Origin和Excel在化学、化工中的应用
摘要：随着计算机科学与技术的高速发展及其传统化学、化工学科的不断交叉、渗透和整合，现代计算机技术正在化学、化工专业的科研、生产、教学中起到日益重要的作用。计算机在化学、化工中的应用已不仅局限于传统的办公、图形处理等范畴。在化学品开发、反应机理研究、设备设计、过程控制、工艺优化、辅助教学等领域，计算机化学和计算机化学工程的重要作用日益凸显。而在众多的有关图形、数据处理的软件中Origin和Excel在化学、化工中的应用相当广泛。以下便是origin和excel在化学化工中的主要应用的总结。
关键词：数据分析化学化工换算曲线拟合理论教学
一、Origin简介及在化学、化工中的相关应用
Origin为OriginLab公司出品的较流行的专业函数绘图软件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的
软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。
Origin自1991年问世以来，由于其操作简便，功能开放，很快就成为国际流行的分析软件之一，是公认的快速、灵活、易学的工程制图软件。它的最新的版本号是9.0，另外分为普通版和专业版（Pro）两个版本。
软件特点
当前流行的图形可视化和数据分析软件有Matlab，Mathmatica和Maple等。这些软件功能强大，可满足科技工作中的许多需要，但使用这些软件需要一定的计算机编程知识和矩阵知识，并熟悉其中大量的函数和命令。而使用Origin就像使用Excel和Word那样简单，只需点击鼠标，选择菜单命令就可以完成大部分工作，获得满意的结果。
像Excel和Word一样，Origin是个多文档界面应用程序。它将所有工作都保存在Project(*.OPJ)文件中。该文件可以包含多个子窗口，如Worksheet，Graph，Matrix，Excel等。各子窗口之间是相互关联的，可以实现数据的即时更新。子窗口可以随Project文件一起存盘，也可以单独存盘，以便其他程序调用。软件功能
Origin具有两大主要功能：数据分析和绘图。Origin的数据分析主要包括统计、信号处理、图像处理、峰值分析和曲线拟合等各种完善的数学分析功能。准备好数据后，进行数据分析时，只需选择所要分析的数据，然后再选择相应的菜单命令即可。Origin的绘图是基于模板的，Origin本身提供了几十种二维和三维绘图模板而且允许用户自己定制模板。绘图时,只要选择所需要的模板就行。用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板；可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接。
Origin可以导入包括ASCII、Excel、pClamp在内的多种数据。另外，它可以把Origin图形输出到多种格式的图像文件，譬如JPEG、GIF、EPS、TIFF等等。
Origin里面也支持编程，以方便拓展Origin的功能和执行批处理任务。Origin里面有两种编程语言——LabTalk和Origin C。
在Origin的原有基础上，用户可以通过编写X-Function 来建立自己需要的特殊工具。X-Function可以调用Origin C和NAG 函数，而且可以很容易地生成交互界面。用户可以定制自己的菜单和命令按钮，把X-Function放到菜单和工具栏上，以后就可以非常方便地使用自己的定制工具。（注：X-Function是从8.0版本开始支持的。之前版本的Origin主要通过Add-On Modules来扩展Origin的功能。）Origin是美国Microcap公司出的数据分析和绘图软件,现
在的最高版本为8.0,主要有两大类功能：数据分析和绘图。数据分析包括数据的排序、调整、计算、统计、频谱变换、曲线拟合等各种完善的数学分析功能。
1 单组实验数据的处理应用
滴定分析是分析化学中的一种重要分析方法, 当被测定物质与滴定剂之间可以定量反应时, 如有合适的指示剂, 利用滴定剂的消耗量即可计算被测物质的含量, 如果没有合适的指示剂, 或滴定突跃不明显时, 则可利用滴定过程中溶液的某些性质( 如pH 值、电极电位等) 随滴定体积变化的特点绘制出滴定曲线, 然后对滴定曲线进行导数处理, 一阶导数的极大值所对应的体积即为滴定被测物质所消耗的滴定剂的体积, 从而计算被测物质的含量。以C AgNO3=0.1
mol/L 标准溶液滴定NaCl溶液为例：
表1 AgNO3 标准溶液滴定NaCl 溶液的实验数据
图1 Origin7.0 制作的滴定曲线及一阶导数
2 多组实验数据的处理应用
在分光光度法测定物质含量时, 经常会遇到同种物质在不同实验条件下的吸收光谱图比较或不同物质在同一实验条件下的吸收光谱图比较。使用Origin7.0 软件可以直接将多组实验数据绘制在同一图表内并进行对比分析, 如绘制2 个不同样品在同样实验条件下的吸收光谱图( 见图2) 。
图2 Origin7.0 制作的吸收光谱图
首先在数据表内输入样品A 的实验数据, 输入完成后, 在File 菜单
中选择“New”再选择“New workSheet”。在新的数据表内输入样品
B 的实验数据。然后选择样品A 的数据表, 在Plot菜单下选“Scatter”, 就可以得到样品A 的散点图。为了在图上增加样品B 的数据, 双击散点图左上角的“1”字, 在出现的“Layer1”对话框中将“Data2( 样品B 的数据) ”选中, 按OK 就可以同时得到2 个样品的数据图。为了更好地区别2 条曲线及其数据点, 可以改变数据点的颜色和样式。在某数据线上双击, 在出现的“Plot Details”对话框中的Symbol 页中可以设置该组数据点的样式、大小、颜色等属性。
3 分析数据统计检验中的应用
在分析化学中, 为了比较某种分析方法或几种分析方法对样品的分析数据是否可靠, 常常要对分析数据进行统计学检验, 如果某种测定方法无系统误差, 则测定平均值与真实值之间的偏离是由于随机误差所致, 在95%的置信度下, 分析结果满足要求时, 分析数
据的平均值应在μ±t
α, f S/n1/2之间波动, 如果由分析数据计算出
的t>t
α, f, 表明测定平均值与真实值之间存在显著性差异, 原假设不成立, 分析方法存在系统误差。若2 种分析方法分析同一样品, 假设每种分析方法测定数据都不存在显著性差异, 则2 种测定方法测定数据的标准偏差的平方比值F=S12/S22( 大方差与小方差之比) 应小于测定条件下F0.05( n1 ·n2 ) 值,如果F>F0.05( n1 ·n2 ), 原假设不成立, 即2 种分析方法的精密度之间存在显著性差异[2]。
用2 种方法分析某药品中VC 的含量, 结果见表2。
表2 VC 含量分析结果
及2 种分析方法之间有无显著性差异 ( 见图3, t
0.05, 5=2.571, F
0.05( 4, 4)
=6.39) 。
图3 Origin7.0 对分析数据的统计检验
打开Origin7.0, 在工作表中输入数据, 选中2 组数据, 点
击工具栏上statistics/statistics on Columns, 分别计算出2 种方法测定数据的平均值及标准偏差。在数据表中点击第1 组数据的第6 行, 再点击工具栏上Columns/Set Columns Values, 在出现的计算框中输入: abs( ( mean( Y) -μ) *sd/n1/2 ) , 其中mean( Y) 和Sd为计算出的平均值和标准偏差, 点击OK 即可计算出新方法的t值为
0.986, 在数据表中点击第2 组数据的第6 行, 用同样的方法计算出标准方法的t 值为0.833, 2 个t 值均小于2.571, 说明每组数据组内无显著性差异。在数据表中点击第1 组数据的第7 行, 再点击工具栏上Columns/Set Columns Values, 在出现的计算框中输入: abs( sd ( A) *sd( A) /sd( A) *sd( A) ) , 计算F 值为3.273, 小于F0.05( 4, 4) =6.39, 说明2 种方法的精密度不存在显著性差异, 新方法分析数据可靠。在化学实验中, 如果使用手工作图, 同一组实验数据, 不同的操作者处理, 得到的结果很可能不同; 即使同一操作者在不同
时间处理, 结果也不完全一致。Origin7.0 软件具有强大的数据分析计算和绘图功能, 可以快捷、准确地完成化学实验中不同类型的数
据处理, 结果精确度高, 绘出的图形细致、美观, 而且使用简便, 无需编程, 整个处理过程简单、方便、直观。利用Origin7.0处
理实验数据可提高工作效率, 减少数据处理时间, 提高分析的
精确度, 值得推广应用。
[1]李桂馨. 分析化学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2001.
