化学工艺流程哪个章节

⑴ 高中化学工艺流程知识点总结有哪些

高中化学工艺流程知识点总结如下：

1、水浸：与水接触反应或溶解。

2、水溶法：除去可溶性杂质。

3、氧化还原法：除去还原性或氧化性杂质。

4、加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。

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。

⑵ 化学工艺流程

工艺流程亦称"加工流程"或"生产流程"。指通过一定的生产设备或管道，从原材料投入到成品产出，按顺序连续进行加工的全过程。工艺流程是由工业企业的生产技术条件和产品的生产技术特点决定的。
一个完整的工艺流程，通常包括若干道工序。如镶贴砖石工程中，一般要经过拌合砂浆、砖块浸水、打底、贴砖、平缝、表面清扫等工艺过程。可见，工艺流程的基本内容，就是工人利用劳动工具，改变劳动对象的形状、大小、位置、成分、性能等，使其成为预期产品。
生产工艺流程，是指在生产过程中，劳动者利用生产工具将各种原材料、半成品通过一定的设备、按照一定的顺序连续进行加工，最终使之成为成品的方法与过程。原则是:技术先进和经济上的合理。由于不同的工厂的设备生产能力、精度以及工人熟练程度等因素都大不相同，所以对于同一种产品而言，不同的工厂制定的工艺可能是不同的;甚至同一个工厂在不同的时期做的工艺也可能不同。

生产工艺流程就是产品从原材料到成品的制作过程中要素的组合。包含输入资源、活动、活动的相互作用(即结构)、输出结果、顾客、价值六大方面。以啤酒生产工艺流程为例，输入资源包括原材料(麦芽大米)，活动及活动间的相互作用包括人员与设备辅助支持所产生的各种反应和变化，最后才能输出结果(啤酒)，并指向一定的顾客，产品生产最终具有了相应的价值。
流程工艺流程设计由专业的工艺人员完成，设计过程中要考虑流程的合理性、经济性、可操作性、可控制等各个方面，生产工艺流程设计的内容主要有:

即说明生产过程中物料和能量发生的变化及流向，应用了哪些生物反应或化工过程及设备，确定产品的各个生产过程及顺序。该部分工作内容通常称为过程设计。流程的组织包括以下几个基本要求:

1、能满足产品的质量和数量指标

2、具有经济性

3、具有合理性

4、符合环保要求

5、过程可操作

6、过程可控制

我国工艺流程设计越来越注重以下几个方面:

1、尽量采用成熟的、先进的技术和设备;

2、尽量减少三废排放量，有完善的三废治理措施，减少或消除对环境的污染，并做好三废的回收和综合利用;

3、确保安全生产，以保证人身和设备的安全;

4、尽量采用机械化和自动化，实现稳产，高产。

⑶ 化学工艺流程

化学工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,
包括实现这一转变的全部措施。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。

⑷ 高考化学－工艺流程专项复习系列 专题2－原理的预处理

专题2－原理的预处理

预处理的目的是使原料中待提取元素的状态，由难浸出的化合物或单质转变成易浸出的化合物

 

一．对原料进行预处理时常用方法及其作用

1．研磨、粉碎、雾化：将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物间接触面积（作用），以加快后续操作反应速率（作用），进而增大原料的转化率或浸取率（目的）。

【习题】钴酸锂（LiCoO2）电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：

废旧电池初步处理为粉末状的目的是_______________________________________。

【答案】增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率

【解析】废旧电池初步处理为粉末状的目的是：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率。

 

【习题】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印染工业的一种常用原料，连二亚硫酸钠又称保险粉，可溶于水，但不溶于甲醇，其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热，甚至引起燃烧，工业制备流程如下：

向液锌中鼓入M气体，使液态锌雾化，目的是____________________________。

【答案】增大锌反应的表面积，加快化学反应速率

【解析】向液锌中鼓入M气体，使液态锌雾化，目的是减小锌的颗粒，使单质锌的表面积增大，以增大其与反应物的接触面积，加快反应速率。

 

【习题】粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3，其流程如图：

已知烧结过程的产物主要是：NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。

操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是__________________________。

【答案】提高烧结产物浸出率   

【解析】操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是增大反应物的接触面积，提高烧结产物浸出率。

 

2．焙烧：反应物与空气、氯气等氧化性气体或其他添加进去的物质（如硫酸）发生化学反应（所以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等）。以气固反应为主，为避免物质融化反应温度一般低于熔点，在500～1500℃之间。使用专门的化工装置如沸腾炉、焙烧炉等。

