Excel在化学化工中的应用

Excel在化学化工中的应用
Excel在化学化工中的应用

Excel在化学化工中的应用

Excel是集文字、数据、图表处理于一体的,并能进行数据计算和统计分析的电子表格软件。它是微软办公套装软件的一个重要组成部分,它可以进行各种数据处理、统计分析和辅助决策操作,广泛的应用于管理、统计财经和金融等众多领域。但其强大的计算功能,可以在一瞬间根据给定的公式和参数计算出大量的数据,形成准确的曲线和图表,使其在化学和化工中有着愈益重要的作用。

它能够运用复杂的公式,并且有条理的显示结果。由于其丰富的库函数和强大的运算功能,使用excel进行化工计算,可以大大简便运算过程,只需使用填充柄,便可以完成一系列的运算,具有方便、快捷、准确率高等优点,而且无编写程序之烦恼。

在excel中,能够赋予单元格或单元格区域一个名字,并且在公式中得到应用,在化工计算中有相当多的数据时预先给定的,将名字替换应用地址,对于操作而言是相当便利的,并且能进一步保障应用的正确性。例如在平衡精馏中求解y d=qx w/(q-1)-x f/(q-1)中可以分别定义两个单元格为q(液相分率)和xf(进料组成),定义时,选定某一单元格,点击“插入”、“名称”、“定义”输入定义的名称即可,在公式中直接输入q和x f,若要改变其值公式不变,只需改变名称。

反复操作,在“工具”下拉菜单“选项”中找到“重新计算”,选中“反复操作”复选框即可。Excel通过改变单元格的数值,甚至从属于这单元格的公式返回预期是结果,主要解决循环引用问题,计算精度和迭代次数均可调整,适用于已知结果求复合此结果的输入值的问题,在化工计算中有广泛应用空间。例如在化学分离过程中,计算泡点温度需要核算和迭代,此时使用excel循环迭代可快捷方便,节省人力和时间。同时,利用数据画出的曲线有时与理论有一定的差距,可以使用线性拟合和线性回归,得到曲线的方程和方程的精度。

Excel的显著特点是工作表中的数据变化时,图表也随之改变。在大二的下学期和大三的上学期,我们进行了一年的化工原理实验,这其中有大量的实验数据,我们就主要是通过excel来处理并得出结论的。例如,在做精馏实验时,我们经过处理掉数据有:

乙醇-丙醇平衡数据

x 0 0.126 0.188 0.21 0.358 0.461 0.546 0.6 0.663 0.844 1 y 0 0.24 0.318 0.339 0.55 0.65 0.711 0.76 0.799 0.914 1

由以上数据画出图表:

Excel强大的功能,利用其进行数据处理,可以做到快速、准确、直观,且其具有良好的操作界面,操作简单易行,同时,excel中存储最大量的求解工具,这为化工计算众多的复杂问题提供了简便、快捷的计算途径使得计算过程快速、准确,省去了编写程序的麻烦,大大提高了工作效率。曾在大一的计算机基础中就接触过excel,但那时对其还了解甚少,对其操作不是很熟练,只是会做一些简单的表格,关于其的使用范围也不是很清楚,但是通过后来的逐渐掌握,一些课程的选修和大量的实验数据处理和作图使得我对excel越来越清楚,明白了它重要的作用。虽然它的数值处理问题不如mathmatic或matlab那样强大,它作出的曲线的光滑程度不如oringin,它是一门基础,但“万丈高楼平地起”,我们更需要对其熟练使用,其在化学化工中也有着不可磨灭的作用。

Excel有以下优点:

1.Excel在一开始就自动设计好存放数据的表格,而不需要我们再去绘制表格。

2. Excel可以同时制作多张表格

3. Excel可以对表格进行很多处理,如按照一定的规则进行排序,运算等,大大提高了数据处理的效率和准确性等。

Excel的应用十分广泛,在各个领域都起着重要的作用。在以后的学习生活过程中,我们要不断地学习操作,对其逐渐熟练,使我们的学习工作更加简单、快捷。

高考化学化工流程题的答题技巧

2019年高考化学化工流程题的答题技巧 首先,要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识,通过对试题结构的分析可知,该类试题一般可由以下几个部分组成。 1.“化工流程图”试题主要分三部分: (1)题干部分:介绍原材料及所要得到的目标产品,以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 (2)流程图部分:呈现整个化工生产过程。 一般流程图也可分为三部分: 即原料的预处理,物质的分离提纯(题目的关键部分)和产品获得。有的流程图在这三部分中还包括三条线索,主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。 (3)问题部分:提出了所要解决的问题。 2. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得 到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与 要点,并注意语言表达的科学性,在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题,确定该流程的目的———由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物; ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;