[2]赵玛, 魏剑英. Origin6.0 软件在分析化学数据处理中的应用
[3]郑州轻工业学院学报, 2006, 21( 3) : 25~28."
4Origin7. 0在化学动力学数据处理中的应用
注：化学动力学也称反应动力学、化学反应动力学，是物理化学的
一个分支，是研究化学过程进行的速率和反应机理的物理化学分支学科。
它的研究对象是性质随时间而变化的非平衡的动态体系。
4.1反应级数的确定[ 1 ]
反应级数的确定通常有积分法、微分法、半衰期法等.
1.1积分法(也称尝试法)
①将实验数据(各时间t和相应的浓度)代入各反应级数的积分
公式中,以最简单的情况,既反应速率方程的表达式为: r = k A n 为例.
当n = 1时, ln( [A ]0 /[A ]) = akt
当n≠1时, 1/ [A ]n - 1 -1/ [A ]n - 10= ( n - 1) akt,
(其中A 代表某一时刻t所对应的A物质的的浓度, A 0 为起始浓度, a为A物质的化学计量数)一一计算速率k,若按某公式算出的k不变,则该公式的级数就是这个反应的反应级数. 通常可以用
Ex-cel就可作到,而Origin7. 0中也有Excel工作表.
②作图法:将各种动力学方程线性化:
当n = 1时, ln A = ln A0 - akt,以ln A 对t作图为直线;
当n≠1时, 1 /[A ]n - 1 -1/ [A ]n - 10= ( n - 1) akt,以1/ [A ]n - 1对t 作图为直线.
将相应浓度的某种函数对时间作图,若得直线,即为对应的n级反应. 1. 2微分法
利用浓度随时间的变化率(-d[A ] dt)与浓度的关系求n的方法.
- 1/a* (d[A ])/ dt= k [A ]n
取对数: ln( -d[A ])/ dt= lnak + nln[ A]
以ln -d[A ]/ dt对ln [A] 作图,其直线斜率即为n,而截距为ak = k A
1. 3半衰期法
根据不同初始浓度所对应消耗掉一半反应物A时所对应的时间t12,求出反应级数.
对于n级反应有: t1/2= 常数/[A ]n – 10
取对数有: ln(t1/2)=常数- ( n - 1) ln [A] 0 ,以ln(t1/2)对ln[ A] 0 作图,为直线,斜率为( n - 1).上述几种方法中,函数关系式有共同的形式: y =A +Bx,这就为得利用Origin7. 5处理数据提供了方便.
4.2 用Origin7. 0处理数据求n, k[ 2, 3 ]
2.1标准曲线的绘制数据输入
Origin7. 0提供了多种制图途径,最基本的是根据Worksheet制图,Worksheet制图方法有多种,在此介绍直接将数据y和数据x放在Worksheet中的方法. 一个Worksheet数据组实际是一个一维数列,包含文本或数值,每个数据组是Worksheet的一列,列的惟一的属性设置: x,
y, z, l (标签) , x误差, y误差或Disregarded (无关列)启动Origin7. 0后,在弹出的Worksheet的x列,依次输入x值,在Y列输入相应的y值.作散点图:选定x与y的数据区,用鼠标点击绘制散点图( Plot Scatter Graph)的图标Y ,此时便弹出已在x - y坐标中描好数据点的图形窗口(Graph1). Graph窗口是Origin中最重要的组成部分,在这里完成制图,实现数据可视化. 制图包括二维和三维,其中对具有y =A +Bx形成的线性关系式来讲,只需用二维Graph即可.绘制标准曲线:点击下拉菜单“分析”项下的“线性拟合”命令(Analysis/Fit L inear)系统即刻绘出标准曲
2. 2回归方程
系统在绘出标准曲线的同时,又弹出回归分析结果报告窗口(Results) ,给出了线性回归方程y =A +Bx中的A和B的数值以及y与x的相关系数( r) ,由此可确定线性方程y =A +Bx的具体表达式. 根据反应级数的确定所选用的不同方法,赋予A及B不同的含义,根据A及B不同的含义来确定相应的n及k值.
5 Origin 7.0软件在红外光谱数据处理中的应用
红外光谱是检测化合物分子骨架和官能团的最简单、最广泛的方法，通过红外光谱的特征峰可以推断化合物可能的官能团和化学键，所以在化学实验教学和科学研究过程中经常用到红外光谱。一般利用红外光谱仪获得化合物的红外光谱数据通常以不同的文件格式保存，其中有两种格式(扩展名为*.CSV 或*.DPT)的数据文件可以直接用Origin 7. 0 软件打开。本文简单介绍了Origin 7. 0 软件的基本使用方法，及其怎样利用该软件处理化合物的红外光谱数据。
5. 1 红外光谱数据的导入
打开Origin 7. 0 的“File”菜单，在“Import ASCII”命令中选“Single File ”, 打开相应的存有化合物红外光谱谱图信息的源文件。由于仪器测出的红外光谱数据的波长是有小数，一般用取整函数对所有波长数据进行取整。具体操作为选定波长栏如A(X)，右键选“Set Column Values”，在编辑区域编辑Col(A)= round(Col(A))，见图1，然后确定，A(X)栏就都是整数。选定A(X)和B(Y)两栏，右键选“plot”里的“line”，得到如图2 的曲线。
图1 波长数值的取整操作图2 红外光谱数据的导入
5．2红外光谱数据的可视化
打开Origin 7．0的“File”菜单，在“Import”命
令中选择“single ASC lI?”，打开相应的存有谱图信息的ASClI代码文件；或安装“JCAMP—Dx Import Utility”插件，然后在标准工具栏中点击“Open Template”，进入“打开”对话框，在相应的插件安装路径中打开“Worksheet Template(*． OTW)”类型的文件，即“JCAMP．OTW”，然后点击在工作表上部出现的“JCAMP—DX Import”按钮，打开扩展名为“JDX”的专用格式文件．在“Plot”菜单中选择“Line”命令绘图，使数据可视化，得到完成初步设置的谱图．
5.2.1 Origin软件画出某电池的放电电压和极化电流随时间的变化曲线。
步骤：时间作为x 轴，输入3列数据，然后用鼠标拖动定义（涂黑）3列数据，执行“Plot/Double Y ”（双Y 轴）命令即可。最后用“Copy Page ”命令粘贴到Word 文本中。 作如下图形：
6 Origin 软件在相图绘制中的应用
6.1 线性拟合.
