高中化学教材中的十大工艺流程解读
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高中化学工业流程
化学工业流程是指通过一系列化学反应、工艺操作等方法,将原料转变为目标产品的过程。
以下是一些高中化学中常见的工业流程:
1. 聚合物的生产:聚合物是一种高分子化合物,主要用于制作塑料、橡胶、纤维等材料。
聚合物的生产过程包括单体或预聚体的合成、聚合反应、溶剂蒸发、加工等步骤。
2. 工业酸碱反应:酸碱反应是一种化学反应,产生的产物广泛应用于工业工艺中。
例如,硫酸是一种重要的工业酸,用于制备肥料、染料、药品等;氢氧化钠是一种工业碱,用于制备纸张、肥皂等。
3. 提取、分离和纯化:提取、分离和纯化是化学工业中常用的方法,用于分离和纯化有用化学物质。
例如,提取铜的方法包括热浸、浸出、电解等。
4. 合成氨的工业制备:合成氨是一种重要的化学品,广泛应用于农业、化工等领域。
工业制备氨的过程包括催化剂的选择、反应器的设计、制冷系统的设计等。
5. 烷基化反应的应用:烷基化反应是一种在石油化工领域广泛应用的反应,它可以将烃基化合物转化为含有更多碳原子的烃类化合物。
例如,用丁烯进行烷基化反应可以制备非常有用的燃料添加剂。
以上是一些高中化学中常见的工业流程,应用非常广泛。
高中化学教材中的十大工艺流程解读1.从铝土矿中提炼铝说明:下面两个流程都有问题,仅供参考。
工业上是用碱溶法,没有用酸溶法。
而且碱溶法里面二氧化硅是与氢氧化钠反应生成铝硅酸钠沉淀而被除去。
流程Ⅰ(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O②AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClHCl+NaOH=NaCl+H2O③NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3NaOH+CO2=NaHCO3④Al(OH)3Al2O3+3H2O⑤Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(2)问题探讨(思考并回答问题)①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。
②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液?提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。
③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗?提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。
流程Ⅱ①Al2O3+NaOH=2NaAlO2+H2OSiO2+NaOH=Na2SiO3+H2O②Na2SiO3+HCl=H2SiO3↓+2NaClNaAlO2+HCl=NaCl+AlCl3+2H2ONaOH+HCl=NaCl+H2O③AlCl3+NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4ClHCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O(2)问题探讨①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么?提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO2和AlO2-的目的。
②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗?提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。
③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?提示:不能;因为AlCl3属于共价化合物。
高三化学工艺流程知识点化学工艺流程是指在化学工程中,通过一系列的操作步骤将原料转化为所需的产品的过程。
在高三化学学习中,掌握化学工艺流程的知识点对于理解化学反应的过程以及实际应用非常重要。
本文将介绍一些高三化学工艺流程的知识点。
一、工艺流程的分类化学工艺流程可以根据不同的分类标准进行分类。
一般来说,可以按原料状态、原料转化方式、产品形态等方面进行分类。
1. 按原料状态分类化学工艺流程根据原料的状态可以分为固态工艺流程、液态工艺流程和气态工艺流程。
固态工艺流程:指原料为固态的工艺流程,如冶金冶炼过程中的焙烧、熔炼等。
液态工艺流程:指原料为液态的工艺流程,如炼油过程中的蒸馏、裂化等。
气态工艺流程:指原料为气态的工艺流程,如工业气体的分离提纯过程。
