化工流程全突破 专题03 实验条件的控制和目的知识讲解 .pdfVIP

专题03实验条件的控制和目的

一.掌握核心化学反应

1.元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相互转化

的过程。理解物质之间的转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、

铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题，需要掌握这些

元素及其化合物的知识

2.还要掌握有关化工生产的知识，熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱

工业、海水中提取镁、海水中提取溴等；

3.化学反应原理：化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程，从化学

反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等，是化工生产的基本思路。化学反应原理

的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等，做到能

综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。

①调节溶液的pH值：使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的，抑制某些离子的水

解，防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。

例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示

开始沉淀

物质

沉淀完全

Fe(OH)2.73.7

3

Fe(OH)7.69.6

2

Mn(OH)8.39.8

2

2＋2＋

若要除去Mn溶液中含有的Fe，应该怎样做？

2＋3＋

提示：先用氧化剂把Fe氧化为Fe，再调溶液的pH到3.7。

调节pH所需的物质一般应满足两点：

＋2＋3

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)、Cu(OH)CO等物质来调节溶液的pH值。

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调节溶液的pH：“酸作用还可以除去氧化物（膜）；“碱作用”还可以除去油污、除去

铝片氧化物、溶解铝、二氧化硅。

②控制体系的温度

a．控制低温：防止物质的分解，如NaHCO、NHHCO、HO、HNO(浓)等；防止物质的挥

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发，如盐酸、醋酸等；抑制物质的水解，如冰水洗涤，以防止洗涤过程中的溶解损耗；增大

气体反应物的溶解度，使其被充分吸收；

b．采取加热：加速某固体的溶解，加快反应速率；减少气体生成物的溶解并使其逸

出；使平衡向需要的方向移动；趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂

质；

c．控制范围：确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益，防

止副反应发生等。

典例1辉铜矿石主要含有硫化亚铜(CuS)及少量脉石(SiO)。一种以辉铜矿石为原料制备

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硝酸铜的工艺流程如下所示：

(1)写出“浸取”过程中CuS溶解时发生反应的离子方程式：。

2

(2)“回收S”过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高或过低的原因是

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