下表苯-乙醇溶液折光率测定数据.
苯的摩尔分数
折光率 10% 1.3734 20% 1.3875 50% 1.4290 70% 1.4570 90%
1.4850
将数据输入Origin 数据表中，作苯组分-折光率的散点图，再进行选择
Analysis 菜单中的Fit linea ，对该数点图进行线性拟合.得到曲线类的为y=B+Ax, B= -9.75602，A= 7.17622 R(相关系数)=1， SD(标准偏差)=9.95047E-4，P(R 2=0的概率)<0.0001表明拟合效果最佳,拟合函数式为y=7.17622x-9.75602。上表是苯－乙醇溶液沸点－
组成测定的原始数据并点击鼠标右键选择SetColumnValues 将折光率的平均值求出(下图)
i / m A
Time(min)
V / V
i /(m A )
Time/(min)Time/(min)
6.2 非线性曲线拟合
Origin提供了多种非线性曲线拟合方式:① 在Ansyis莱单中提供了如下拟合函数:多项式拟合、指数衰减拟合、指数增长拟合，s 形拟合、Gaussian拟合Lorentzian拟合和多峰拟合;在Tool菜单中提供了多项式拟合和s形拟合。② 在Analysis菜单中的Non一linear Curve Fit选项提供了许多拟合函数的公式和图形。③ Analysis，菜单中的Non一linear Curve Fit选项可让用户自定义函数。
在处理实验数据时，可根据数据图形的形状和趋势选择合适的函数和参数，以达到最佳拟合效果。多项式拟合适用于多种曲线，且方便易行，操作如下:
(1) 对数据作散点图或点线图。
(2 )选择Analysis 菜单中的Fit Polynomial或Tool菜单中的Polynomial Fit，打开多项式拟合对话框，设定多项式的级数、拟合曲线的点数、拟合曲线中X的范围。
(3)点击 OK或Fit即可完成多项式拟合。如果使用手工作图，同一组数据不同的操作者处理，得到的结果很可能是不同的;即使同一个操作者在不同时间处理，结果也不会完全一致。而Origin软件能够准确、快速、方便地处理实验的数据，能够满足化学实验对数据处理的要求，用Origin软件处理实验的数据，只要方法选择合适，则得到的结果更为准确。
6.2 对数据换算作图
选中表中折光率一列，点击鼠标右键选择SetColumnValues 在文本框中输入标准曲线的拟合函数式,点击OK ，即刷新折光率一列换算成为苯组分的数据，同理将另一列折光率换算为苯组分的数据。然后，点击工作表左上角空白处选中整个工作表，再点击Worksheet Date 工具条的sort 按钮.以两相中的组分为首要列对数据进行排序。
沸点 o
C 液相冷凝液分析
气相冷凝液分析
折光率
折光率 测量值 平均 测量值
平均 78.0
1 1.4760 1.4767
1 1.4760
1.4767
2 1.4770 2 1.4772 3
1.4772 3 1.4770 70.5
1 1.4562
1.4570 1 1.4562 1.4570 2 1.4570 2 1.4570 3 1.4577 3 1.4577 67.8
1 1.4490 1.4490 1 1.4490 1.4490
2 1.4490 2 1.4490
3 1.4491 3 1.4491 66.8
1 1.4437 1.4436 1 1.4437 1.4436
2 1.4435 2 1.4435
3 1.4437 3 1.4437 67.0
1 1.4391 1.4388 1 1.4391 1.4388
2 1.4380 2 1.4380
3 1.4392 3 1.4392 76.8
1 1.3731 1.3728 1 1.3731 1.3728
2 1.3725 2 1.3725 3
1.3728 3 1.3728 74.0
1 1.3970 1.3966 1 1.3970 1.3966
2 1.3962 2 1.3962
3 1.3965 3 1.3965 70.5
1 1.4253 1.4249 1 1.4253 1.4249
2 1.4250 2 1.4250 3
1.4245
3
1.4245
如下表:
沸点o C 77.1 76.8 74 70.5 67 66.8 67.8 70.5 78 78.9
0 9.549 26.629 46.938 56.913 60.357 64.232 69.973 84.11 100 苯% 气
相
液
0 0 8.186 22.538 41.268 62.654 81.025 90.713 94.229 100
相
排序完毕，点击symbot+line 作点线图，如下图
6.3 .1 T-X相图的绘制（硝酸－水二组分）
依上法计算得出,
硝酸－水二组分的组成表
t/o C x(HNO3)液y(HNO3)气
100 0.00 0.00
105 0.055 0.005
110 0.00 0.01
115 0.19 0.09
120 0.27 0.17
121 0.33 0.27
122 0.38 0.38
121 0.415 00.54
120 0.45 0.70 117.5 0.485 0.800 115 0.52 0.9 112.5 0.56 0.93 110 0.60 0.96 105 0.67 0.97 100 0.75 0.98 93 0.825 0.99 85.5
1.00
1.00
接入数据后于Qrinigm 数据表中，然后作温度－组分的点线图。
6.3.2 水-硫酸胺体系的固液T-X 相图
下表列出水-硫酸胺体系的固液相图实验的数据
(NH 4)2SO 4/%(w/w)
温度/o
C 0 0 16.7 -5.55 28.6 -11 37.5 -18 38.4 -19.1 41 0 42 10 43
20
43.8 30 44.8 40 45.8 50 46.8 60 47.8 70 48.8 80 49.8 90 50.8 100 51.8
108.9
将数据输入Oringin 的数据表中
选择2D graph 工具条的symbol ＋line 作点线图，如图
6.3.3 组分相图的绘制（苯－乙醇－水三组分）
下表列出三组分实验的数据
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 体 积 （ml ）
苯 0.09 0.19 1 1.5 2.5 3 3.5 4 水 3.5 2.5 2.51 1.36 0.76 0.45 0.18 0.11 乙醇
1.5
2.5
5
4
3.5
2.5
1.5
1
将数据输入Oringin 的数表中，用Set Column 功能将体积换算为质量选择2D graph 工具条的Ternary 作三角点线图。如图
用Origin 求三角图百分率的功能可将图中各点的百分率求出，再分别在数据的起始和末尾加上组分为苯100％和水为100％的两点，如下表：
用此数据刷新原图则可完成作图，见下图
7 origin 在探究药物制备及化学动力学上的应用 7.1 恒温法对药物储存期预测
水％
1 73.48
2 53.876 34.217 23.305 13.287 8.893
4.054
2.491
乙醇％ 0 24.857 42.525 53.8 54.101 48.296 38.995 26.663 17.876 0 苯％ 0 1.661 3.599 11.983 22.594 38.417 52.112 69.284 79.632 1
以下是一组硫酸罗通定注射液储存期预测实验的数据
60o C 70o C 80o C 88o C t/h Abs t/h Abs t/h Abs t/h Abs
0 0.088 0 0.088 0 0.088 0 0.088
24 0.131 5 0.11 3.7 0.125 1.2 0.128
48 0.152 10 0.123 7.4 0.151 2.4 0.158
72 0.176 17 0.148 11.1 0.201 3.6 0.173
96 0.206 24 0.177 14.8 0.247 6 0.238
120 0.241 34 0.213 25.9 0.371 7.2 0.247 144 0.268 41 0.253 29.6 0.394 8.4 0.299 168 0.298 58 0.306 37 0.489 9.6 0.315 192 0.344 65 0.340 10.8 0.349 216 0.374 12 0.375 240 0.41
288 0.493
将吸收度对加热时间作散点图，并作线性拟合，如下图
线性拟合的结果60 o C，70 o C，80 o C，88 o C的相关系数R分别为0.99691，0.99813，0.99874，0.99708表明拟合效果较佳。
温度（o C）k
60 0.00136
70 0.00382
80 0.01088
88 0.02335
将lnk对1000/T作直线回归图。分别右击温度和k列顶部，在
快捷菜单中选择Set Column Values，在文本框中输入计算公式，点击OK，即刷新t列的值。选择lnk与1000/T作图，再作线性拟合，得斜率为-12.25154，R=-0.9999，如下图
则可求得避光降解的活化能E a为101.86kJ/mol。
7.2 四环素在血液中的半衰期
t/h 4 8 12 16 c/(mg/100ml) 0.48 0.31 0.24 0.15
以lnc对t作直线回归得图，如下
得斜率为-0.09363，截距为-0.371。由此可求知
k ＝0.0936h -1，半衰期t 1/2＝k
