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化工流程图中常见考点梳理归类

原料预处理阶段

1.研磨、粉碎

、喷洒

1.可增大反应物的接触面和接触机会,加快反应速率,以提高原料转化率、利用率、浸取率的目的。

2.增大接触面积的具体措施有:固体采用粉碎、研磨的方法;液体采用喷洒的方法;气体采用多孔分散器等。

 

 

 

2.浸出

1.即浸取、溶解:向固体中加入适量溶剂,使其中可溶性的物质溶解或通过反应进入溶液。(分:水浸、酸浸、碱浸、醇浸等)。

2.水浸:是为了分离水溶性和非水溶性的物质。

3.酸浸:是为了溶解金属、金属氧化物、调节PH促进某离子的水解而转化为沉淀等

4.碱浸:是为了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解铝及其化合物、调节PH等。

5.醇浸:为了提取有机物

3.如何提高

浸出率

1.浸出率:实际浸取量与理论浸取量的比值

2.提高浸取率可从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物的浓度、溶剂性质等方面思考,适当延长浸出时间、多次浸取等也有助于提高浸出率。

4.灼烧(煅烧、焙烧)

是指在高温下使固体原料分解、反应或改变结构。

5.搅拌、加热

加速溶解;增大反应物的接触面积,加快反应速率;对于吸热反应,加热可同时提高原料的转化率,但要避免反应物或生成物的过热分解。

6.增大反应物浓度、加压

1.可加快反应速率

2.加压一般是提高气体反应物浓度措施,在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜

3.生产中常使廉价易得的原料适量过量,以提高另一原料的利用率

7.催化剂

大大提高反应速率、降低能耗,但不影响化学平衡。使用时必须注意其活性温度,且防止杂质使催化剂“中毒”,延长使用寿命。

8.表面处理

含有很多,如除去表面油污,或金属晶体可用机械发打磨,或化学法除去表面氧化物等。

分离与提纯-------条件的控制

1.控制pH

1.目的:使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而分离

2.方法:加入能消耗H+的物质且不引入新的杂质。如要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH。

2.控制体系的环境氛围

1.蒸发或结晶时,加入相应的酸或碱以抑制某些盐的水解。

2.需要在酸性气流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶体,抑制水解并带走因分解产生的水汽。

3.营造还原性氛围,防止还原性物质被氧化。如加入铁粉防止Fe2+被氧化。

4.加入氧化剂进行氧化。如加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化转化为Fe3+

绿色氧化剂H2O2的优点:不引入新杂质,对环境无污染。

 

 

 

 

3.控制温度

1.加热:加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动(如促进水解生成沉淀)

2.降温:防止某物质在某温度时会溶解或分解,或促进平衡向某个方向移动

3.控制温度在一定范围内:综合多方面因素考虑。如使反应速率不至于太慢、抑制或促进平衡移动、防止反应物分解、防止副反应发生、使催化剂的催化活性最高等。

4.如题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要根据它们溶解度随温度升高而改变的情况,寻找合适的结晶分离方法。

4.趁热过滤

1防止过滤一种晶体或杂质的过程中,因温度下降而析出另一种晶体。

2.若首先析出的是产品,则防止降温时析出杂质而影响产品纯度(目的是提高产品纯度);若首先析出的是杂质,则防止产品在降温时结晶而损耗(目的是减少产品的损耗)

3.方法:将漏斗先置于热水中预热。

5.产品洗涤

1冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,减少洗涤过程中的溶解损耗

2.有机物(如用乙醇)洗涤:洗去表面的杂质离子,降低晶体的溶解损耗,且易于干燥

6煮沸

促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气

7.加氧化剂

氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子

8.加氧化物

调节PH促进水解(沉淀)

循环操作与副产物利用

循环操作

1.对可逆反应:可将未转化的反应物分离出来后送入反应器重新反应。如合成氨反应是可逆反应,分离氨后的尾气中还含有大量原料气N2和H2可送入合成塔,实施循环生成。

2.若某种物质在流程中既是辅助原料又是副产品(既流进又流出),则考虑循环利用。

3.注意某些隐形存在物质,在循环操作中因累积导致浓度过高,可能影响产品的纯度

其他常见考点

2.实验仪器

过滤、蒸发、灼烧、一定物质的量浓度的配制、质量分数浓度的配制、酸碱中和滴定

 

 

 

 

3.实验操作

1.洗涤沉淀:往过滤器中加蒸馏水,使水浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2-3次。

2.洗涤沉淀的目的:去除沉淀表面附着的可溶性的杂质离子和母液

3.检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次洗涤液,根据沉淀吸附的杂质离子,加入合适的检验试剂 ,若没有特征现象出现,则表明沉淀已洗涤干净。

易溶性晶体洗涤(如碳酸钠晶体):为减少晶体因溶解而损失,可用相应的饱和溶液或酒精洗涤。

4.滴定终点的现象:         5.滴定终点的判断方法:

6.从溶液中得到干燥晶体或沉淀的步骤:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥

7.趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度8.易分解的物质:低温烘干或自然晾干

9.蒸馏:                   10.萃取和分液:

11.干燥:

 

 

 

4.结晶方法

的选择

1.NaCl型溶质:蒸发、结晶

2.KNO3型溶质或所得晶体带结晶水(如CuSO4·5H2O等):蒸发浓缩(至有晶膜出现),冷却结晶

3.Ca(OH)2型溶质:蒸发、结晶

4.若A为NaCl型溶质(溶解度受温度影响小的溶质),B为KNO3型溶质(溶解度受温度影响大的):A溶液(含有B杂质)提取A:

蒸发浓缩(结晶),趁热过滤

B溶液(含有A杂质)提取B:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。

5涉及计算

利用关系式法或原子守恒进行处理

6.绿色化学理念:

考虑:(1)环境污染问题;(2)原子的经济性;(3)节约能源(包括使用催化剂)(4)原料应是可再生的(或者可循环使用)(5)工艺的安全性



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