1、化學工藝流程中的條件控制,2,化學工藝流程中的條件控制,原料,原料 除雜凈化,所需產(chǎn)品,核心化學反應,產(chǎn)品 分離提純,排放物 無害化處理,原料的循環(huán)利用,溫度、壓強、及投料比的控制,pH控制,介質(zhì)的選擇,3,情境一：合成氨的條件控制(反應原理課本P52),已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ，H0。 工業(yè)合成氨溫度一般控制在400500，原因是_。,溫度過低，反應速率減慢；溫度過高，NH3的產(chǎn)率降低；此溫度范圍有利于提高催化劑的活性。,4,溫度控制不當可能產(chǎn)生的不良后果,溫度過高可能導致： 速率過快 放熱反應產(chǎn)率降低 溶解度增大 出現(xiàn)副反應、副產(chǎn)品如：H2O2 HNO3 能耗大、生

2、產(chǎn)成本高 ,溫度過低可能導致： 速率過慢 吸熱反應產(chǎn)率降低 溶解度減小 出現(xiàn)副反應、副產(chǎn)品 ,5,演練1：2012南京市高三學情調(diào)研測試 19 節(jié)選,步驟1：依次用熱的碳酸鈉溶液、蒸餾水洗滌廢鐵屑。 步驟2：向盛有潔凈鐵屑的燒杯中加入稀H2SO4溶液，水浴加熱，反應至基本不再冒出氣泡為止。趁熱過濾。 步驟3：向濾液中加入一定量(NH4)2SO4固體。 步驟4：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾、冰水洗滌、干燥，得到硫酸亞鐵銨晶體。,加快Fe與H2SO4反應的速率 防止溶液中的FeSO4 析出,防止(NH4)2SO4FeSO46H2O晶體溶解損失,洗去廢鐵屑表面的油污,6,演練2：2011年江蘇高考題19

3、、(1),高氯酸按（NH4ClO4）是復合火箭推進劑的重要成分，實驗室可通過下列反應制?。篘aClO4 (aq) + NH4Cl(aq) NH4ClO4 (aq)+NaCl(aq) 若 NH4Cl用氨氣和濃鹽酸代替，上述反應不需要外界供熱就能進行，其原因是_。,NH3與HCl反應放出熱量,7,一、溫度控制,溫 度 控 制,控制在什么范圍？,為什么？,用什么方法？,溫度過高可能導致,水浴加熱,反應自身放熱,趁熱過濾,加熱？冷卻？具體范圍？,充分利用圖、表、數(shù)據(jù)信息,溫度太低可能導致,冰水冷卻,8,情境二：鈷制氯化鈷工藝流程(2012無錫零模16),用金屬鈷板（含少量Fe、Ni）制備氯化鈷的工藝流

4、程如下： 金屬鈷與鹽酸反應極慢，需加入 催化劑硝酸才可能進行實際生產(chǎn)。,9,1、“除鎳”步驟中，加氨水調(diào)pH的意圖是_。 使Co、Fe完全沉淀，Ni轉(zhuǎn)變成Ni(NH3)62+與沉淀分離。 2、“酸溶”步驟中，加鹽酸調(diào)pH的目的是_。 使沉淀溶解，轉(zhuǎn)變成離子。 3、“除鐵”步驟中，加雙氧水的目的是_， 加純堿的目的是_。 將Fe2+氧化成Fe3+，調(diào)pH3.7，使Fe3+沉淀完全。 4、“除鐵”后，又用鹽酸調(diào)pH的作用是_。 抑制鈷離子水解。,10,二、pH控制,pH 控 制,從平衡移動角度考慮,是否存在受到溶液酸堿性影響的平衡體系？,達到什么目的：促進？抑制？,從分離提純角度考慮,部分？全部？

5、,沉淀？溶解？,11,演練3：ZnO的制備,19、 已知：pH11 時Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液。 實驗中可選用的試劑：30%H2O2、1. 0 molL-1HNO3、1. 0 molL-1NaOH。 由含F(xiàn)e2+、Fe3+、Zn2+的溶液制備ZnO 的實驗步驟依次為： ； ；過濾； ；過濾、洗滌、干燥；900煅燒。,向濾液中加入適量30% H2O2，使其充分反應； 滴加1.0 molL-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液 pH到3.25.9之間，使Fe3+沉淀完全； 過濾 向濾液中滴加1. 0 molL-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH到 8. 911，使Zn2+沉淀完全。,12,演練4：制革工業(yè)污泥中C

6、r()的處理工藝,其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。 (1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有_。,(2012蘇錫常鎮(zhèn)一模),加熱、攪拌 增大固體顆粒的表面積 ,13,演練4：制革工業(yè)污泥中Cr()的處理工藝,(2)加NaOH調(diào)節(jié)pH為8的目的是_。 但溶液的pH不能超過8，理由是_。,(數(shù)據(jù)來自于2012年南京、鹽城卷 18題),(2012蘇錫常鎮(zhèn)一模),使Fe3+、Al3+沉淀完全。 此時溶液中的陽離子為_。,pH8會導致Al(OH)3溶解，產(chǎn)物純度降低。,14,情境三：2012江蘇高考題節(jié)選,7、 判斷該過程能否實現(xiàn)( ) 9 、A

7、 判斷離子方程式正誤( ) 用KIO3 氧化酸性溶液中的KI： 5I+IO3+3H2O =3I2+6OH 20、(節(jié)選)鎂鋁合金(Mg17Al12 )是一種潛在的貯氫材料，可在氬氣保護下，將Mg、Al 單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得。 熔煉過程中通入氬氣的目的是：_。,防止Mg、Al 被空氣氧化。,15,三、介質(zhì)選擇,1、最常用的介質(zhì)是什么？ 當然是空氣和水 2、為何不在空氣中進行？ 空氣可能帶來的隱患：O2氧化、H2O水解 所選介質(zhì)氣體有什么好處：比如在HCl氣流中加熱FeCl3晶體可以得到無水FeCl3， 是因為HCl可以抑制水解并帶走水汽。 3、為何不在水中進行？ 水可能帶來的隱患：溶解、水解

8、 所選溶劑可能帶來的好處：比如用乙醇代替水對產(chǎn)品進行洗滌，不但可以減少溶解，還易于晾干。,16,小結(jié)：,知識線索： 問題解決： 方法提升：,溫度控制,pH控制,介質(zhì)選擇,建立答題框架,明確研究對象,繪制或完善流程圖輔助解題,用什么方法,控制在什么范圍,為什么,17,綜合演練：制備過氧化鋰Li2O2 (2012鹽城摸底),步驟1：將一水合氫氧化鋰溶解在65%67%的過氧化氫溶液 ，不斷攪拌，用冰冷卻反應溶液。 步驟2：適量加入0的乙醇，形成白色晶體，過濾出晶體，用無水乙醇洗滌。 步驟3：產(chǎn)物在100120下，經(jīng)過6h真空干燥，得到過氧化鋰。,有利于第一步反應的進行； 減少H2O2的分解； 減少產(chǎn)品的溶解。,減少晶體的溶解，而且易于晾干。,H2O2的用量增大，同時水的用量也增加， 產(chǎn)品因溶解造成的損失增大。,減少加熱過程中Li2O2的分解，提高產(chǎn)品純度。,18,綜合演練：電解法提取鎳(2012 蘇錫常鎮(zhèn)二模 16),以鉛片為陽極，鎳鉻鈦不銹鋼片為陰極，電解含Ni2+的溶液，在陰極得到鎳粉。電解過程中電流效率與pH的關(guān)系如圖，回答下列問題： pH較低時，電流效率低的原