2. 按原料转化方式分类化学工艺流程可以按照原料的转化方式进行分类,主要有物理变化工艺和化学变化工艺两种。
物理变化工艺:指通过物理手段改变原料的状态或形态,如过滤、蒸馏、结晶等。
化学变化工艺:指通过化学反应将原料转化为所需产品,如合成酸、碱、盐等。
3. 按产品形态分类化学工艺流程也可按产品的形态进行分类,主要有连续工艺和分离工艺两种。
连续工艺:指原料经过一系列操作步骤,连续转化为所需产品,如炼油过程中的连续蒸馏。
分离工艺:指原料经过一系列操作步骤,分离出所需的产品,如盐湖中的盐分离提取过程。
二、工艺流程的基本步骤无论是哪种类型的化学工艺流程,都包括一系列的基本步骤,这些步骤有时顺序可调整,但一般包括以下几个方面。
1. 原料处理原料处理是工艺流程中的首要步骤,主要是对原料进行预处理、分离或提纯,以达到适合后续反应或转化的要求。
2. 反应或转化原料经过原料处理后,进入反应或转化步骤。
这一步骤是整个工艺流程中最重要的环节,原料在特定条件下发生化学反应,转化为所需的产物。
3. 产物处理产物处理是将反应或转化得到的产物进行分离、纯化或提纯的步骤。
通过不同的工艺操作,将混合物分离成纯净的产品。
工艺流程专题一、必备知识点1.对原料进行预处理的常用方法及其作用(1)研磨——减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)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。
(5)煅烧——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,如煅烧高岭土。
提高矿石浸出率的方法有①加热升温;②将矿石研成粉末;③搅拌;④适当增大酸的浓度等。
2.常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足以下两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2)控制温度。
根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
(3)趁热过滤。
防止某物质降温时析出,如除去NaCl中少量KNO3的方法是蒸发结晶、趁热过滤。
(4)冰水洗涤。
洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
3.常用的提纯及分离方法常用的提纯方法(1)水溶法:除去可溶性杂质。
(2)酸溶法:除去碱性杂质。
(3)碱溶法:除去酸性杂质。
(4)氧化还原法:除去还原性或氧化性杂质。
(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。
(6)调节溶液pH法:如除去Cu2+中混有的Fe3+等。
常用的分离方法(1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。
(2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。
(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
高中化学41个重点化工流程咱来唠唠高中化学那41个重点化工流程哈。
一、制碱工业。
说起制碱,就不得不提侯氏制碱法。
这可是相当厉害的一个制碱流程呢。
原料嘛,就是氨气、二氧化碳和氯化钠饱和溶液。
氨气和二氧化碳通到饱和氯化钠溶液里,就开始发生奇妙的反应啦。
这里面涉及到的化学方程式可重要啦,就像NH_3 + CO_2 + H_2O + NaCl = NaHCO_3↓+ NH_4Cl。
这个反应生成的碳酸氢钠可是个关键物质,它因为溶解度相对比较小,就从溶液里析出来啦,就像雪花一样,超级神奇。
然后把碳酸氢钠加热一下,它就分解成碳酸钠啦,这就是我们要的纯碱。
制碱工业在生活里可太重要了,没有纯碱,玻璃、肥皂啥的好多东西都没法生产呢。
二、硫酸工业。
硫酸的制取也是个很复杂又很有趣的流程。
首先要有硫黄或者含硫矿石做原料。
要是用硫黄的话,燃烧起来就会产生二氧化硫。
要是用含硫矿石,那还得经过焙烧才能产生二氧化硫呢。
这个二氧化硫可不能浪费,要把它进行氧化,变成三氧化硫。
这一步可不容易,需要合适的温度、催化剂啥的。
就像给二氧化硫找个合适的“小助手”,帮助它变成三氧化硫。
这个催化剂就像个神奇的魔法棒,让反应能顺利进行。
然后三氧化硫再和水反应就得到硫酸啦。
不过这个反应不能直接让三氧化硫和水来个亲密接触,得用浓硫酸来吸收三氧化硫,这样才能得到高浓度的硫酸。
硫酸在工业上那可是“大哥大”级别的存在,什么化肥生产啦,金属加工啦,都离不开它。
三、金属冶炼。
1. 炼铁。
炼铁就像是一场铁矿石和还原剂的大战。
铁矿石里最常见的就是赤铁矿(Fe_2O_3)和磁铁矿(Fe_3O_4)啦。