2ln =7.4h ，lnc 0=-0.371，初浓度
c 0=0.69mg/100ml 得式子c
k
t 69
.0ln
1 8 origin 在电化学上的应用 8.1 HCl 滴定NaOH 电导率滴定 下表为HCl 滴定NaOH 的κ—V 的数据： C HCl =0.0914mol/L
将数据输入Origin 中作图得（如下图）
用1至12点和17至20点分别作线性拟合，得两拟合直线相交。 线性拟合结果为Y= 2.41717 –0.05176X ，R ＝-0.9996和Y= -2.52148
Origin 是美国OriginLab 公司（其前身为Microcal 公司）开发的图形可视化和数据分析软件，是科研人员和工程师常用的高级数据分析和制图工具。Origin 既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件。Origin 有很多版本，目前最新的版本号是8.5.1 SR2。此处采用7.5版，结合3个实例，给大家简单介绍一下该软件在进行线性拟合方面的应用。 例1：根据下列数据绘制磺基水杨酸光度法测定Fe 的标准曲线。铁标准工作液是由0.432 g 的铁铵钒O H 12)SO (Fe NH 2244?溶于水，再定容到500.0 mL 配制成的。取不同量铁标准工作液与一系列50.0 mL 容量瓶中，经显色定容后，测得吸光度A （仪器响应信号）如下：（仪器响应A 与待测物浓度c 之间呈线性关系，即A=k ?c Fe ） V Fe /mL 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 A 0.097 0.200 0.304 0.408 0.510 0.618 测定某试液含铁量时，吸取该试液5.00 mL ，稀释到250.0 mL ，再取该稀释液2.00 mL ，置于50.0 mL 容量瓶中，与上述标准曲线相同条件下显色定容，测得吸光度为0.450，则试样中铁的含量是多少？（以g ?L -1表示） 解：仪器分析中各种曲线的绘制均以仪器响应信号S 为纵坐标，其他变量为横坐标，标准曲线的绘制也不例外。 如题可求出铁标准工作液的浓度为： 1-Fe )(Fe L mg 1005000 .02.48285 .55432.0M V M m c ?=??= ??= 铁铵钒铁铵钒标准贮备液 然后可进一步求出标准系列的浓度及其对应的吸光度，如下表： c Fe /mg ?L -1 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 A 0.097 0.200 0.304 0.408 0.510 0.618 接下来就可以用origin7.5进行数据拟合了：
2019年高考化学化工流程题的答题技巧 首先，要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识，通过对试题结构的分析可知，该类试题一般可由以下几个部分组成。 1.“化工流程图”试题主要分三部分： （1）题干部分：介绍原材料及所要得到的目标产品，以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 （2）流程图部分：呈现整个化工生产过程。 一般流程图也可分为三部分： 即原料的预处理，物质的分离提纯（题目的关键部分）和产品获得。有的流程图在这三部分中还包括三条线索，主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。 （3）问题部分：提出了所要解决的问题。 2. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得 到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与 要点，并注意语言表达的科学性，在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是： ①浏览全题，确定该流程的目的———由何原料获得何产物（副产物），对比原料和产物； ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；
③解析流程图并思考： 从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原、溶解度、溶液中的平衡）？每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。努力做到以下几点： （1）正确解读试题信息，理解问题的实质。这是准确回答试题的前提。 （2）善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题，正确沟通现实问题与学科知识的关系，找到解决问题的途径、思路。 （3）能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。这是正确解答试题的关键。 （4）能正确运用规范的化学用语，清晰、严密地组织和表述答案。这是成功解答试题的保证。 总之，在紧张的高考总复习的冲刺阶段，我们在掌握化学知识的同时，更应该对所学过的化学知识都能形成知识体系，以规律指导学习，这样才能更好顺应高考这种选拔人材的考试。
1. 煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清 洁能源。煤气化和液化流程示意图如下：(提示：2SO2+O2=2SO3 ) （1）第①步操作发生的是（填“物理”或“化学”）变化。 (2) 第②步是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为。（3）第③步反应的基本类型属于。 (4) 含硫化合物洗液经过提炼后，可用来制硫酸，过程是：含硫化合物氧化得到SO2, SO2进一步氧化得到X, X与水反应得到H2SO4，则X的化学式为。 (5)从“绿色化学”的角度分析,“煤的汽化和煤的液化”生产流程的优点。2．华裔科学家高锟因提出“以高纯度的石英玻璃制造光纤”，获得2009年诺贝尔奖. 工业 上以石英砂（主要成分SiO2）制取高纯度石英玻璃的生产原理如下： 请回答下列问题： （1）已知反应①的另一产物是有毒气体，其化学式为。 （2）已知反应②为化合反应，该反应的化学方程式为。 （3）已知反应③除生成二氧化硅外还有一种气体生成，则反应③的化学方程式 为。 3．煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源．煤气化和液化流程示意图如下： （1）第①步操作发生的是（选填“物理”或“化学”）变化． （2）第②步是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为．（3）第③步反应属于（填基本反应类型）．
（4）含硫化合物洗液经过提炼后，可用来制硫酸，过程是：含硫化合物氧化得到SO2，SO2进一步氧化得到X，X与水反应得到H2SO4，则X的化学式为． （5）从“绿色化学”的角度分析，“煤的气化和煤的液化”生产流程的优点是．（6）甲醇（CH2OH）是基础化学原料，制备原理为CO+2H2CH3OH．当消耗5.6kgCO 时，计算生成甲醇的质量．写出计算过程． 4．有人提出工业生产回收利用空气中CO2的构想：把空气吹入浓碳酸钠溶液中，溶液可吸收CO2生成碳酸氢钠（NaHCO3）；加热碳酸氢钠固体又分解放出CO2，同时生成水喝碳酸钠；在合成塔内CO2与氢气反应生成甲醇（CH3OH）和水．简要的生产流程如图所示： （图中：“→”表示流程顺序或步骤，“↓”表示加入原料，“↑”表示生产出得产物，“”表示有可循环利用的物质） 【资料卡片】碳酸氢钠分解温度是270℃，碳酸钠在856℃熔化，但还未达到分解温度． 请回答下列问题： （1）大气中CO2浓度不断增大的人为原因是；由此引发的环境问题是．（填序号） A、酸雨 B、温室效应 C、臭氧空洞 （2）吸收池中发生反应的化学方程式． （3）合成塔中发生反应的化学方程式． （4）该流程中能循环利用的物质是．（写出一种即可）
一、工艺流程 预处理 1.粉碎：增大接触面积，充分反应，加快速率 2.焙烧：①改变物质结构（MCO 3 ，MS）便于酸浸，将还原性物质（C，S）氧化除去②除去碳及有机物 浸取（冷却，研磨，浸取，过滤） 1.加快浸取速率：粉碎矿石，适当提高浸取温度，搅拌，适当提高酸液浓度影响浸出速率的因素：金属本身性质，浸出液的选择，温度，浓度，浸取时间，搅拌速率 2.酸浸：用硫酸（硝酸氧化性，盐酸还原性） ⑴加过量酸：①使物质充分浸出②抑制金属离子水解 ⑵不加过量酸：防止杂质与产物一同浸出（如硝酸与Pb和Ag） ⑶用盐酸代替H 2SO 4 +H 2 O 2 （H 2 O 2 作还原剂时）：盐酸具有还原性和酸性，缺点是 生成Cl 2 污染空气 ⑷不用盐酸：①盐酸易挥发②被...物质氧化产生Cl 2 污染空气 ⑸加过量浓盐酸：还原和氧化效果随酸性增强（如果氧化剂也是酸根离子的话） ⑹滤渣：S，C，CaSO 4，PbSO 4 3.碱浸/碱融：如CrO 3（Al 2 O 3 ，SiO 2 ）加NaClO 3 ，NaCO 3 ，NaOH熔融，再调节pH 至中性分离Al(OH) 3，H 2 SiO 3 除杂 1.氧化二价铁： ①加MnO 2（得到Mn的流程中可以直接加这个），H 2 O 2 等，再加碱调节pH ②加NaClO直接氧化及调节pH，但后期需除杂 2.调节pH：MCO 3 /M(OH)x/MOx
