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高中化学工业流程问题,选择中间温度的原因:温度低,速率慢,产率低,该温度转化率已经很高,温度升高,转化率上升不大,成本高
高中化学之工业流程的导图笔记,汇总的知识点有工业思想、题目、框图分析(原料处理、提纯、分离、目标产物等)。
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工业流程
工业思想
安全
环保:不用硫酸的原因,产生二氧化硫/不用盐酸产生氯气
成本:原料要量多便宜,用空气不用氧气/用氢氧化钙不用氢氧化钠
产率:转化率高:速率/平衡:温度浓度
题目
题义
原料:除杂得到产品
已知:某些物质性质(温度,溶解度,颜色,反应)
流程图
原料处理
分离提纯:核心反应,条件控制,原料循环利用
获得产品
问题形式
点问:不需要推流程图
线问:需要推流程图
框图分析(答题模板)
三烧
煅烧,焙烧,灼烧
目的:氧化除杂/氧化价态
四浸
水浸,酸浸,碱浸,盐浸
酸浸
盐酸,硫酸,硝酸
不溶物:二氧化硅,硫酸钙,硫酸铅
碱浸
除去:铝,三氧化二铝,二氧化硅,油污
目的:浸取率
适当提升温度
增加浸取时间
增加浸取液浓度
粉碎搅拌
速率
固体:粉碎研磨
液体/气体:喷洒,雾化,搅拌
作用:增大反应物接触面积,加快速率,提高原料利用率
提纯
核心反应转化
两大核心:氧化转化,沉淀转化
氧化还原
氧化剂
还原剂
方程式的书写,配平
物质变化的分析
试剂的选择
条件控制
pH控制
控制在X-Y之间
目的:使杂质离子完全沉淀,同时目标离子不发生沉淀
用量控制
用量过多:浪费,pH值变化覆盖副反应
用量过少:反应速率低,反应不充分,得不到产物(产于下降)
温度控制
控温方法
水浴:<100℃
油浴:>100℃
冰水浴:0-5℃
缓慢通氯气/滴加流体
控温目的
温度低于XX:防止水解/防止分解/防止挥发/减少副反应
温度高于XX:速率大/溶解度/促进水解
T1<T2产率/效果类似:选T1,节能
选择中间温度的原因:温度低,速率慢,产率低,该温度转化率已经很高,温度升高,转化率上升不大,成本高
滤渣/物质循化利用分析
晶体表面杂质
分析原溶液(母液)
物质循环
加入的反应物
出现箭头返回现象
分离
固体分离
结晶
蒸发结晶
带结晶水
蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
不带结晶水
保护气(HCl):带走大量结晶水,抑制XX的水解(制氯化铁晶体)
冷却结晶
蒸发浓缩,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
过滤,抽滤,离心
冷却过滤/趁热抽滤(溶解度)
布氏漏斗与抽滤瓶的使用
升温溶解度变化大:蒸发浓缩,冷却结晶
升温溶解度变化小:蒸发结晶,趁热过滤
重结晶
粗晶体进一步提升纯度
方法:固体(溶解)液体(冷却结晶)固体
升华
洗涤
洗涤剂的选择
方法:冷水洗涤,热水洗涤,有机溶剂洗涤(醇洗/SOCl2)
目的,作用:可以洗涤杂质,便于烘干晶体(有机洗),同时减少洗涤过程中的溶解损耗
判断是否洗干净:取最后一次洗液,滴加XX试剂,若XX则XX
方法
将沉淀置于漏斗中,加入XX试剂至浸没沉淀,待水自流完,重复上述操作2-3次
干燥
高温/室温
高温分解的物质
五水硫酸铜在80℃会失去结晶水
做法:减压降沸点
液体分离
萃取分液
溶解度/仪器操作
蒸馏
熔沸点/仪器操作
目标产物
计算
热重法
纯度计算
平衡计算
滴定计算
滴定终点的判断:当滴入最后一滴XX(标准溶液)后,锥形瓶内溶液由XX变为XX色,且30S内不恢复
产率计算
流程评价
减损增产
原子利用率
能耗降低
循环利用