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开发利用金属矿物和海水资源
化工流程中常见的操作与名词
化工流程题目在流程上一般分为3个过程: 原料处理―→分离提纯―→获得产品 (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词
①加快反应速率 ②溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 水浸:与水接触反应或溶解 浸出:固体加水(酸)溶解得到离子 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)
酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程 ③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解 ④控制反应条件的方法
(2)分离提纯阶段的常见考点 ①调pH值除杂
a.控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:
①能与H反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。
例如:若要除去Cu溶液中混有的Fe,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。 ②试剂除杂 ③加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动
如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。如:侯氏制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤萃取 (3)获得产品阶段的常见考点
①洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以防其水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。 ④蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。 ⑤重结晶
(4)其他常见考点 :①化学方程式 ②实验仪器 ③计算 ④信息 金属矿物的开发和利用: 金属冶炼的方法:
一、金属冶炼与金属活动性顺序表
根据金属离子得电子能力不同而采用不同的方法。 +
2+3+
金属的活动顺序: 金属原子失电子能力 金属离子得电子能力 主要冶炼方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu 强 → 弱 弱 → 强 Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 1、电解法:(熔融):活泼金属(K~Al)的冶炼常采用电解它的熔盐或氧化物的方法。
2、还原剂法(高温):金属活动性顺序表中Zn~Cu之间的金属冶炼常采用此法。常用的还原剂有H2(CuO→Cu)、C(ZnO→Zn)、Na(TiCl4→Ti)、Al(Cr2O3→Cr)、CO(Fe2O3→Fe)等。
3、加热法:用于冶炼不活泼金属Hg、Ag 2HgO
2Hg+O2↑,HgS+O2
Hg+SO2,Ag2S+O2
2Ag+SO2 精品
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4、湿法:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu↓
精品
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5、物理法:Au、Pt在自然界中主要以游离态存在,利用密度。 二、溴的制取
1、工业制溴(以海水为原料)
--Ⅰ、通Cl2气将化合态的溴氧化成单质溴:Cl2 + 2 Br === 2 Cl + Br2
Ⅱ、以硫酸酸化,NaBr与NaBrO3发生反应,结果化合态的溴转化为溴单质
--+
5Br + BrO3 + 6H═══ 3Br2 + 3H2O
2、实验室制溴一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热,即:
2NaBr + 2H2SO4(浓) + MnO2
Na2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O
三、海水提取金属镁
四、海带提碘
氯碱工业:
1.食盐水的精制:
2+3+2+2-粗盐(含泥沙,Ca 、Fe、Mg 、SO4)的精制得到精制食盐水: 3+2+2-2+2+
A:加入烧碱去除Fe、MgB:加入氯化钡去除SO4C:加入碳酸钠去除Ca和过量的Ba并过滤D:加入盐酸除去过量
-2-的OH和CO3E:加热,出去溶液中的CO2,调整PH
2.电解得到:烧碱:可用于造纸、玻璃、肥皂等工业。 氯气:可用于制农药、有机合成、氯化物的合成。 氢气:可用于金属冶炼、有机合成、盐酸的制取。
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