归纳与整理优秀公开课教案

“化工流程”题的解题方法专题

一、

导入课程：

练习：七水硫酸镁（MgSO4·7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣——硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。

沉淀物 pH值 Al(OH)3 5.2 Fe(OH) 3 3.2 Fe(OH) 2 9.7 Mn(OH) 2 10.4 Mg(OH) 2 11.2 表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2 两种盐的溶解度（单位为g／100g水） 温度/ ℃ CaSO4 MgSO4·7H2O 10 0.19 30.9 30 0.21 35.5 40 0.21 40.8 50 0.20 45.6 60 0.19 / 硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+ 氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为

。加热煮沸的主要目的是

。

（2）沉淀B中除MnO2外还含有

（填化学式）等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+ 的实验方法是

。

（4）沉淀C的化学式是

。过滤III需趁热过滤的理由是

。

二、思考问题：

“化工流程”题考什么？

“化工流程”题怎么考？

如何分析“化工流程”

1．“化工流程图”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。

（3）问题部分。

提出了所要解决的问题。

2．一般流程图可分为三部分：

I：原料的预处理。

II：物质的分离提纯（题目的关键部分）。

III：产品获得。

3．“流程图”中有三种线：

主线主产品、侧线副产品、回头线为循环

三、答题模板

1、注意答题的完整性：要答到对产品生产的影响这一步！

（1）除杂：除去……中的……（只写“除杂”一类是不给分的）

（2）干燥：除去……气体中的水蒸气，防止……

2、注意归纳答题的套路：

（1）

增大原料浸出率（离子在溶液中的含量多少）的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速（浓度、压强），增大气液或固液接触面积

（2）

加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向（一般是有利于生成物生成的方向）移动

（3）

温度不高于××℃的原因 :适当加快反应速率, 但温度过高会造成（如浓硝酸）挥发//（如H2O2、NH4HCO3）分解//(如Na2SO3)氧化或促进（如AlCl3）水解等，影响产品的生成

（4）

从滤液中提取一般晶体（溶解度随温度升高而增大的晶体）的方法:蒸发浓缩<至有晶膜出现>、冷却结晶、过滤、洗涤（冰水洗、热水洗、乙醇洗）、干燥

（5）

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晶体的方法（蒸发浓缩、趁热过滤 <如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来>、洗涤、干燥）

（6）

溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器

（7）

控制某反应的pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀（调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；pH分离时的范围确定、范围过小的后果<导致某离子沉淀不完全>或过大的后果<导致主要离子开始沉淀>）

（8）

减压蒸馏（减压蒸发）的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止（如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3）受热分解\挥发

（9）

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，向上层清夜中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全

（10） 洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2-3次

（11） 检验沉淀是否洗涤干净的方法：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

（12） 洗涤的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质

（13） 冰水洗涤的目的：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

（14） 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，得到较干燥的产物

（15） 蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行

（16） 事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的（如氧气）防止某物质被氧化

习题：

锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

氢氧化物

开始沉淀pH 完全沉淀pH Fe(OH)3

2．7 3．7 Al(OH)3

3．7 4．7 Mg(OH)2

9．6 11 ②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

温度/℃

0 10 1．406 20 1．329 50 1．181 75 0．866 100 0．728 Li2CO3的溶解1．539 度/g 请回答下列问题：

(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：

。

(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是________________________________________________。

(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：____________________________________。

(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称

，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用

(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是_____________________________________________________________________。

(5)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是_____________。