1）粉碎、研磨粉碎、研磨粉碎，研磨的目的是增大接触面积，加快反应速率。

粉碎，研磨的目的是增大接触面积，加快反应速率。

（2）溶解溶解:

酸浸、碱浸、水洗、油浸或用某溶液进行溶解。

酸浸、碱浸、水洗、油浸或用某溶液进行溶解。

固体加水、酸或碱后溶解得到离子称为浸出。

（可能发生复分解、固体加水、酸或碱后溶解得到离子称为浸出。

（可能发生复分解、氧还反应）氧还反应）工业上用铝土矿工业上用铝土矿（主要成分为主要成分为Al2O3，含，含Fe2O3杂质杂质）为原料冶炼铝的为原料冶炼铝的工艺流程如下：

工艺流程如下：

二、原料处理阶段的实验操作（3）加热:

煅烧、灼烧、焙烧、水浴等。

高温锻烧、灼烧、焙烧是使物质的结构发生改变，或者让原料中某些杂质经过锻烧后变成可挥发性的物质而去除掉，方便后续的处理与操作。

（4）调节pH:

加酸、加碱或加人一些难溶物。

（4）调节pH:

加酸、加碱或加人一些难溶物。

调节调节pH所需的物质一般应满足两点：

所需的物质一般应满足两点：

能与能与H反应，使溶液反应，使溶液pH值增大；值增大；不引入新杂质。

不引入新杂质。

例如：

例如：

若要除去若要除去Cu2溶液中混有的溶液中混有的Fe3，可加入可加入CuO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3等物质来调节溶液的等物质来调节溶液的pH值。

值。

（5）降温降温:

防止某些物质分解或抑制水解或降低反应速率。

防止某些物质分解或抑制水解或降低反应