①调节pH后持续加热/搅拌：使胶体聚沉便于过滤分离 ②完全沉淀带等号，开始沉淀不带等号 3.控制温度 低温：见后 高温：①加快反应速率②吸热反应平衡移动③恒容条件增大压强平衡移动④促进水解生成沉淀，胶体聚沉⑤增大溶解度（洗涤时热水/溶解时煮沸） 4.沉淀 ①直接加沉淀试剂（NH 4F）：CaF 2 ，MgF 2 ②沉淀转化：MnS→CuS 作用：平衡正向移动，生成更难溶的CuS 5.关于S：若一开始没有灼烧除去，后面有很大几率是和二价铁等其他需要氧化的离子一同氧化。注意氧化产物，如果有指向“过滤”操作则氧化产物可能是S，如果没有过滤除杂的操作则为SO 4 2-，切记！ 6.Fe 2+/Mn 2 +与HCO 3 - ①加NH 4HCO 3 ：生成CO 2 （两步反应） ②加NH 3·H 2 O和NaHCO 3 ：生成(NH 4 ) 2 CO 3 作用：调节pH，与...生成MCO 3 沉淀 不加CO 3 2-：碱性太强易生成氢氧化物 蒸发 1.蒸发结晶：大量晶体析出时 ①不得结晶水 ②硫酸盐正常蒸发结晶，氯化水解盐在干燥HCl气流保护下蒸干（干燥：无 水，HCl：水解平衡移动）（或与SOCl 2液体共热：加热促进SOCl 2 水解（与结 晶水反应），产生HCl抑制氯化盐水解） （注：SOCl 2 与水反应方程式有概率考，可以了解一下）
一、原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率的方法：搅拌；固体的研磨（或粉碎）；增大溶液的浓度；适当升 高温度等。 ②溶解 a、水浸：与水接触反应或溶解。 b、酸（碱）浸：在酸（碱）溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过 滤除去的溶解过程。 c、浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少( 更多转化 ) 。 ③灼烧、焙烧、煅烧 改变结构，使一些物质能溶解，使一些杂质高温下氧化、分解使有机物灼烧分解。 ④除金属表面油污：用NaCO3溶液洗涤。 二、分阶段考查知识点 （1）对原料进行预处理的常用方法及其作用： ①研磨、粉碎；搅拌、振荡；逆流、沸腾炉。 目的——增大反应物的接触面积，加快反应速率（或溶解速率），提高反应物转化 率（或溶解浸出率）。 ②加水溶解；加酸溶解；加碱溶解；有机溶剂溶解。 目的——使可溶性金属（非金属 ) 离子（或有机物）进入溶液，不溶物通过过滤除去。 补充：浸出：固体加水 ( 酸) 溶解得到离子。 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少。 加快浸出速率的方法：搅拌；固体的粉碎；增大溶液的浓度；适当升高温度等。 注意：多次溶浸或延长溶浸时间只提高浸出率不能提高浸出速率。③灼烧——除去 可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为 了除去可燃性杂质。 ④煅烧、焙烧—改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。⑤ 降温：防止某物质在高温时会溶解 ( 或分解 ) ；为使化学平衡向着题目要求的方向 移动；抑制有机反应的副反应；控制反应速率过快带来的不良影响； （2）分离提纯阶段的常见考点： ①调 pH值除杂 a．控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 b．调节 pH所需的物质一般应满足两点： 1）能与 H+反应，使溶液 pH值增大； 2）不引入新杂质。例如：若要除去 Cu2+溶液中混有的 Fe3+，可加入 CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。 ②加入试剂除杂 ③加热：加快反应速率或加速某固体的溶解、或促进平衡向某个方向移动、或使某 物质受热分解。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯氏制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3) 2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质受热易分解，温度不能太高。
思路+套路＝出路 例谈初中化学工艺流程解题策略与核心素养的培养 一、化工流程题特点 初中化学流程图考查主要有溶液的流程和气体的流程两大类： ㈠溶液溶质流程的特点： ⒈工业生产流程的主要框架:原料→预处理→分离提纯→核心反应→产品 ⒉试题本质：想办法从原料混合物中获得纯净的产品。 ⒊考查主要内容：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。 ㈡气体流程主要考查常见气体的分离提纯或质量测定， 这类题考查问题主要设问出发点有： ⑴据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式；⑵滤渣的成分；⑶滤液的成分；⑷核心反应条件的控制和原因；⑸选择化学除杂试剂及原因；⑹调pH值的范围及试剂的选择；⑺相关实验操作及仪器；⑻相关计算等等。 工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品)；流程图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；问题部分主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。 二、做解题过程 ㈠审题的思路——明确目标 读流程图的方法――抓箭头：①主线主产品；②支线副产品；③回头循环品。 ①原料与产品：明确原料，从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素？初中一般是关于Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ca这几种常见金属的流程。 ②步骤与目的：加入某种试剂，采取这样的方法，其目的是什么？一般只考虑后面提问有关的步骤，其他不一定要清楚。
③信息与迁移：所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。 【注】：在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 ㈡答题的套路——原料的预处理方法： ①粉碎――目的：增大接触面积，使原料充分快速反应。 ②煅烧――目的：使原料中某些成分氧化，如碳氧化气化除去；如金属氧化为金属氧化物而易被酸溶解，在后续步骤中容易被提取。 ③溶解：有酸溶、水溶，又叫酸浸、水浸。 酸浸目的：与酸反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。 水浸目的：使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。 三、核心素养化学符号书写 控制反应条件——答题的套路之一 1、调节pH值的目的：控制溶液的酸碱度使某些金属离子形成氢氧化物沉淀，从而分离除去。 调节pH值除杂：（一般是除Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+等金属离子） ⑴除Fe2+要将其氧化成Fe3+，氧化剂可选择H2O2，原因是不引入新的杂质。 ⑵调pH值所加试剂：一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的a、金属；b、金属氧化物；c、金属氢氧化物；d、金属碳酸盐（总之，这些物质要能与H+反应，又难溶于水，这样可即使过量而又不会引入新的杂质离子），有时候也可能加NaOH或氨水来调pH值，要据题意具体分析（一般是加的Na+、NH4+不会在后续的程序中难以分离） ⑶pH值的调节范围：据题意告知的某离子完全沉淀或开始沉淀的pH值数据来选择，不能随意更改，应该是题目中原始数据的组合。 例题：氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3，其他杂质不溶于酸)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
高三化学化工流程图复习专题（成本）编写人：李祖贤 解流程题的步骤和方法 1.?首先，浏览全题，确定该流程的目的；——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物。 2.?其次，精读局部，明确反应原理——确定各步的反应物、生成物。 科学表述、规范书写。 3.?第三，针对问题再读图，明确要求—— 归纳：平时复习要善于去看答案，看看答案的表述并背下来，懂图知解。 考查要点： ?物质性质及其相互转化关系：最主要为无机化合物，包括非金属和金属，考察重点为金属，因为涉及的原 理金属方面尤其突出，针对性强。 ?元素及其化合物的转化网络，重点考察铝的两性，三价及二价铁的互化及其选用的氧化剂和还原剂 ?物质的分离和提纯的方法 结晶（固液分离）——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发），固 定答题模式：1.蒸发浓缩，2.冷却结晶3.过滤洗涤验纯4.干 燥成品