我们用的还原剂一般是一氧化碳。
这个一氧化碳是怎么来的呢?是焦炭和氧气反应先生成二氧化碳,二氧化碳再和焦炭反应得到的。
一氧化碳就像个英勇的战士,冲向铁矿石,把铁从铁矿石里还原出来。
这个过程在高炉里进行,高炉里可热闹了,各种物质在里面相互作用,最后铁就像个胜利的将军,被冶炼出来。
高中化学教材中的十大工艺流程解读1.从铝土矿中提炼铝流程Ⅰ(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)①Al2O3+HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+HCl=2FeCl3+3H2O②AlCl3+NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClHCl+NaOH=NaCl+H2O③NaAlO2+H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3 NaOH+CO2=NaHCO3④Al(OH)3Al2O3+3H2O⑤Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(2)问题探讨(思考并回答问题)①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么?答:过滤。
②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液?答:不能;因为Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。
③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是N a HCO3吗?答:不是N a HCO3而是Na2CO3。
流程Ⅱ(1)涉及反应①Al2O3+NaOH=2NaAlO2+H2O SiO2+NaOH=Na2SiO3+H2O②Na2SiO3+HCl=H2SiO3↓+2NaCl NaAlO2+HCl=NaCl+AlCl3+2H2ONaOH+HCl=NaCl+H2O③AlCl3+NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4Cl HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O(2)问题探讨①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么?答:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO2和AlO2-的目的。
②步骤③中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗?答:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。
③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?答:不能;因为AlCl3属于共价化合物。
说明:下面两个流程都有问题,仅供参考。
工业上是用碱溶法,没有用酸溶法。
高中化学工艺流程知识点总结高中化学工艺是一种利用化学反应将物质变换成新物质的方法,其中常涉及物性、分离技术、合成技术等诸多知识,是化学工程学科重要内容之一。
以下是高中化学工艺流程知识点总结:1、物质划分:包括两类物质:有机物和无机物,可进行相应分类,如有机物分为醛酮类、羧酸类等,无机物可分为离子、无机酸、无机碱等。
2、物性:是指物质的性质参数,其中包括气体的压力、温度、物质的挥发程度、溶解度、蒸汽压等。
3、反应条件:是指影响化学反应进行的外部因素,也包括反应温度、溶剂、催化剂、催化效率的控制等。
4、分离技术:包括分馏、离心分离、沉淀、吸附、浸提、蒸馏、萃取、色谱等技术方法,用于将原物质分离成成份中某些有用物质,处理成可用于以后某种利用方式的物质。
5、合成技术:是指利用反应条件,将原料变换为新物质的技术,根据反应类型可以分为取代反应、消去反应、缩合反应、环化反应等。
6、反应速率:反应速率是指反应物在反应过程中各组分发生化学变化的速率,常见的模型有半衰期、衡量模型等。
7、反应平衡:反应平衡是指在一段时间内,反应物和产物之间存在一种平衡,根据反应类型分为化学平衡和物理平衡等。
8、转化率:是指物质发生化学反应导致反应物减少同时产物增加的比例,可通过控制反应条件来影响,增大转化率的作用。
9、计量与分析:是指利用计量零件来衡量物质的量,以及维持反应的一定比例,以及分析产品的组成,也可使用在系统的废渣处理中。
10、运输与贮存:运输指将物质从一处转移到另一处,而贮存是指将物质储存在某种设备中,长期储存应保证物质不发生变化。
以上是高中化学工艺流程知识点的总结,通过掌握以上内容,可以帮助我们更好地理解和应用化学工艺流程。