③解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、溶液中的平衡)?每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的? 对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节。努力做到以下几点: (1)正确解读试题信息,理解问题的实质。这是准确回答试题的前提。 (2)善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题,正确沟通现实问题与学科知识的关系,找到解决问题的途径、思路。 (3)能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。这是正确解答试题的关键。 (4)能正确运用规范的化学用语,清晰、严密地组织和表述答案。这是成功解答试题的保证。 总之,在紧张的高考总复习的冲刺阶段,我们在掌握化学知识的同时,更应该对所学过的化学知识都能形成知识体系,以规律指导学习,这样才能更好顺应高考这种选拔人材的考试。

绿色化学催化剂应用

绿色化学催化剂应用 摘要:从有机功能小分子催化、高分子负载催化剂、新型过渡路易酸催化、生物质催化、离子液体和超临界流体为介质的催化来介绍有机合成中的一些绿色反应。 关键字:绿色,有机合成,催化 催化化学 催化化学对人类社会的发展和进步起着深远的影响,80 %以上的传统化工过程都与催化作用有关。近年来随着人类对能源、环境和健康等问题的普遍关注,催化化学的作用和地位进一步获得了新的评价。因此,适当掌握一些关于催化剂及催化过程的知识是非常必要的。催化化学是一门面向化学类专业大学学生的一门学科。其目的主要是使学生了解催化化学的基础知识以及最新发展动向,通过学习,提高学生对化学和化工领域的环境友好的意识,为今后从事研究和开发打下良好的基础。学科内容主要包括:催化作用基础、催化剂的设计、制备和表征以及各种新兴催化技术在绿色化学、生物医药等领域的应用,如纳米技术、超临界流体技术和相转移催化等。 绿色化学 绿色化学的定义:是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。 绿色化学被称为环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry),由此

发展的技术称环境友好技术或洁净技术:即利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中消除或减少那些对人类健康、社区安全和生态环境有毒有害物质的使用和生产,设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用,在技术上和经济上可行的产品和化学过程。无论属于哪个学科,面对一项有利于人类社会的发展的新理论,都应该树立正确的态度和观念。所以,首先有必要解释清楚这些技术或科学理念的理论来源及前因后果、带来的益处、发展方向、积极意义、发展前景及发展方式等等。 绿色化学的研究内容及其实现方式 1、绿色化学研究的核心内容 绿色化学研究的核心内容是原子经济性这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖)提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。近年来,开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。此外,针对钛硅分子筛催化反应体系,开发降低钛硅分子筛合成成本的技术,开发与反应匹配的工艺和反应器仍是今后努力的方向。 BHC工艺是一个典型的原子经济性反应,不但合成简单,原料利用率高,而且无需使用大量溶剂和避免产生大量废物,对环境造成的污染小。Boots工艺肟化法从原料到产物要经过4步反应,每步反应中的底物只有一部分进入产物,所用原料中的原子只有40%进入最后产品中。而BHC工艺只需3步反应即可得到产品布洛芬,其原子经济性达到77%,也就是说新方法可少产废物37%。如果考虑副产物乙酸的回收,BHC 合成布洛芬工艺的原子有效利用率则高达99%。 环氧乙烷的生产,原来是通过氯醇法两步制备,采用银催化剂后,改为乙烯直接氧化成环氧乙烷的原子经济性反应。而合成乙二醇二乙酸酯(EGDA)的经典

高考化学无机化工流程题答题知识.docx

一、原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率的方法:搅拌;固体的研磨(或粉碎);增大溶液的浓度;适当升 高温度等。 ②溶解 a、水浸:与水接触反应或溶解。 b、酸(碱)浸:在酸(碱)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。 c、浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少( 更多转化 ) 。 ③灼烧、焙烧、煅烧 改变结构,使一些物质能溶解,使一些杂质高温下氧化、分解使有机物灼烧分解。 ④除金属表面油污:用NaCO3溶液洗涤。 二、分阶段考查知识点 (1)对原料进行预处理的常用方法及其作用: ①研磨、粉碎;搅拌、振荡;逆流、沸腾炉。 目的——增大反应物的接触面积,加快反应速率(或溶解速率),提高反应物转化 率(或溶解浸出率)。 ②加水溶解;加酸溶解;加碱溶解;有机溶剂溶解。 目的——使可溶性金属(非金属 ) 离子(或有机物)进入溶液,不溶物通过过滤除去。 补充: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。 加快浸出速率的方法:搅拌;固体的粉碎;增大溶液的浓度;适当升高温度等。 注意:多次溶浸或延长溶浸时间只提高浸出率不能提高浸出速率。③灼烧——除去 可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为 了除去可燃性杂质。 ④煅烧、焙烧—改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解。⑤ 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;抑制有机反应的副反应;控制反应速率过快带来的不良影响; (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; 2)不引入新杂质。例如:若要除去 Cu2+溶液中混有的 Fe3+,可加入 CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。 ②加入试剂除杂 ③加热:加快反应速率或加速某固体的溶解、或促进平衡向某个方向移动、或使某 物质受热分解。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)等物质受热易分解,温度不能太高。