原料在空气中灼烧，焙烧的目的主要有两点: 一为非金属元素被氧化为高价气态氧化物逸出或氧化成高价态化合物; 二为金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物。高考题在预处理阶段的设问角度往往从粉碎与化学反应速率的关系、焙烧中的化学反应等入手。

工业上可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效率。

【2021山东高考17】工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：

焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2Cr2O4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是______________________________________________________。

【答案】增大反应物接触面积，提高化学反应速率，提高反应物转化率。

 

【习题】氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿石主要成分是

回答下列问题：

（1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_____________________。

（2）分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是：

焙烧温度_________，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为__________，焙烧时间为___________.

【答案】（1）MnCO3+2NH4Cl△(===)MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O    （2）500℃    1.10    60min    

【解析】（1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为：MnCO3+2NH4Cl△(===)MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；

（2）根据图示锰浸出率比较高，焙烧菱镁矿的最佳条件是：焙烧温度500℃；氯化铵与菱镁矿粉的质量比为1.10；焙烧时间为60min。

 

【习题】以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图所示。

（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_____________________。

（2）添加1%

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于

①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于____________(填化学式)。

②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_________________________。

【答案】（1）

【解析】（1）二氧化硫是酸性氧化物，少量二氧化硫与NaOH溶液反应可生成Na2SO3，过量二氧化硫与NaOH溶液反应可生成NaHSO3，离子方程式为

（2）①高硫铝土矿的成分中含FeS2和金属硫酸盐，而已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于

②添加的CaO吸收

 

3．煅烧：反应物受热分解或发生晶形转变，为避免融化温度低于熔点，但大多高于1200℃。如煅烧石灰石、生产玻璃、打铁等，使用的化工设备如回转窑。

【习题】以白云石（主要成分为CaCO3和MgCO3）为原料制备氧化镁和轻质碳酸钙的一种工艺流程如下：

（1）白云石高温煅烧所得固体产物的主要成分为_________________________（填化学式）。

【答案】（1）CaO、MgO    （2）煅烧温度较低，CaCO3未完全分解，CaO的含量偏低    温度    

【解析】（1）高温煅烧白云石得到CaO和MgO；

（2）煅烧温度较低，CaCO3未完全分解，CaO的含量偏低，所以活性降低；氧化钙和水反应放热，氧化钙含量越高与样品与水反应放出的热量越多，所以也可将不同温度下的煅烧所得固体样品加入水中，测量的相同时间后反应液的温度与样品煅烧温度之间的关系，来判断样品的活性。

 

4．灼烧：物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。反应温度在1000℃左右，使用的仪器比较多样如煤气灯、电炉等。灼烧海带、颜色反应、焰色试验、灼烧失重、灼烧残渣等。

【习题】碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。

（1）钢样中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧气中灼烧，生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21：8，则该固体产物的化学式为_____________。

（2）检验钢样灼烧生成气体中的CO2，需要的试剂是____________ (填字母）。

a.酸性KMnO4溶液   b.澄清石灰水   c.饱和小苏打溶液       d.浓H2SO4

【答案】（1）Fe3O4    （2）ab    

【解析】（1） 生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21：8，则Fe、O两种元素的物质的量之比为

（2）钢样灼烧生成气体中含有CO2和SO2，二氧化硫也能够使澄清石灰水变浑浊，因此需要用酸性KMnO4溶液反应除去二氧化硫后再用澄清石灰水检验。

 

5．浸取及浸出率：浸取的目的是把固体转化为溶液，以便于后继的转化或分离。包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等。浸出率是指固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。

提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分；③当增大酸的浓度；④加热；⑤延长浸出时间

【习题】氯氧化铋(BiOC1) 常用于电子设备等领域，BiOCl 难溶于水，它是BiCl3的水解产物。以铋的废料(主要含铋的化合物，含少量铜、铅、锌的硫酸盐及Cu2S和Fe2O3等)为原料生产高纯度BiOCl的工艺流程如图：