"过滤——固、液分离（方法一般是：减压过滤，抽滤等都是为了加快过滤时间，减少产品与外界接触时间）"蒸馏——液、液分离（沸点相差较大的液体才可以用蒸馏，而且一般为有机物之间的分离，蒸馏前要干燥除水。） "分液——互不相溶的液体间的分离（与萃取不分家） "萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。（溶解度要相差比较大，如用四氯化碳将溴或碘从水中萃取出来，因为溴在四氯化碳的溶解度大于水） "升华——将可直接气化的固体分离出来。（利用碘的升华的特性可以将碘提纯） "盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出（如在有机物中加入无机物会降低有机物在水中的溶解度，或者加入有相同离子的无机盐：氯化钠加到碳酸钠中） 分解法——氯化铵等受热分解 ?电解质溶液基本理论（弱酸、弱碱的电离；水的电离；盐类水解；Ksp的应用） ?氧化还原反应（最常见）
高考化学工业流程题汇编2 【例1】（11分）某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下。 回答下列问题： （1）硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ，写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程：。 （2）a和b分别是（填序号）。 A．足量CO2、适量NH3 B．足量NH3、适量CO2 C．适量CO2、足量NH3 D．适量NH3、足量CO2 （3）上述流程中，可以循环使用的物质有（写化学式）。 （4）从滤液中获得(NH4)2SO4晶体，必要的操作步骤是。 （5）上述流程中，有关NH3作用的说法正确的是。 A．提供制备所需的氮元素B．增大CO2 3 的浓度促进反应发生 C．作反应的催化剂D．生产1 mol (NH4)2SO4，至少消耗2 mol NH3 【例2】（12分）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%）的主要流程如下： （1）除杂操作是加入Ca(OH)2，调节溶液pH为8.0~8.5，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。 （2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：①防止Ca2+在蒸发时水解； ②。 （3）测定样品中Cl-含量的方法是：a.称取0.7500 g样品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。 ②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可 能原因有；。 【例3】（11分）海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下： （1）从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下 甲 滤液 母液 生石灰 煅烧 提纯 通入a通入b CaSO 4 浊液乙 CaCO 3 硫酸铵 二氧化碳 氨气
（通用版）新高考化学复习第9题无机化工流程题练习 [学科素养评价] 1．(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V 2O 5、VOSO 4和SiO 2等，下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程： (1)为了提高“酸浸”效率，可以采取的措施有________(填两种)。 (2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。 (3)“沉钒”得到NH 4VO 3沉淀，需对沉淀进行洗涤，检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 (5)电解精炼时，以熔融NaCl 、CaCl 2和VCl 2为电解液(其中VCl 2以分子形式存在)，粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连，阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)为预估“还原”工序加入H 2C 2O 4的量，需测定“酸浸”液中VO ＋2的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L －1(NH 4)2Fe(SO 4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO ＋2→VO 2＋)，若三次滴定消耗标准液的体积平均为b mL ，则VO ＋2的浓度为________g·L －1(用含a 、b 的代数式表示)。 解析：(1)增大浸出效率的方法：将工业废钒粉碎，充分搅拌，适当提高温度；(2)“还原”工序中加入草酸为典型还原剂，可将V 从＋5价还原为＋4价，对应的离子方程式为2VO ＋2 ＋H 2C 2O 4＋2H ＋===2VO 2＋＋2CO 2↑＋2H 2O ；(3)KClO 3反应后被还原为Cl －，对沉淀进行洗涤即是 为了除去Cl －等离子；(4)由铝热反应原理知10Al ＋3V 2O 5=====高温6V ＋5Al 2O 3；(5)类比电解精炼 铜，粗钒应作为阳极电解，即与正极相连；阴极上发生还原反应，电极反应式为VCl 2＋2e －===V ＋2Cl －；(6)由得失电子关系可知：VO ＋2 ～(NH 4)2Fe(SO 4)2，故n (VO ＋2)＝n [(NH 4)2Fe(SO 4)2] ＝ab ×10－3mol ，所以VO ＋ 2的浓度为83×ab ×10－3 25×10－3＝83ab 25 g·L －1。
目录 第一章Origin基础知识 (5) 一、工作环境 (5) 1.1工作环境综述 (5) 1.2 菜单栏 (6) 二、基本操作 (7) 第二章简单二维图 (7) 2-1输入数据 (7) 2-2、绘制简单二维图 (8) 2-3设置列属性 (8) 2-4、数据浏览 (9) 2-5、定制图形 (9) 2-5-1 定制数据曲线 (9) 2-5-2 定制坐标轴: (10) 2-5-3 添加文本说明 (10) 2-5-4 添加日期和时间标记 (11) 2-5-5 利用左侧的菜单 (11) 第三章数据管理 (12) 3-1 导入数据文件 (12) 3-2 变换数列 (12) 3-3 数据排序 (14) 3-4 频率记数 (14) 3-5 规格化数据 (15) 3-6 选择数据范围作图 (15)
3-8 曲线拟合 (16) 第四章绘制多层图形 (17) 4-1 打开项目文件 (17) 4-2 Origin的多层图形模板 (17) 4-3 在工作表中指定多个X列 (19) 4-4 创建多层图形 (20) 4-4-1 创建双层图 (21) 4-4-2 关联坐标轴 (22) 4-5 存为模板 (22) 第五章非线性拟合 (23) 5-1 使用菜单命令拟合 (23) 5-2 使用拟合工具拟合 (24) 5-3 非线性最小平方拟合NLSF (24) 第六章数据分析 (26) 6-1 简单数学运算 (26) 6-1-1 算术运算 (26) 6-1-2 减去参考直线 (27) 6-1-3 垂直和水平移动 (27) 6-1-4 多条曲线平均 (27) 6-1-5 插值 (27) 6-1-6 微分 (28) 6-2 统计 (28) 6-3 快速傅里叶变换 (28) 6-4 平滑和滤波 (28)
[学科素养评价] 1．(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等，下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程： (1)为了提高“酸浸”效率，可以采取的措施有________(填两种)。 (2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________ ________________________________________。 (3)“沉钒”得到NH4VO3沉淀，需对沉淀进行洗涤，检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ _____________________________________________________________________ ______________________________________。 (5)电解精炼时，以熔融NaCl、CaCl2和VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在)，粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连，阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)为预估“还原”工序加入H2C2O4的量，需测定“酸浸”液中VO＋2的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯
