导图社区 工业流程常考问题
高中化学工业流程题常考问题总结
编辑于2020-08-03 19:21:46工业流程常考问题
增高效率方法
增大原料浸出率
搅拌、适当升高温度、延长时间、增大浸出液浓度、固体粉碎增大接触面积 。
例:为提高镁的浸出率,可适当提高反应温度、加入过量硫酸,边加硫酸边搅拌。
增大固体焙烧效率
增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温。
加热
目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向。
温度不高于xx的原因:适当加快反应速率,但温度过高会造成物质挥发(如浓硝酸、盐酸)、物质分解(如H2O2、NH4HCO3)、物质氧化(Na2SO3)或促进水解(AlCl3)影响产品的生成。
温度不低于xx的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言是平衡正移,增加产率。
如何提高吸收液和SO2反应速率:适当提高温度、增大吸收液或NaClO3的浓度、增大SO2与吸收液的接触面积或搅拌可以提高反应速率。
检验、提纯、洗涤物质问题
从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的物质、含结晶水以及受热易分解的溶质)方法:蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(如莫尔盐中获得(NH4)2Fe(SO4)2)
从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的溶质的方法:蒸发结晶、趁热过滤(如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出)、洗涤、干燥(如NaCl和KNO3混合溶液中获得NaCl)
检验溶液中离子是否沉淀完全的方法:将溶液静置一段时间后,取上层清液向其中滴入沉淀剂,若无沉淀产生,则离子沉淀完全。
洗涤沉淀:沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀,待水自然留下,重复操作2~3次。
检验沉淀是否洗涤干净方法:取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,若.....,则沉淀洗涤干净。例如:检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含有硫酸根)的方法为取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀则说明未洗涤干净,若有白色沉淀则说明洗涤干净。
洗涤的目的:除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。
冷水洗涤的目的:洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗。
从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的物质、含结晶水以及受热易分解的溶质)方法:蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
乙醇洗涤的目的:降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗,得到较干燥的的产物,除去固体表面水。
从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥。
过滤用到的三个玻璃仪器:普通漏斗、玻璃棒、烧杯。
过滤后溶液仍然浑浊的原因:玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损;或漏斗中液面高于滤纸边缘。
调节pH的问题
控制在一定范围的原因:是某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀(所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱,避免引进新杂质)
pH过小后果:导致离子沉淀不完全。pH过大后果:导致主要离子开始沉淀
示例:(1)调pH使得Cu2+(4.7~6.2)中的Fe3+(2.1~3.2)沉淀,pH的范围3.2~4.7原因:调节溶液的pH至3.2~4.7使Fe3+全部以氢氧化铁的形式析出而不使Cu2+沉淀,且不会引进新杂质 (2)CuCl2中混有Fe3+调pH加入的试剂:CUO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu(OH)2CO3
其他常考问题
事先煮沸溶液的原因:除去溶解在溶液中的(如氧气)防止物质被氧化。
产品进一步提纯的原因:重结晶。
趁热过滤的原因及操作:减少过滤时间、保持过滤温度,防止xx杂质析出;操作:已预热的布氏漏斗趁热抽滤。
水浴加热的好处:受热均匀。温度可控,且温度不超过100℃
减压蒸发(小心烘干):常压蒸发温度过高,xx易分解;或者减压蒸发降低了蒸发温度,可防止xx分解。
Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去:加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水洗涤。
不用其他试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作:加热法,取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净。
过滤的沉淀欲称重之前的操作:过滤、洗涤、干燥、(在干燥器中)冷却、称重。
苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后,再加入少量蒸馏水的目的:为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸,一般在加入少量蒸馏水。
加NaCl固体降低了过碳酸钠的溶解度,是因为Na+浓度显著增加抑制了过碳酸钠的溶解。
减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使液体熔点降低,防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解/挥发。
加入气体的原因
蒸发时的气体氛围:抑制某离子的水解,如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需要在HCl气流中加热。加热MgCl2·6H2O要在干燥的HCl 气流中加热,干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解,且带走受热产生的水汽,可以得到无水MgCl2.
实验前通N2:将产生的某气体全部赶入至后续某个装置,保证产生的气体被后续某个装置的溶液完全吸收。实验中通N2:稀释某种气体或防止物质被氧化(如生产白磷过程中在高纯N2保护下进行)