（1）提高“酸浸”反应速率的措施有适当增加硫酸的浓度、_____________________(答出一点即可)。

（4）“浸铋”中，铋的浸出率与温度关系如图所示：

在高于40℃左右时“铋浸出率”开始下降，其主要因素可能是_______________。

【答案】（1）适当升高温度    （4）HCl挥发加快，Bi3+水解程度增大    

【解析】（1）提高“酸浸”反应速率的措施有适当增加硫酸的浓度、适当升高温度或进行搅拌等；

（4）在“浸铋”中，铋的浸出率与温度，根据图示可知：在温度接近40℃时Bi的浸出率最高，此后温度升高，浸出率反而降低，主要是由于温度升高，HCl挥发加快，且温度升高使Bi3+水解程度也增大，最终导致铋的浸出率随温度的升高而降低。

 

6．酸浸：酸浸是指把预处理得到的物料与酸(盐酸或硫酸) 溶液进行反应，使物料中的碱性或两性氧化物转化为相应的盐、并用酸抑制该盐的水解同时除去不溶于该酸的杂质( 如 SiO2 或 CaSO4 等) 。

【2021湖南卷17】

为提高“水浸”效率，可采取的措施有________________________________(至少写两条)

【答案】适当升高温度，将独居石粉碎等

 

【习题】聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4，含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下：

（1）废铁渣进行“粉碎”的目的是______________________。 

（2）“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如图所示。

②酸浸时，通入O2的目的是______________________。 

③当酸浸温度超过100 ℃时，铁浸取率反而减小，其原因是________________________。 

【答案】（1）增大接触面积，提高反应速率，提高铁元素浸取率    

（2）Fe3O4+4H2SO4△(===)FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O    将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3    温度超过100℃，加快Fe3+水解生成Fe(OH)3，导致Fe3+浓度降低

【解析】（1）对废铁渣进行粉碎的目的是：减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率和提高铁浸取率；

（2）①加热条件下酸浸时，Fe3O4与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，方程式为：Fe3O4+4H2SO4△(===)FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O；

②酸浸时有亚铁离子生成，通入氧气能将亚铁离子氧化为铁离子，发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

③铁离子在水溶液中存在水解，温度升高有利于水解反应的进行，温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低。

 

7．碱浸：洗去动植物油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅（加碱量不宜过多）

【习题】锡酸钠可用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。以锡锑渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)为原料，制备锡酸钠的工艺流程图如下图所示:

（1）碱浸”时SnO2发生反应的化学方程式为___________________________。

（2）“碱浸”时，若Sn元素氧化物中SnO含量较高，工业上则加入NaNO3，其作用是_________________。

【答案】（1）SnO2+2NaOH= Na2SnO3+H2O    （2）把SnO氧化为SnO32—   

【解析】NaNO3具有氧化性，能将SnO氧化，“碱浸”时，若SnO含量较高，工业上则加入NaNO3，其作用是把SnO氧化成SnO32-，故答案为把SnO氧化为SnO32—。

 

 

 

⑸ 高考化学－工艺流程专项复习系列 专项9－工艺流程题计算

专项9－工艺流程题计算

1．钼酸钠（Na2MoO4）是一种重要的化工原料。用废加氢催化剂（含有MoS2和Al2O3、Fe2O3、SiO2等）为原料制取钼酸钠，工艺流程如图所示：

用50t含MoS2为80%的废加氢催化剂，经过制取、分离、提纯，得到30.9t Na2MoO4，则Na2MoO4的产率为______。

【答案】60%    

【解析】用50t含MoS2为80%的废加氢催化剂，则含MoS2的物质的量为

 

2．计算机记忆材料生产中产生大量的钌废料，一种从钌废料[含Ru(OH)3、FeO、MnO、SiO2及少量的Au]中合成六氯钌酸铵[(NH4)2RuCl6]的流程如下：

已知钌废料中钌含量为53％，氨化时产率为91％，其余步骤损失率合计为11％，则2吨钌废料可制得(NH4)2RuCl6________Kg。

【答案】2975    

【解析】m[(NH4)2RuCl6]=

 

3．高氯酸铜易溶于水，在130 ℃时会发生分解反应，是一种燃烧催化剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]的一种工艺流程如图1所示：

用该工艺流程制备高氯酸铜时，若起始时NaCl的质量为a t，最终制得Cu(ClO4)2·6H2O为b t，则产率为______   (用含a，b的代数式表示)。

【答案】

【解析】根据流程图，氯化钠电解生成的氯气与碳酸钠反应生成氯酸钠和氯化钠，电解后氯酸钠变成高氯酸钠，加入盐酸反应生成高氯酸，最后与Cu2(OH)2CO3反应生成Cu(ClO4)2⋅6H2O，假设起始是氯化钠为6mol，则生成的氯气为3mol，得到1mol氯酸钠，根据氯元素守恒最终可以得到0.5molCu(ClO4)2⋅6H2O，因此产率为