高中化学工艺流程(一)#高中化学工艺概述本文介绍了高中化学工艺的基本流程,包括原料采购、制备工艺、产品分离提纯和成品包装等四个方面。
##原料采购原料采购是化学工艺的第一步。
一般情况下,化学反应需要的原料是纯度较高的化学品,在采购时需要严格把关。
根据产品需求,选择不同规格的原料。
在进行采购时,需要考虑到原料的来源、种类、成本、规格等各种因素。
##制备工艺制备工艺是整个化学工艺的核心环节。
在制备工艺中,原料经过反应、转化、分离等一系列工艺步骤,最终转化为所需要的产品。
制备工艺的关键是控制每个反应步骤中反应物的比例、反应条件、反应时间等因素。
在制备过程中,需要对产品的纯度和收率进行实时监测,以确保产品的质量。
##产品分离提纯产品分离提纯是将制备好的混合物中目标物质从其他组分中分离出来的工艺步骤。
常见的分离方法包括蒸馏、萃取、结晶、过滤和离心等。
根据产品的物理性质和化学性质,选择合适的分离方法进行分离。
分离后,需要对产品再次进行检测,以确保产品质量满足要求。
##成品包装成品包装是将产品打包、标签并进行质量检查之后,最终交付给客户的环节。
包装要求符合国家标准和客户要求,并确保产品的无菌、无污染和无损坏。
在包装过程中,需要对产品进行质量检查和标识,并记录相关数据信息。
最后将成品储存在指定的仓库中,以待运输。
综上所述,高中化学工艺是涉及到多个方面的工艺流程,需要高度重视每个环节的质量控制,以确保最终产品达标。
#高中化学工艺详解本文围绕原料采购、制备工艺、产品分离提纯和成品包装四个方面,对高中化学工艺进行详细阐述。
##原料采购###原料选择在原料采购中,需要根据产品需求选择合适的原料,如有机合成中,所需原料的纯度一般要求在95%以上。
在选择时,还要考虑生产成本、供应链稳定性、原料来源等因素。
###原料检测在采购时需要对原料进行检测,确定其纯度、杂质含量等参数是否符合要求。
可以使用红外光谱、紫外-可见光谱、气相色谱-质谱等分析仪器进行检测。
高中化学工艺流程化学工艺流程是指将原料通过一系列化学反应和物理操作,转化为所需的产品的过程。
在高中化学课程中,学生需要了解一些基本的化学工艺流程,包括制备氢氧化钠、制备氢氧化铜和制备氯化钠等。
下面我们将分别介绍这几个化学工艺流程的基本步骤和原理。
首先,我们来看制备氢氧化钠的工艺流程。
氢氧化钠是一种重要的化工原料,广泛应用于化工、冶金、纺织、造纸等行业。
其工艺流程主要包括氯碱法和电解法两种。
氯碱法是指以氯化钠为原料,通过电解制备氢氧化钠和氯气的工艺。
而电解法则是指直接以氯化钠溶液为原料,通过电解制备氢氧化钠和氯气。
两种工艺各有优缺点,但都是通过电解实现的。
其次,我们来看制备氢氧化铜的工艺流程。
氢氧化铜是一种重要的无机化工原料,广泛应用于电镀、颜料、催化剂等领域。
其工艺流程主要包括以铜为原料,通过氧化、沉淀、过滤等步骤制备氢氧化铜的工艺。
这个工艺流程主要是通过化学反应实现的,需要严格控制反应条件和操作技术,以保证产品质量。
最后,我们来看制备氯化钠的工艺流程。
氯化钠是一种重要的化工原料,广泛应用于食品加工、化工生产、医药制备等领域。
其工艺流程主要包括以食盐为原料,通过溶解、结晶、离心等步骤制备氯化钠的工艺。
这个工艺流程主要是通过物理操作实现的,需要严格控制操作条件和设备性能,以保证产品的纯度和颗粒度。
总的来说,化学工艺流程是化学原理和工程技术的结合,是将化学反应和物理操作有机地结合起来,实现原料向产品转化的过程。
通过学习和了解这些化学工艺流程,可以帮助我们更好地理解化学原理,掌握化学实验技术,为将来从事化工生产和科研工作打下坚实的基础。
希望同学们能够认真学习化学工艺流程,掌握其中的原理和技术,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
高中化学教材中的十大工艺流程汇总1.从铝土矿中提炼铝流程Ⅰ:(1)涉及反应(写出并配平化学方程式)Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2OAlCl3+4NaOH = NaAlO2+3NaCl+2H2OFeCl3+3NaOH = Fe(OH)3+3NaClHCl+NaOH = NaCl+H2ONaAlO2+H2O+CO2 = Al(OH)3+NaHCO3NaOH+CO2 = NaHCO3Al(OH)3 Ⅰ Al2O3+3H2OAl2O3 (熔融)电解4Al+3O2(2)问题探讨(思考并回答问题)步骤加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。
步骤能否用氨水代替NaOH溶液?提示:不能;原因是Al3+与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,达不到分离Al3+、Fe3+的目的。
