的目的是什么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？从用途能看出什么性质？）；②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段；③接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更明确；④然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必要时才使用参考数据），组织语言回答设问。）

（2）工艺（实验）流程图试题常常在哪些地方设问？（可在后续课时进行）

（参考：反应速率理论的运用；氧化还原反应的判断、书写；利用控制pH分离除杂；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；） 【拓展】

（一）反应速率理论在实际生产中的运用

将反应速率理论运用于实际生产中工艺条件的选择在近年试题中出现过多次，应从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、催化剂等方面思考，思考时应充分结合试题的实际情景和物质的性质。若为不同相之间的反应都会有接触面积的问题，而增大接触面积的具体措施有不同，如固体可以用粉碎的方法，液体可以用喷洒的方法，气体可以用多孔分散器等。接触机会一般受混合是否充分影响，如搅拌、混溶等措施。温度、浓度等措施在运用时须确保反应物或生成物的性质保持稳定。也有一些反应因为过快而要适当降低速率，常常从温度和浓度角度采取措施。加压一般是提高气体反应物浓度的措施，但在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜。一般情况下，水溶液中发生的常见的离子反应除了控制合适的pH外较少考虑催化剂的条件，而在有机反应、混合气体反应的情况下，催化剂常常是十分重要的影响因素。

此外，在实际生产中反应速率问题往往放在生产效益的大背景下考虑，因此通过加快反应速率来提高原料转化率和产品产量是很普遍的，这一点与化学平衡中转化率的讨论不应混淆。

1、传统合成氨工业中，提高化学反应速率的措施有__________________________。

2、科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h)： T／K NH3生成量／(10－6 303 mol) 4.8 313 5.9 323 6.0 353 2.0 相应的热化学方程式如下： N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+

3O2(g) △H1=+765.2 kJ·mol-1 2与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： ______________________ 。

3、钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：

酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是__________________、

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（二）陌生氧化还原反应方程式的书写步骤

①结合物质的类别、化合价情况确认反应发生的本质；②确定最关键的反应物和生成物；③配平关键反应物和生成物；④再根据守恒配平或补充其他辅助反应物和产物；⑤依据题目信息写好反应条件；⑥结合反应条件和反应体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正。 1、氯气与Na2S2O3溶液：______________________________________________；

2、酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液：__________________________________________； 3、NaClO与尿素CO(NH2)2反应，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质： 。 （三）物质转化分析中注意量的意识

根据问题提示分析以下工艺流程，体会关注量的重要性。

以氯化钠（混有少量KCl）和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：

溶解度/g 氯化钠 硫酸铵 80 70 60 50 40 30 20 20 30 40 50 60 70 80 90 100

混合 溶解 蒸发 浓缩 趁热 过滤 Na2SO4 滤液 冷却 结晶 滤液

过滤 NH4Cl 洗涤 干燥 NH4Cl产品

氯化铵

硫酸钠 温度/℃

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。思考：

①欲制备107g NH4Cl，理论上需多少克NaCl？ ②混合溶解后溶液中含有什么离子？含量大不大？

③蒸发浓缩为什么会析出硫酸钠？溶液中离子的种类和含量有什么变化？ ④蒸发浓缩到什么程度为宜？

⑤为什么要趁热过滤？滤液成分是什么？

⑥冷却为什么会析出氯化铵？会不会析出硫酸钠？为什么？ ⑦冷却到什么程度合适？ ⑧最后得到的溶液成分是什么？ ⑨洗涤什么？ ⑩KCl是如何除去的？ 【练习】

1．聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]。本

实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0．5%～3．0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

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适量CaCO3 高岭土 A酸 煅烧 浸出 搅拌，调节溶液pH在4.2～4.5，过滤 蒸发浓缩 90～100℃ Al2(OH)nCl6-n

已知：Fe3、Al3以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。

＋

＋

根据流程图回答下列问题：

（1）“煅烧”的目的是_______________________________________________。 （2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。

（3）“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度约为

1.15g/cm3）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。 （4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有 _________________

_______________________________________________________ （要求写出三条）。 （5）“调节溶液pH在4．2～4．5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是

_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________。

（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为__________________________________

2．废旧锂离子电池的正极材料（主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等）可用于回收钴、锂，实验方法如

下：

（1）在上述溶解过程中，S2O3被氧化成SO4，LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为 ，氧化剂是__________。

（2）在上述除杂过程中，通入空气的作用是____________________________________。废渣的主要

成分是_________________________。

（3）“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为______________________________、

________________________________。

（4）本工艺可回收的副产品是_________________________。

3．CoCl2·6H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原

料制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程：

2?2?盐酸含钴废料加热反应过氧化氢反应碳酸钠调节pH至a操作Ⅰ11

过滤调节pH至2～3滤渣盐酸CoCl2·6H2O

减压烘干

已知：①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑

②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物 开始沉淀 完全沉淀 请回答下列问题：

⑴加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。 ⑵操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 和过滤。

⑶制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。

⑷为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3

溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 。

⑸在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl2·6H2O，方法是 。

⑹在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为 。原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。

4．以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以硫酸渣制备铁

红(Fe2O3)，过程如下：

⑴酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是 。 ⑵还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为SO42，写出

—

Fe(OH)3 2.7 3.2 Fe(OH)2 7.5 9.7 Co(OH)2 7.6 9.2 Al(OH)3 3.8 5.2 滤渣A

滤液B

有关的离子方程式： 。

⑶氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式： 。

⑷生产过程中，为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________。（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）

沉淀物 开始沉淀

Fe(OH)3 2.7 Al(OH)3 3.8 12

Fe(OH)2 7.5 Mg(OH)2 9.4