环境污染治理中绿色化学技术的运用

环境污染治理中绿色化学技术的运用 摘要:论述了绿色化学的原理、研究现状,总结了绿色化学技术的应用进展。从大气污染、水污染和固体废物三方面论述了绿色化学技术在环境污染治理中的应用情况,并提出应用绿色化学技术来解决环境污染问题是环境保护的发展方向。工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。 关键词:绿色化学;绿色技术;环境治理;化学技术 如何防治环境污染,以确保生态环境持久的平衡发展,是新世纪人类必须解决的重大课题。环境破坏问题主要表现为:大气污染,臭氧层破坏,全球变暖,海洋污染,淡水资源紧张和污染,土地退化和沙漠化,森林锐减,生物多样性减少,环境公害,有毒化学品和危险废物增多。在上述问题中,多数与化学或化工产品中的化学物质污染直接有关,少数问题也与其间接有关[1]。在这种形势下,一门新兴的化学——绿色化学应运而生。所谓绿色化学的是采用与环境友好的化学反应,最有效的利用原料,包括实质性地循环生产或重新利用物料及再生资源,最大限度的降低能耗,最充分地生产有用产品。它的特点是特别关注化学过程终结废弃物的控制,最大限度地减少排放与废物。 2.绿色化学概述 2.1绿色化学的定义 绿色化学是设计研究没有或只有尽可能小的环境负作用的、并在技术上、经济上可行的化学品或化学过程的学科。1995年美国环保局(EPA)在全美化学学会年会上,将绿色化学定义“设计出降低或消除有害物质的使用或产出的化学过程和化学产品”[3]。具体地说,绿色化学即是利用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、环境安全和生态过程有害原料、催化剂、溶剂和试剂、产物和副产物等的使用和产生。绿色化学的目标是不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。它是一门以源头上阻止污染的化学。 2.3绿色化学的特点 绿色化学被公认是解决世界环境污染的重要途径。与环境化学相比,有其哲学上的合理性和经济上的可行性。环境化学主要研究“末端”污染治理技术,而绿色化

高考化学工业流程题大全题

高考化学工业流程题汇编2 【例1】(11分)某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。 回答下列问题: (1)硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ,写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程:。 (2)a和b分别是(填序号)。 A.足量CO2、适量NH3 B.足量NH3、适量CO2 C.适量CO2、足量NH3 D.适量NH3、足量CO2 (3)上述流程中,可以循环使用的物质有(写化学式)。 (4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是。 (5)上述流程中,有关NH3作用的说法正确的是。 A.提供制备所需的氮元素B.增大CO2 3 的浓度促进反应发生 C.作反应的催化剂D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3 【例2】(12分)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下: (1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。 (2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①防止Ca2+在蒸发时水解; ②。 (3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取0.7500 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。 ②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可 能原因有;。 【例3】(11分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下: (1)从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下 甲 滤液 母液 生石灰 煅烧 提纯 通入a通入b CaSO 4 浊液乙 CaCO 3 硫酸铵 二氧化碳 氨气

绿色化学在无机合成中的应用

绿色化学在无机合成中的应用 摘要:绿色化学又称环境无害化学,是一门从源头上阻止污染的化学。它的核心内涵是在化学反应过程和化工生产中, 不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。其研究内容主要是围绕化学原料、催化剂、溶剂、化学反应过程及工艺和产品的绿色化展开的。近年来,由于化学工业向大气、水和土壤等排放大量有毒、有害的物质, 因而大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学是必不可少的,因此可以说21世纪的化学及化学工业必将以实现绿色化学为中心和目标。而作为一个多学科交叉的研究领域,绿色化学中有许多科学问题需要深入研究。在这里仅就我较熟悉的绿色化学在一般无机合成中的应用谈一下我的看法。 关键字:绿色化学无机合成应用 一、催化还原SO2到元素硫 SO 2是危害最为严重的大气污染物之一。因此,许多国家对SO 2 排放量的限 制都有严格规定,很多专家学者在从事脱硫基础与技术研究。Makansi等对已经工业化和正在被研究的烟气脱硫过程进行了综述。其中大多数是基于碱金属和碱 土金属的碱性化合物作为吸收剂,与烟气中的SO 2反应生成硫酸盐(如CaSO 4 ), 此过程的缺点是处理工艺繁复,处理设备占地面积大,烟气中的硫没有回收利用, 尤其存在二次污染问题;直接催化氧化SO 2到SO 3 ,再吸收制稀硫酸是一种可以 选择的方法(包括目前烟气脱氮脱硫一体化工艺的氧化脱硫部分),但这种方法最终是液体产物,势必给操作运输带来不便,而且最大的缺点是消耗大量的资金去浓缩稀硫酸并存在严重腐蚀问题;其它以吸附再生为基础的脱除技术也正在开发之中,可是对于这些技术来说,要设计一整套过程来处理脱附时释放出来的SO 2 。 最好的处理SO 2方法是将SO 2 选择性还原为元素硫,可以克服上述方法的缺点。 根据所使用还原剂的不同,可分为H 2、炭、烃类(主要是CH 4 )、CO和NH 3 还原法。 1、H2还原法