步骤中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是NaHCO3吗?提示:不是NaHCO3而是Na2CO3。
流程Ⅰ:(1)涉及反应Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+H2OSiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl = H2SiO3+2NaClNaAlO2+4HCl = NaCl+AlCl3+2H2ONaOH+HCl = NaCl+H2OAlCl3+3NH3·H2O = Al(OH)3+3NH4ClHCl+NH3·H2O = NH4Cl+H2O(2)问题探讨步骤中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么?提示:不合适;因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀,达不到分离SiO和AlO的目的。
步骤中将氨水改为“NaOH溶液”合适吗?提示:不合适;因为Al(OH)3能溶于NaOH。
冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?提示:不能;因为AlCl3属于共价化合物。
2.硅的制备石英砂焦炭高温粗硅Cl2加热四氯化硅H2高温纯硅(1)涉及反应SiO2+C 高温Si+COSi+Cl2 加热SiCl4SiCl4+2H2 高温Si+4HCl(2)问题探讨步骤中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气?提示:高温下,焦炭和空气中的O2发生反应。
高中化学工艺流程高中化学工艺流程介绍高中化学工艺是化学学科的一个重要分支,它研究化学反应的工业应用。
这篇文章将详细说明几个常见的化工流程。
化学反应化学工艺流程的核心是化学反应。
化学反应包括:热力学分析、并行反应与化学平衡、反应的热效应调控,以及反应条件的优化等多个方面。
化学工艺的开发需要不断的尝试试验,从而验证理论预测的准确度和可行程度。
反应器反应器是化学工艺的核心部件,它用于控制反应条件和控制反应物料的能量和质量流向。
不同的反应器有不同的作用和功能。
例如,连续反应器可以完成工业生产过程中的连续化反应,而批处理反应器则可以完成一次性的生产过程。
分离与提取在反应结束后,需要对反应产物和副产物进行分离和提取。
分离和提取的方法有很多种,其中包括蒸馏、萃取、结晶、膜分离和离子交换等。
精制与纯化分离与提取后,反应产物仍然可能存在杂质,需要通过精制和纯化过程去除它们。
精制和纯化过程包括再结晶、蒸馏、干燥、过滤等多种方法。
化工流程总的来说,化工流程可以被分为以下几个步骤:1.反应器设计和选择–选择反应器类型–设计反应器尺寸和形状–选择反应条件2.反应操作–加入反应原料–控制反应条件–液相或气相分离3.分离与提取操作–选择有效的分离方法–进行分离和提取–控制分离和提取条件4.精制与纯化操作–选择有效的精制和纯化方法–进行精制和纯化–控制精制和纯化条件结论化学工艺是一个复杂的过程,包括很多的反应和操作步骤,我们需要仔细的设计和选择反应器、分离器和精制器来控制反应过程。
同时,我们也需要选择合适的工业装置,以提高反应的效率和生产率。
注意事项在进行化工流程时,我们需要注意以下事项:1.安全第一。
在进行化学实验或工业生产时,需要采取充分的安全措施,保证人员和设备的安全。
2.精度和准确度。
化工流程中涉及到许多测量和控制的参数,精度和准确度对于反应的效果和质量至关重要。
3.环保和可持续发展。
在进行化工流程时,需要考虑环境和可持续发展的因素,避免对环境和人类健康造成危害和污染。
高中化学工艺流程高中化学工艺流程化学工艺是指利用化学原理和方法,通过一系列的生产过程将原料转化成所需要的化学产品的一种工业生产技术。
下面我们以某化学公司生产甲醇的工艺流程为例,介绍高中化学工艺流程。
首先,原料准备。
甲醇的生产原料主要是天然气和水,其中天然气是主要原料,可以提供氢气和一氧化碳。
水是用于制备蒸汽等其他工艺需要的溶剂。
在这一步,化学工程师需要对原料进行分析和测试,确保原料的质量符合生产要求。
其次,原料处理。
天然气经过精细分离,获得纯净的氢气和一氧化碳,水经过脱盐处理,去除其中的杂质。
这些处理都是为了保证后续反应的高效进行。
然后,反应过程。
甲醇的生产主要是通过催化剂的作用,将一氧化碳和氢气加热至高温下进行反应。
在反应器中,原料通过各种方式与催化剂接触,催化剂作为反应的促进剂,加快了反应速度和效果。
这一步的关键是控制反应温度、压力和催化剂的投放量等条件,以保证产率和质量。
接下来是产品分离。
反应结束后,需要通过分离技术将甲醇与未反应的物质和副产物进行分离。
常用的分离技术有蒸馏、萃取、结晶等。
其中,蒸馏是主要手段,将反应产物按照其沸点的差异进行分离。
这一步需要考虑产物的纯度和收率的平衡。
最后,产品后处理。