 

4．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂漏纯白织物等，一种生产NaClO2的工艺如下：

为了测定产品NaClO2的纯度，取上述所得产品12.5g溶于水配成1L溶液，取出10.00mL溶液于锥返源咐形瓶中，再加入足量酸化的KI溶势、充分反应后(ClO2－被还原为Cl－，杂质不参加反应)，加入2～3滴淀粉溶液，用0.25mol·L－1Na2S2O3标准液滴定，达到滴定终点时用去标准液20.00mL，试计算产品NaClO2的纯度____________。(提示：2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2Nal)

【答案】90.5%   

【解析】根据方程式得出关系

解得x = 0.00125mol，则12.5g样品中NaClO2的物质的量0.00125mol×100 = 0.125 mol，其产品NaClO2的纯度

 

5．高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。以废铁屑（含有少量Ni）为主要原料制备高铁酸钾的流程如下：

测定产品纯度：将wg粗产品，溶入过量的碱性亚铬酸盐溶液中，充分反应后，加入稀硫酸酸化至pH为2，在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂，然后用c mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点，消耗滴定液V mL。有关滴定反裂档应有：

Cr(OH)4-＋FeO42-＋3H2O

2

该粗产品中K2FeO4的纯度为____________（用含w、c、V的代数式表示）。若滴定管没有用待装液润洗，则测得结果________（“偏高”“偏低”或“无影响”）。

【答案】(33cv/5w)％    偏高    

【解析】⑺根据三个方程分析

Cr(OH)4－＋FeO42－＋3H2O

2

根据反应得出以下关系：

该粗产品中K2FeO4的纯度为

 

6．如图是工业上以制作印刷电路的废液

氯化亚铜的定量分析：

①称取样品

②待样品溶解后，加入20mL蒸馏水和2滴指示剂；

③立即用

④重复三次，消耗硫酸铈溶液的平均体积为

上述相应化学反应为

【答案】

【解析】根据题给的相应化学反应

 

8．工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有 Al2O3、CaO 等杂质)，钙化法焙烧制备 V2O5，其流程如下：

(4)测定产品中 V2O5 的纯度:称取 ag 产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4 溶液。再加入 b1mLc1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2 溶液(VO2++2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O) 最后用 c2mol/LKMnO4 溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2 至终点，消耗 KMnO4 溶液的体积为 b2mL。已知 MnO4-被还原为 Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中 V2O5 的质量分数是____________________。(V2O5 的摩尔质量:：182g/mol)

【答案】

【解析】（4）加入高锰酸钾发生反应：

 

9．工业上用自然界存在的角膜硼镁矿

制得的粗硼可在一定条件与

称取

①滴定终点判断应用 ___________ 作指示剂；

②标准液应盛装在 ___________ 滴定管中；

③该粗硼的纯度为 ___________ 。

【答案】淀粉    碱式    

【解析】制得的粗硼可在一定条件与

硼的质量为：

⑹ 化学工艺主要学什么

化学工艺主要学物理化学和化工原理。其他重要的专业课有：化工热力学、化工过程设计、化工传递过程、分离工程、化学反应工程、化学工艺学、化工机械基础等。需要指出的是，专业课对数学和计算机的要求比较高，而不是化学。

每个典型产品所涉及的化工过程。本书共9章，每一章均根据其特点侧重介绍了有关基础理论和生产方法，如分析和讨论生产工艺中工艺路线、反应原理、影响因素、工艺条件的确定、流程的组织、主要设备的结构特点等内容。

化学工艺的作用

化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的，例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此，它具有个别生产的特殊性；但其内容所涉及的方面一般有：原料和生产方法的选择，流程组织，所用设备（反应器、分离器、热交换器等）的作用，结构和操作。

催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制，产品规格及副产品的分离和利用，以及安全技术和技术经济等问题。现代化学生产的实现，应用了基础科学理论（化学和物理学等）、化学工程和原理和方法。

以及其他有关的工程学科的知识和技术。现代化学生产技术的主要发展趋势是：基础化学工业生产的大型化，原料和副产物的充分利用，新原料路线和新催化剂（包括新反应）的采用，能源消耗的降低，环境污染的防止，生产控制自动化，生产的最优化等。