高中化学工业流程总结 篇一：高考化学工艺与流程(名师总结) 高考化学工艺与流程 讲解1：探究解题思路 呈现形式：流程图、表格、图像设问方式：措施、成分、物质、原因 能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点：基本理论、元素化合物、实验 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下： Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯 Ⅱ分离提纯 Ⅲ还原 原料：矿石（固体）预处理：酸溶解（表述：“浸出”） 除杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是：控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀讲解2：解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步发
生的反应及得到的产物→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点在解这类题目时： 首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。分析流程图需要掌握的技巧是： ①浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物； ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用； ③解析流程图并思考： 从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。考察内容主要有：1）、原料预处理
Origin软件使用说明 2010-09-30 05:33:30| 分类：默认分类|举报|字号订阅 1.序 Origin软件主要是用来做数据绘图用的。本文将主要介绍origin的初级使用方法，为许多刚开始使用origin写实验报告的同学提供入门帮助。与某些软件使用说明书系统介绍不同的是，本说明侧重于实际问题的解决。 2.基本入门操作 现在介绍最最最基本的使用方法。 比如说你现在有一组数据想做图(其中a列代表一系列点的x坐标，b列代表该系列点的y坐标，c列代表另一系列点的y坐标(x坐标同第一系列点))。 a b c 1 1 3 2 2 6 3 3 9 4 4 12 5 5 15 6 6 18 7 7 21 打开origin，会看到data1数据窗口，在窗口里空白处点右键->add new column,会看到表格增加一列，上面的数据输入表格里。下面开始根据数据绘图。 选菜单兰中的plot->scatter(这里选scatter,line,line+symbol...都可以，只不过出来的样式不一样，大家自己选选体会一下就可以了)。这是跳出一个select columns for plotting的窗口，问你哪列数据做x轴，那列做y轴。我们点左面的A[x]，然后点中间的<->X，示意A是X轴，再点B[Y]，再点<->Y，示意B列做y轴。这时点Add按钮，告诉程序说第一组数据是以A为x轴，B为Y轴。这时，再单击C[Y]，点<->Y按钮，单击Add按钮，示意第二组点时以A列为X轴，C列为Y轴。最后点OK。这时会看到跳出一个Graph窗口，里面有坐标轴何我们要的点。 我们这两组数据均是线性的，接下来我们拟和直线。先拟和第一组，选菜单蓝里的data看看g1 data1....是不是被勾上了(默认应该时被勾上的)，如果勾上了说明现在对的是第一组数据进行操作。点菜单兰analysis->fit linear，这时会看到拟和出来直线了。拟和第二组，选菜单蓝里的data->g2 data2，把第二组选中，这时对应的操作是对第二组的。同上analysis->fit linear。可以看到第二组也被拟和成直线了。 如果数据不是线性的，那么就拟和成非线性的，analysis->fit sigmoidal(S型) 或 guassian(高斯拟和)或nonliner curve fit中的fitting wizard(选一个你觉得合适的形状进行拟和)。这样最最最基本的origin作图就做出来了。 最后存盘，file->save project as...就可以了。 如果想要copy到word里怎么办？这里有几种方法，我介绍两种。 a.在做好的图旁边点右键，选copypage(如果没有的话，说明你右键点错地方了，多换几个地方点点)。然后在word 里面粘贴就好了，这样比较方便，不过有时候图会变形。 b.在菜单兰里file->export page，可以输出各种格式的，对于图片格式来说，我试了几个感觉tif的要比bmp和jpg 的要好，那么我们就输出tif格式的，把下面的show export option勾上，点保存。如果是想插到word里面，的话，DPI 选72比较合适，如果是打印实验报告的话,color depth里直接选monochrome的就可以了(毕竟不要彩打)，点ok，就输出一个tif文件，最后在word里面插入这个文件就ok了。 3.图的细节修饰与美化 一般做图都应该有要求的，要规范。以前我也不太清楚怎么算规范，后来听了王迅院士的一个报告，关于科技论文的写作，里面提到了怎么规范的画图，这样才知道原来图这么画看起来才好看。下面我介绍一下怎样按照王讯院士提到的几个标准来作图。
Origin教程第一章Origin基础知识工作环境与基本操作 Origin是美国Microcal公司出的数据分析和绘图软件。特点：使用简单，采用直观的、图形化的、面向对象的窗口菜单和工具栏操作，全面支持鼠标右键、支持拖方式绘图等。 两大类功能：数据分析和绘图。数据分析包括数据的排序、调整、计算、统计、频谱变换、曲线拟合等各种完善的数学分析功能。准备好数据后，进行数据分析时,只需选择所要分析的数据,然后再选择响应的菜单命令就可.Origin绘图是基于模板的,Origin本身提供了几十种二维和三维绘图模板而且允许用户自己定制模板.绘图时,只要选择所需要的模版就行。用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板；可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接；可以用C等高级语言编写数据分析程序，还可以用内置的Lab Talk 语言编程等。 一、工作环境 1.1工作环境综述 类似Office的多文档界面，主要包括以下几个部分： 1、菜单栏顶部一般可以实现大部分功能 2、工具栏菜单栏下面一般最常用的功能都可以通过此实现 3、绘图区中部所有工作表、绘图子窗口等都在此 4、项目管理器下部类似资源管理器，可以方便切换各个窗口等 5、状态栏底部标出当前的工作内容以及鼠标指到某些菜单按钮时的说明 工作表矩阵绘图 1.2 菜单栏 菜单简要说明： File文件功能操作打开文件、输入输出数据图形等
Edit编辑功能操作包括数据和图像的编辑等，比如复制粘贴清除等，特别注意undo功能 View视图功能操作控制屏幕显示, Plot绘图功能操作主要提供5类功能: 1、几种样式的二维绘图功能，包括直线、描点、直线加符号、特殊线／符号、条形图、柱形图、特殊条形图／柱形图和饼图 2、三维绘图 3、气泡／彩色映射图、统计图和图形版面布局 4、特种绘图，包括面积图、极坐标图和向量 5、模板：把选中的工作表数据到如绘图模板 Column列功能操作比如设置列的属性，增加删除列等 Graph图形功能操作主要功能包括增加误差栏、函数图、缩放坐标轴、交换X、Y轴等 Data数据功能操作 Analysis分析功能操作：对工作表窗口：提取工作表数据；行列统计；排序；数字信号处理（快速傅里叶变换FFT、相关Corelate、卷积Convolute、解卷Deconvolute）；统计功能（T－检验）、方差分析（ANOAV）、多元回归（Multiple Regression）；非线性曲线拟合等。对绘图窗口：数学运算；平滑滤波；图形变换；FFT；线性多项式、非线性曲线等各种拟合方法 Plot3D三维绘图功能操作根据矩阵绘制各种三维条状图、表面图、等高线等 Matrix矩阵功能操作对矩阵的操作，包括矩阵属性、维数和数值设置，矩阵转置和取反，矩阵扩展和收缩，矩阵平滑和积分等 Tools工具功能操作：对工作表窗口：选项控制；工作表脚本；线性、多项式和S曲线拟合。对绘图窗口：选项控制；层控制；提取峰值；基线和平滑；线性、多项式和S曲线拟合 Format格式功能操作：对工作表窗口：菜单格式控制、工作表显示控制，栅格捕捉、调色板等。对绘图窗口：菜单格式控制；图形页面、图层和线条样式控制，栅格捕捉，坐标轴样式控制和调色板等 Window窗口功能操作控制窗口显示
高中化学工艺流程练习题（3） ·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O 的一种新工艺流程如下图： 已知： ①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑ ②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。 ③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3 开始沉淀 完全沉淀 请回答下列问题： ⑴在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废 料，其主要优点为。 ⑵加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是。 ⑶操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是、和过滤。 ⑷制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是。 ⑸为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量 的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是。 ⑹在实验室中，为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O，采用的方法是 。 答案．．⑴减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐 ⑵～ ⑶蒸发浓缩、冷却结晶 ⑷降低烘干温度，防止产品分解 ⑸样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水 ⑹将产品溶于乙醚过滤后，再蒸馏