甲醇的生产过程中会产生一些废水、废气和废渣,需要通过处理以达到环境保护的要求。
废水和废气需要进行处理和净化,而废渣则需要安全处理或回收利用。
整个化学工艺流程是一个复杂而细致的过程,需要工程师们的细心和严谨。
在实际生产中,还需要对设备运行、原料质量、安全措施等进行监控和管理,以确保生产的安全和稳定。
总之,高中化学工艺流程是将原料转化为产品的重要工业生产技术,需要工程师们在原料准备、原料处理、反应过程、产品分离和后处理等各个环节进行精细操作和管理。
通过不断的技术创新和改进,化学工艺将为我们生产更多更好的化学产品。
、丄艺淤桎预处理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“ 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,适肖提高酸液浓度影响浸出速率得因素:金属本身性质,浸出液得选择,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与Ag)⑶用盐酸代替HzSO.+ IhO:(H:0:作还原剂时):盐酸具有还原性与酸性,缺点就是生成Cl?污染空气⑷不用盐酸:①盐酸易挥发②被、、、物质氧化产生C1:污染空气⑸加过量浓盐酸:还原与氧化效果随酸性增强(如果氧化剂也就是酸根离子得话)(6)滤渣:S, C, CaS04, PbS(h3、碱浸 / 碱融:如CrO3(A 1 :03, Si02)加NaC 1 03, NaCO3,Na0H 熔融,再调节pH至中性分离Al(0H)3, H:S i 03除杂1、氧化二价铁:①加MnO:(得到M n得流程中可以直接加这个),H2::等,再加碱调节pH②加NaC10直接氧化及调节p H,但后期需除杂2、调节pH: MC Os/M (OH) x/M0x①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(MF):CdF“ MgF2②沉淀转化:MnS-CuS作用:平衡正向移动,生成更难溶得Cu S5、关于S:若一开始没有灼烧除去,后面有很大儿率就是与二价铁等其她需要氧化得离子一同氧化。
注意氧化产物,如果有指向“过滤”操作则氧化产物可能就是S,如果没有过滤除杂得操作则为SO产,切记!6、Fe:+/M n 2+与H C Os"①加NH,HC0:{:生成CO:(两步反应)②加NH3-H:0与Na HCO3:生成(NH,)2C03作用:调节pH,与、、、生成MCOs沉淀不加COT: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HC1气流保护下蒸干(干燥:无水,H C1:水解平衡移动)(或与SOCL液体共热:加热促进SOCE水解(与结晶水反应),产生HC1抑制氯化盐水解)(注:SOC12与水反应方程式有概率考,可以了解一下)③操作:玻璃棒搅拌,当蒸发皿中出现较大量固体时停止加热,余热蒸干。
高中化学教材中的十大工艺流程解读1.从铝土矿中提炼铝流程Ⅰ本文来自化学自习室!(1)涉及反应 ( 写出并配平化学方程式 )① Al 2O3+ 6HCl=2AlCl 3+ 3H2O本文来自Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O② AlCl 3+ 4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O FeCl3+3NaOH=Fe(OH)↓+3NaClHCl + NaOH=NaCl+ H2O③ NaAlO2+H2 O+ CO2=Al(OH) 3↓+ NaHCO3NaOH+CO2=NaHCO3④ Al(OH) 3Al 2O3+3H2O⑤Al 2O3( 熔融 )4Al + 3O2↑(2) 问题探讨 ( 思考并回答问题 )①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么?提示:过滤。
②步骤②能否用氨水代替 NaOH溶液?提示:不能;原因是 Al 3+与过量氨水反应生成 Al(OH) 3沉淀,达不到分离Al 3+、Fe3+的目的。
③步骤③中若将CO2的量改为“少量”,得到的产物还是N aHCO3吗?提示:不是N aHCO3而是 Na2CO3。
流程Ⅱ(1) 涉及反应① Al 2O3+ 2NaOH=2NaAlO+ H2O SiO 2 +2NaOH=NaSiO3+H2O② Na2SiO3+ 2HCl=H2SiO3↓+ 2NaCl NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl 3+2H2ONaOH+ HCl=NaCl+ H2O③ AlCl 3+ 3NH·H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4Cl HCl+NH3· H2O=NH4Cl+H2O(2) 问题探讨①步骤②中将盐酸改为“CO2”合适吗?为什么?提示:不合适;因为过量CO2与 NaAlO2、Na2SiO3反应生成A l(OH) 3和 H2SiO3沉淀,达不到分离SiO2和AlO2-的目的本文来自化学自习室!②步骤③中将氨水改为“ NaOH溶液”合适吗?提示:不合适;因为 Al(OH) 3能溶于 NaOH。
