原料預(yù)處理階段 |
1.研磨、粉碎 、噴灑 | 1.可增大反應(yīng)物的接觸面和接觸機會,加快反應(yīng)速率,以提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率的目的。 2.增大接觸面積的具體措施有:固體采用粉碎、研磨的方法;液體采用噴灑的方法;氣體采用多孔分散器等。 |
2.浸出 | 1.即浸取、溶解:向固體中加入適量溶劑,使其中可溶性的物質(zhì)溶解或通過反應(yīng)進(jìn)入溶液。(分:水浸、酸浸、堿浸、醇浸等)。 2.水浸:是為了分離水溶性和非水溶性的物質(zhì)。 3.酸浸:是為了溶解金屬、金屬氧化物、調(diào)節(jié)PH促進(jìn)某離子的水解而轉(zhuǎn)化為沉淀等 4.堿浸:是為了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解鋁及其化合物、調(diào)節(jié)PH等。 5.醇浸:為了提取有機物 |
3.如何提高 浸出率 | 1.浸出率:實際浸取量與理論浸取量的比值 2.提高浸取率可從反應(yīng)物接觸面積、接觸機會、溫度、反應(yīng)物的濃度、溶劑性質(zhì)等方面思考,適當(dāng)延長浸出時間、多次浸取等也有助于提高浸出率。 |
4.灼燒(煅燒、焙燒) | 是指在高溫下使固體原料分解、反應(yīng)或改變結(jié)構(gòu)。 |
5.攪拌、加熱 | 加速溶解;增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率;對于吸熱反應(yīng),加熱可同時提高原料的轉(zhuǎn)化率,但要避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解。 |
6.增大反應(yīng)物濃度、加壓 | 1.可加快反應(yīng)速率 2.加壓一般是提高氣體反應(yīng)物濃度措施,在氣體和固體、液體反應(yīng)的體系中并不適宜 3.生產(chǎn)中常使廉價易得的原料適量過量,以提高另一原料的利用率 |
7.催化劑 | 大大提高反應(yīng)速率、降低能耗,但不影響化學(xué)平衡。使用時必須注意其活性溫度,且防止雜質(zhì)使催化劑“中毒”,延長使用壽命。 |
8.表面處理 | 含有很多,如除去表面油污,或金屬晶體可用機械發(fā)打磨,或化學(xué)法除去表面氧化物等。 |
分離與提純-------條件的控制 |
1.控制pH | 1.目的:使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而分離 2.方法:加入能消耗H+的物質(zhì)且不引入新的雜質(zhì)。如要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等來調(diào)節(jié)溶液的pH。 |
2.控制體系的環(huán)境氛圍 | 1.蒸發(fā)或結(jié)晶時,加入相應(yīng)的酸或堿以抑制某些鹽的水解。 2.需要在酸性氣流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶體,抑制水解并帶走因分解產(chǎn)生的水汽。 3.營造還原性氛圍,防止還原性物質(zhì)被氧化。如加入鐵粉防止Fe2+被氧化。 4.加入氧化劑進(jìn)行氧化。如加入綠色氧化劑H2O2將Fe2+氧化轉(zhuǎn)化為Fe3+ 綠色氧化劑H2O2的優(yōu)點:不引入新雜質(zhì),對環(huán)境無污染。 |
3.控制溫度 | 1.加熱:加速溶解、加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動(如促進(jìn)水解生成沉淀) 2.降溫:防止某物質(zhì)在某溫度時會溶解或分解,或促進(jìn)平衡向某個方向移動 3.控制溫度在一定范圍內(nèi):綜合多方面因素考慮。如使反應(yīng)速率不至于太慢、抑制或促進(jìn)平衡移動、防止反應(yīng)物分解、防止副反應(yīng)發(fā)生、使催化劑的催化活性最高等。 4.如題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息,則要根據(jù)它們?nèi)芙舛入S溫度升高而改變的情況,尋找合適的結(jié)晶分離方法。 |
