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無機化工流程壓軸題

圖文 更新时间:2024-08-30 04:14:56
一、除雜、分離、提純類工藝流程題

本質就是對混合物的除雜、分離、提純。

①首先,找出要得到的主要物質是什麼,混有哪些雜質;

②然後,認真分析當加入某一試劑後,能與什麼物質發生反應,生成了什麼産物;

③最後,思考要用什麼樣的方法才能将雜質除去。 這樣才能每一步所加試劑或操作的目的。

二、物質制備類工藝流程題

①先是确定要制備什麼物質,從題幹或問題中獲取有用信息,了解産品的性質(具有某些特殊性質的産物,要采取必要的措施來避免在生産過程中産生其它雜質,比如:産品受熱易分解,可能要低溫烘幹、減壓烘幹、減壓蒸發等);

②分析流程中的每一步驟,從幾個方面了解流程:反應物是什麼?反應方程式是什麼?該反應造成了什麼後果?對制造産品有什麼作用?

③從問題中獲取信息,幫助解題。标準化問題要标準化回答。 題目中的信息往往是制備該物質的關鍵所在。

産物如果具有某些特殊性質,則要采取必要的措施來避免在生産過程中産生其它雜質。

如: ⑴如果在制備過程中出現一些受熱易分解的物質或産物,則要注意對溫度的控制。

⑵如果産物是一種會水解的鹽,且水解産物中有揮發性的酸産生時,則要加相對應的酸來防止水解。

如:制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質時,要蒸幹其溶液得到固體溶質時,都要加相應的酸或在酸性氣流中幹燥來防止它水解,否則得到的産物分别是Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO;

而像Al2 (SO4)3 、NaAlO2 、Na2CO3等鹽溶液,雖然也發生水解,但産物中Al(OH) 3 、H2SO4 、NaHCO3 、NaOH 都不是揮發性物質,在蒸發時,抑制了鹽的水解,最後得到的還是溶質本身。

⑶如果産物是一種強的氧化劑或強的還原劑,則要防止它們發生氧化還原的物質,

如:含Fe2 、SO32-等離子的物質,則要防止與氧化性強的物質接觸。

⑷如果産物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發生反應)而變質的物質(如NaOH固體等物質),

則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去,也要防止空氣中的CO2或水進入裝臵中。

⑸如果題目中出現了包括産物在内的各種物質的溶解度信息,

則要注意對比它們的溶解度随溫度升高而改變的情況,根據它們的不同變化,找出合适的分離方法。

熟悉工業流程常見的操作與名詞

工業流程題目在流程上一般分為3個過程:

(1)原料處理階段的常見考點與常見名詞

①加快反應速率(途徑:升高溫度、攪拌、粉碎)

②溶解:

無機化工流程壓軸題(無機化學工藝流程題解題技巧)1

​③灼燒、焙燒、煅燒:改變結構,使一些物質能溶解,并使一些雜質高溫下氧化、分解

(2)分離提純階段的常見考點

①調pH值除雜 a.控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉澱

例如:已知下列物質開始沉澱和沉澱完全時的pH如下表所示

無機化工流程壓軸題(無機化學工藝流程題解題技巧)2

若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,應該怎樣做?

提示:先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調溶液的pH到3.7。

b.調節pH所需的物質一般應滿足兩點: 能與H+反應,使溶液pH值增大;不引入新雜質。

例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節溶液的pH值。

②試劑除雜 :加入某種試劑,使雜質離子變為沉澱除去

③加熱:加快反應速率或促進平衡向某個方向移動如果在制備過程中出現一些受熱易分解的物質或産物,則要注意對溫度的控制。

如:侯德榜制堿中的NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質。

④降溫:防止某物質在高溫時會溶解(或分解)、為使化學平衡向着題目要求的方向移動

⑤萃取

(3)獲得産品階段的常見考點:

①洗滌(冰水、熱水)洗去晶體表面的雜質離子,并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。

②蒸發、反應時的氣體氛圍抑制水解:如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質時,應在HCl的氣流中加熱,以防其水解。

③蒸發濃縮、冷卻結晶:如除去KNO3中的少量NaCl。

④蒸發結晶、趁熱過濾:如除去NaCl中的少量KNO3。

⑤重結晶

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