本文来自化学自习室!③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝?提示:不能;因为AlCl 3属于共价化合物。
本文来自化学自习室!2.硅的制备(1) 涉及反应①SiO2+2C Si + 2CO↑② Si+Cl2SiCl 4③ SiCl 4+ 2H Si + 4HCl本文来自化学自习室!(2)问题探讨①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气?提示:高温下,焦炭和空气中的O2发生反应。
②用石英砂和焦炭制备粗硅的反应中,焦炭的作用是什么?提示:提供能量,作还原剂。
2完全反应后,经冷凝得到的4( 沸点 57.63③粗硅与 Cl SiCl℃ ) 中混有少量的 SiHCl ( 沸点33 ℃ ) ,提纯 SiCl 4采用的方法是什么?提示:蒸馏。
本文来自化学自习室!④由 SiO2与 C高温下反应得到的粗硅中可能含有什么杂质?本文来自化学自习室!提示: SiO2、C、 SiC 等。
3.氯碱工业(1) 涉及反应① 2NaCl+ 2HO2NaOH+ H ↑+ Cl ↑②Cl + 2NaOH=NaCl+NaClO+ H O本文来2222③ 2Cl 2+ 2Ca(OH)2=CaCl2+ Ca(ClO) 2+2H2O④ H2+ Cl 22HCl(2)问题探讨2+2+ 2 -等杂质离子,如何设计实验方案除去这些杂质离子?①食盐中含有 Ca、 Mg、 SO4②工业上电解食盐水制烧碱时,食盐水为什么必须要精制?提示:精制食盐水的目的是除去食盐水中的2+2+2-等杂质离子,以防2+与 OHCa、 Mg、 SO Mg4-结合生成 Mg(OH)堵塞隔膜电解槽中的隔膜,造成电解失败。
2③用惰性电极电解饱和食盐水时,为什么要用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室?提示:电解时,阳极产生Cl 2,阴极产生H2,若无隔膜,二者混合光照时会发生爆炸,隔膜的作用是将H2和 Cl 2隔开,以防发生危险。
④步骤③制取漂白粉时是将Cl 2通入澄清石灰水中吗?提示:不是;原因是澄清石灰水中Ca(OH)2的含量低,不适合工业大量生产,应改为石灰乳。
本文来自化学自习室!4.工业上利用黄铁矿(FeS2) 制取硫酸(1) 涉及反应① FeS+ O Fe O+ SO22232②SO+O SO③SO+ H O=HSO2233224(2)问题探讨①煅烧黄铁矿要在沸腾炉中进行,其中矿石要粉碎,从炉底鼓入空气,炉中的粉末状固体就像沸腾的液体一样,煅烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状?本文来自化学自习室!提示:增大矿石和氧气的接触面积,提高燃烧效率。
②在接触室中通入过量的氧气,能否将SO全部转化成 SO? 本文来自化学自习室!23提示:不能;原因是SO2催化氧化成 SO3的反应是可逆反应。
③依据化学反应速率和化学平衡原理,增大压强对SO2催化氧化成 SO3的反应是十分有利的,而工业生产上为什么不采用高压而采用常压下进行反应?提示:常压下, SO催化氧化成 SO的转化率已经很高,增大压强,即增加了设备的成。
23④吸收塔中发生的是SO3与水的反应,为什么吸收SO3气体时用98%的浓硫酸而不用水吸收?本文来自化学自习室!提示:用水吸收SO3易形成硫酸的酸雾,影响吸收效率。
⑤硫酸工厂的尾气中含有大量的SO2,写出用氨水吸收SO2的化学方程式。
提示: SO+NH· H O=NHHSO, 2NH· H O+SO=(NH )2SO+ H O。
本文来自化学自习室!232433224325.工业制硝酸本文来自化学自习室!(1) 涉及反应 : ① NH+O+ H O② NO+ O=NO③ NO+H O=HNO+ NO32222223(2) 问题探讨①步骤③吸收塔中为什么NO2被水吸收过程中要补充一定量的空气?本文来自化学自习提示:因 NO与水反应生成HNO时只有的 NO转化成 HNO,通入空气的目的是使NO与 O 232322作用完全转化成HNO,方程式为4NO+ O+ 2H O=4HNO。
32223②工业制硝酸时,能否将工业尾气直接排入大气中?工业尾气中有害气体的主要成分是什么?提示:不能; NO和 NO。
2③已知:① NO+ NO++ H O②++ NaNO+ H O2232硝酸工厂的尾气可用NO (NO与 NO的混合气体 ) 表示,用NaOH溶液可吸收尾气,为使NO2完全被 NaOH溶液吸收x的取值范围是什么?如何操作才能保证NO x完全被 NaOH溶液吸收?提示: 1.5 ≤x< 2;通入一定量的空气( 或 O2) 后,再被 NaOH溶液吸收。
