学科网(北京)股份有限公司化学工艺流程核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点考点1原料的预处理★★★☆☆考点2控制条件除杂★★★☆☆考点3工艺流程中加入试剂的作用★★★☆☆考点4工艺流程中反应条件的控制★★★☆☆考点1原料的预处理知识点1流程基本结构知识点2原料的预处理1.粉碎(1)目的:将块状或颗粒状的物质磨成粉末,增大反应物接触面积,加快反应速率。(2)过筛的目的:控制颗粒大小。2.灼烧、焙烧(1)除去挥发性物质;除去C、S等单质。(2)除去有机物、铵盐等。(3)高温下,原料与空气中的氧气反应,使一些物质在高温下氧化。如4FeS2+11O2=====高温2Fe2O3+8SO2、2MS+3O2=====高温2MO+2SO2(M代表某些金属元素)。(4)除去某些受热不稳定的杂质。如MCO3=====高温MO+CO2↑、M(OH)2=====高温MO+H2O(M代表某些金属元素)。3.浸取(1)水浸:与水接触反应或溶解,使原料变成离子进入溶液中。(2)酸浸:加入酸使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。①酸还能溶解金属及其氧化物(膜)。②用盐酸、硝酸酸溶时,要注意控温。③用硫酸酸溶时,要注意Pb2+、Ca2+、Ag+会生成PbSO4、CaSO4、Ag2SO4进入滤渣。④酸溶时,酸不能加入过多,否则会造成后续调pH时多加入碱。学科网(北京)股份有限公司⑤酸溶时,盐酸不能加过多,否则可能会与后续加入的KMnO4等氧化剂反应,生成有毒气体Cl2。(3)碱浸:常用NaOH溶液、氨水、Na2CO3溶液等,使其中可溶性的物质溶解。①NaOH、Na2CO3溶液还能除去油污。②NaOH溶液能溶解两性化合物(如Al2O3、ZnO)。③NaOH溶液能溶解SiO2、Al、Zn等。④氨水还能与金属离子形成配离子进入溶液。⑤碱溶时,碱不能加入过多,否则会造成后续调pH时多加入酸。(4)盐浸:用铵盐溶液、FeCl3溶液溶解。(5)提高浸出率的措施:①将矿石粉碎;②适当加热;③充分搅拌;④适当提高浸取液的浓度;⑤适当延长浸取时间等。考点2控制条件除杂知识点1沉淀法1.调pH法(1)调高pH:加入消耗H+的物质(碱、氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐等)。①如除去Al3+、Fe3+,可以调高pH,使其分别转化成Al(OH)3沉淀、Fe(OH)3沉淀。②如除去CuSO4溶液中混有的Fe3+,可加入CuO[或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3]等调节溶液的pH至3~4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+、CuO+2H+===Cu2++H2O,不可加入NaOH溶液、氨水等。(2)调低pH:加入消耗OH-的物质(盐酸、硫酸、CO2、NH+4等)。如除去SiO2-3、[Al(OH)4]-,可以调低pH,使其分别转化成H2SiO3沉淀、Al(OH)3沉淀。(3)pH范围的选择:杂质离子完全沉淀时pH~主要离子开始沉淀时pH。如Fe(OH)3、Zn(OH)2开始沉淀至沉淀完全时的pH范围分别为1.5~3.3、5.4~8.2,则要除去Zn2+溶液中的Fe3+,应控制溶液的pH范围为3.3~5.4。(4)pH不能过高或过低:过低会导致某些离子沉淀不完全;过高可能会导致主体离子损失。生成两性物质时,pH也不宜过高或过低。2.形成氟化物沉淀(1)如除去Mg2+、Ca2+,可以加入NaF,使其分别转化成MgF2沉淀、CaF2沉淀。注意溶液pH不宜过低,原因是F-与H+结合生成弱电解质HF,MgF2(s)Mg2+(aq)+2F-(aq)、CaF2(s)Ca2+(aq)+2F-(aq)平衡向右移动,Mg2+、Ca2+沉淀不完全。(2)如除去Mn2+中的Mg2+,因MgF2比MnF2更难溶,故可加入MnF2形成MgF2沉淀,利用沉淀转化除去Mg2+。学科网(北京)股份有限公司3.形成硫化物沉淀(1)如除去Cu2+、Zn2+、Fe2+、Hg2+,可以加入Na2S,使其分别转化成CuS沉淀、ZnS沉淀、FeS沉淀、HgS沉淀。用Na2S除Cu2+,pH过低时,Cu2+去除率低,原因是S2-与H+结合生成HS-、H2S,使溶液中的S2-浓度降低。(2)用一些溶解度较大的硫化物(如FeS、MnS)通过沉淀转化使某些金属离子转化为更难溶的硫化物。4.氧化还原沉淀法(1)用单质进行置换,如可用Zn置换Cu2+。(2)加入氧化剂(或还原剂)使某些粒子转化为沉淀,如:KMnO4除铁:MnO-4+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+。Na2SO3沉铜:2Cu2++SO2-3+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO2-4+2H+。双氧水氧化沉淀转化:CuS+H2O2+H2SO4===CuSO4+S+2H2O。MnO2氧化沉淀转化:MnO2+MnS+2H2S...
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