【例10】某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下。 回答下列问题： （1）硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ，写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程式：。 （2）a和b分别是（填序号）。 A．足量CO2、适量NH3 B．足量NH3、适量CO2 C．适量CO2、足量NH3 D．适量NH3、足量CO2 （3）上述流程中，可以循环使用的物质有（写化学式）。 （4）从滤液中获得(NH4)2SO4晶体，必要的操作步骤是。 （5）上述流程中，有关NH3作用的说法正确的是。 的浓度促进反应发生 A．提供制备所需的氮元素 B．增大CO2 3 C．作反应的催化剂 D．生产1 mol (NH4)2SO4，至少消耗 2 mol NH3答案（1）化肥 CaSO4＋2NH3＋CO2+ H2O＝CaCO3↓＋(NH4)2SO4 （2）B （3） CO2、NH3（4）蒸发 ．．过滤 ．．（5）ABD ．．浓缩冷却结晶 【例11】医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为%~%）的主要流程如下： （1）除杂操作是加入Ca(OH)2，调节溶液pH为~，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作 是。 （2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为，其目的有：①防止Ca2+在蒸发时水解；②。 （3）测定样品中Cl-含量的方法是：a.称取 g样品，溶解，在250 mL容量瓶中定容； b.量取 mL待测溶液于锥形瓶中； c.用mol·Ｌ-1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗 AgNO3溶液体积的平均值为 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。 ②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可 忽略），其可能原因有；。答案．（1）取上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3沉淀完全（2）中和Ca(OH)2；防止溶液吸收空气中的CO2 （3）①酸式滴定管②% ③样品中存在少量的NaCl；少量CaCl2·2H2O失水【例12】海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：
第五讲 化工流程（二） 1．[2019新课标Ⅰ]硼酸（H 3BO 3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg 2B 2O 5·H 2O 、SiO 2及少量Fe 2O 3、Al 2O 3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。 （2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe 3+离子，可选用的化学试剂是_________。 （3）根据H 3BO 3的解离反应：H 3BO 3+H 2O 垐?噲?H ++B(OH)?4，K a =5.81×10?10，可判断H 3BO 3是______酸；在 “过滤2”前，将溶液pH 调节至3.5，目的是_______________。 （4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO 3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。 【答案】（1）NH 4HCO 3+NH 3 (NH 4)2CO 3 （2）SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3 KSCN （3）一元弱 转化为H 3BO 3，促进析出 （4）2Mg 2++323CO - +2H 2O Mg(OH)2·MgCO 3↓+23HCO - （或2Mg 2++223CO - +H 2O Mg(OH)2·MgCO 3↓+CO 2↑） 溶浸 高温焙烧 【解析】（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH 3+NH 4HCO 3 (NH 4)2CO 3。 （2）滤渣I 为不与硫酸铵溶液反应的Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2；检验Fe 3+,可选用的化学试剂为KSCN ， （3）由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH 调节至3.5，目的是将B(OH)?4转化为H 3BO 3，并促进H 3BO 3析出， （4）沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg 2+反应生成Mg(OH)2?MgCO 3，沉镁过程的离子反应为：2Mg 2++2H 2O+3CO 32-Mg(OH)2?MgCO 3↓+2HCO 3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工
中考工业流程题练习 一、海水资源的多重利用 1.制盐工业：通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl 外，还含有MgCl 2、CaCl 2、Na 2SO 4以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下： 过滤Na 蒸发、结晶、烘干 粗盐 溶解BaCl 2NaOH 2CO 3HCl 沉淀滤液 精盐 过量 ④ 过量 过量 ① ②③⑤ ⑥ ⑦ （1）在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是 。 （2）第②步操作的目的是除去粗盐中的 （填化学式，下同），第⑥步操作的目的是除去滤液中 。 （3）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO 4、Mg(OH)2、 （填化学式）。 （4）在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH 代替NaOH ，理由是 。 （5）在制备精盐的过程中，氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒________，理由是_____________________________________________________________________； （6）在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中，加入适量盐酸的目的是_________ __。 2.金属镁的冶炼 海水中含有丰富的氯化镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。 上述提取Mg 的过程中，试剂A 最好选用 (从我市有丰富的石灰石资源考虑)。沉淀B 与试剂C 发生的是中和反应，则沉淀B 的化学式为 ，由无水MgCl2制取 Mg 的化学方程式为 。电解无水MgCl 2的过程中 能转化为 能。海水本身就是含有MgCl 2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl 2溶液有何不同： 。 3.氨碱工业 海水“制碱”。下图是海水“制碱”的部分简单流程。 步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为： 、 。 制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因为 。 已知有关物质重要反应的化学方程式如下： 2NH 4Cl +X====2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O NH 4Cl ==== NH 3↑+HCl ↑ 根据以上信息回答下列问题。 △