4.趁熱過濾 | 1防止過濾一種晶體或雜質(zhì)的過程中,因溫度下降而析出另一種晶體。 2.若首先析出的是產(chǎn)品,則防止降溫時析出雜質(zhì)而影響產(chǎn)品純度(目的是提高產(chǎn)品純度);若首先析出的是雜質(zhì),則防止產(chǎn)品在降溫時結(jié)晶而損耗(目的是減少產(chǎn)品的損耗) 3.方法:將漏斗先置于熱水中預(yù)熱。 |
5.產(chǎn)品洗滌 | 1冰水洗滌:洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,減少洗滌過程中的溶解損耗 2.有機物(如用乙醇)洗滌:洗去表面的雜質(zhì)離子,降低晶體的溶解損耗,且易于干燥 |
6煮沸 | 促進(jìn)水解,聚沉后利于過濾分離;除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣 |
7.加氧化劑 | 氧化某物質(zhì),轉(zhuǎn)化為易于被除去(沉淀)的離子 |
8.加氧化物 | 調(diào)節(jié)PH促進(jìn)水解(沉淀) |
循環(huán)操作與副產(chǎn)物利用 |
循環(huán)操作 | 1.對可逆反應(yīng):可將未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物分離出來后送入反應(yīng)器重新反應(yīng)。如合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),分離氨后的尾氣中還含有大量原料氣N2和H2可送入合成塔,實施循環(huán)生成。 2.若某種物質(zhì)在流程中既是輔助原料又是副產(chǎn)品(既流進(jìn)又流出),則考慮循環(huán)利用。 3.注意某些隱形存在物質(zhì),在循環(huán)操作中因累積導(dǎo)致濃度過高,可能影響產(chǎn)品的純度 |
其他常見考點 |
2.實驗儀器 | 過濾、蒸發(fā)、灼燒、一定物質(zhì)的量濃度的配制、質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度的配制、酸堿中和滴定 |
3.實驗操作 | 1.洗滌沉淀:往過濾器中加蒸餾水,使水浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)操作2-3次。 2.洗滌沉淀的目的:去除沉淀表面附著的可溶性的雜質(zhì)離子和母液 3.檢驗沉淀是否洗滌干凈:取最后一次洗滌液,根據(jù)沉淀吸附的雜質(zhì)離子,加入合適的檢驗試劑 ,若沒有特征現(xiàn)象出現(xiàn),則表明沉淀已洗滌干凈。 易溶性晶體洗滌(如碳酸鈉晶體):為減少晶體因溶解而損失,可用相應(yīng)的飽和溶液或酒精洗滌。 4.滴定終點的現(xiàn)象: 5.滴定終點的判斷方法: 6.從溶液中得到干燥晶體或沉淀的步驟:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥 7.趁熱過濾:減少結(jié)晶損失;提高純度8.易分解的物質(zhì):低溫烘干或自然晾干 9.蒸餾: 10.萃取和分液: 11.干燥: |
4.結(jié)晶方法 的選擇 | 1.NaCl型溶質(zhì):蒸發(fā)、結(jié)晶 2.KNO3型溶質(zhì)或所得晶體帶結(jié)晶水(如CuSO45H2O等):蒸發(fā)濃縮(至有晶膜出現(xiàn)),冷卻結(jié)晶 3.Ca(OH)2型溶質(zhì):蒸發(fā)、結(jié)晶 4.若A為NaCl型溶質(zhì)(溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)),B為KNO3型溶質(zhì)(溶解度受溫度影響大的):A溶液(含有B雜質(zhì))提取A: 蒸發(fā)濃縮(結(jié)晶),趁熱過濾 B溶液(含有A雜質(zhì))提取B:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾。 |
5涉及計算 | 利用關(guān)系式法或原子守恒進(jìn)行處理 |
6.綠色化學(xué)理念: | 考慮:(1)環(huán)境污染問題;(2)原子的經(jīng)濟(jì)性;(3)節(jié)約能源(包括使用催化劑)(4)原料應(yīng)是可再生的(或者可循環(huán)使用)(5)工藝的安全性 |