6.工业上制纯碱(1) 涉及反应NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl本文来自化学自习室!2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(2)问题探讨①工业制纯碱时为什么先通入NH3后通入 CO2?提示:NH3在水中的溶解度大,形成的NH3·H2O呈碱性,更容易吸收CO2,得到更多的NaHCO3;若先通入CO2,得到的 H2CO3浓度小,不利于NaHCO3的生成。
②工业上制备的纯碱中可能混有哪些杂质?提示:依据制备反应:NH3+ H2O+ CO2+ NaCl=NaHCO3↓+ NH4Cl 可知混有的杂质为N A Cl 和NH4Cl 。
③“碳酸化”后过滤获得的物质是什么?本文来自化学自习室!提示: NaHCO3。
④过滤得到的母液为NH4Cl ,加入熟石灰获得循环使用的物质是什么?提示: NH3。
本文来自化学自习室!⑤设计实验证明纯碱产品中混有NaCl?提示:取少量样品于一试管中,加水配成溶液,加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成说明纯碱样品中混有NaCl。
本文来自化学自习室!7.从工业废水中回收硫酸亚铁和铜的工艺流程工业废水中含有大量的FeSO4,较多的 Cu2+和少量的Na+。
为了减少污染并变废为宝,回收硫酸亚铁和金属铜的工艺流程如下。
(1) 涉及反应 :① CuSO4+Fe=FeSO4+Cu② Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(2) 问题探讨本文来自化学自习室!①步骤②中加入过量稀H2SO4的目的是什么?提示:除去Cu 中残留的铁。
本文来自化学自习室!②步骤①中如何将Fe、 Cu 与 FeSO4溶液分离?提示:过滤。
本文来自化学自习室!③步骤③中如何从FeSO4溶液中获得硫酸亚铁晶体?本文来自化学自习室!提示:将FeSO4溶液加热浓缩、冷却结晶,过滤得FeSO4· 7H2O。
本文来自化学自习室!8.从海水中提取镁(1) 涉及反应① MgSO4+ Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+ CaSO4② Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O本文来自③ MgCl2· 6H2OHCl 气流中MgCl 2+6H2O④ MgCl2(熔融)Mg+ Cl 2↑4①步骤③中加热MgCl2·6H2O制取无水 MgCl2时,为什么要在HCl 的气流中进行?本文来提示:防止MgCl2水解。
②从海水中提取镁的工艺流程中,涉及哪些反应类型?提示:分解反应、复分解反应、氧化还原反应。
③步骤④用电解法冶炼镁时,能否用MgO代替 MgCl2?提示:不能;原因是MgO的熔点高,浪费能源。
本文来自化学自习室!9.从海水中提取溴(1) 涉及反应 : ① 2Br -+ Cl 2=Br2+ 2Cl -③Br2+SO2+2HO=H2SO4+2HBr(2) 问题探讨本文来自化学自习室!①从海水中提取溴的工艺流程中为什么要设计两步( 步骤①、④ ) 将 Br -氧化, Br 2的过程?提示:将溴富集。
②步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~ 90℃,温度过高或过低都不利于生产,请解释原因。
提示:温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸气中水量增加,温度过低,溴不能完全蒸出,回收率低。
本文来自化学自习室!③步骤②中用热空气吹出的溴也可以用饱和Na2CO3溶液吸收溴,写出反应过程的化学方程式。
本文来自化学自习室!提示: Br 2+H2 O=HBr+ HBrO, Na2CO3+2HBr=2NaBr+ H2O+ CO2↑。
10.海带中碘的提取(1)涉及反应: 2I -+ Cl 2=I 2+ 2Cl -(2)问题探讨①步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是________( 从下列仪器中选出所需的仪器,将标号字母填写在空白处) 。
A.烧杯B.坩埚C.表面皿D.泥三角 E .酒精灯 F .干燥器提示: B、 D、 E②步骤⑤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是什么?本文来自化学自习室!提示:蒸馏。
③步骤④中,某同学选择苯来提取碘的理由是什么?提示:苯与水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中的大,苯与水溶液易分层。