(通用版)新高考化学复习第9题无机化工流程题练习

(通用版)新高考化学复习第9题无机化工流程题练习 [学科素养评价] 1.(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V 2O 5、VOSO 4和SiO 2等,下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程: (1)为了提高“酸浸”效率,可以采取的措施有________(填两种)。 (2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。 (3)“沉钒”得到NH 4VO 3沉淀,需对沉淀进行洗涤,检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 (5)电解精炼时,以熔融NaCl 、CaCl 2和VCl 2为电解液(其中VCl 2以分子形式存在),粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连,阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)为预估“还原”工序加入H 2C 2O 4的量,需测定“酸浸”液中VO +2的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L -1(NH 4)2Fe(SO 4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO +2→VO 2+),若三次滴定消耗标准液的体积平均为b mL ,则VO +2的浓度为________g·L -1(用含a 、b 的代数式表示)。 解析:(1)增大浸出效率的方法:将工业废钒粉碎,充分搅拌,适当提高温度;(2)“还原”工序中加入草酸为典型还原剂,可将V 从+5价还原为+4价,对应的离子方程式为2VO +2 +H 2C 2O 4+2H +===2VO 2++2CO 2↑+2H 2O ;(3)KClO 3反应后被还原为Cl -,对沉淀进行洗涤即是 为了除去Cl -等离子;(4)由铝热反应原理知10Al +3V 2O 5=====高温6V +5Al 2O 3;(5)类比电解精炼 铜,粗钒应作为阳极电解,即与正极相连;阴极上发生还原反应,电极反应式为VCl 2+2e -===V +2Cl -;(6)由得失电子关系可知:VO +2 ~(NH 4)2Fe(SO 4)2,故n (VO +2)=n [(NH 4)2Fe(SO 4)2] =ab ×10-3mol ,所以VO + 2的浓度为83×ab ×10-3 25×10-3=83ab 25 g·L -1。

绿色化学

第10章绿色化学化工过程的评估 本章初步论述化学化工过程绿色化的评估方法,如何正确评估化学化工过程的“绿色性”,开发高效的绿色技术,这是实现可持续发展的一个具有重要意义的理论课题。但是迄今为止还没有形成一个统一的评判标准。 主要内容: 10.1绿色化学评估的基本准则 10.1.1绿色化学的12条原则 10.1.2绿色化学的12条附加原则 10.1.3绿色化学工程技术的12条原则 10.2生命周期评估 10.2.1生命周期评估的含义 10.2.2生命周期评估的步骤 10.2.3生命周期评估的用途 10.3绿色化学化工过程的评估量度 10.3.1化学反应过程的绿色化 10.3.2化学化工过程绿色化的评价指标 10.3.3绿色化学化工过程的评估实施 复习思考题 参考文献 10.1绿色化学评估的基本准则

10.1.1绿色化学的12条原则 绿色化学的目地就是利用化学原理和新化工技术从源头上预防污染物的产生,而不是污染物产生后的末端治理。为此,AnastasPT和WarnerJC提出了著名的绿色化学12条原则,作为开发绿色化学品和工艺过程指导。 10.1.2绿色化学的12条附加原则 为补充AnastasPT和WarnerJC的绿色化学原则,利物浦大学的确良Winterton N 提出了绿色化学的12条附加原则,以帮助、指导化学化工科技工作者进一步深入开发和完善实验室的研究成果,评估每一个工艺过程的相对“绿色性”。 10.1.3绿色化学工程技术的12条原则 (1)设计者要尽可能保证所有输入和输出的能量和材料是无毒、无害的。 (2)预防废物的生产比废物产生以后进行处理为好。 (3)产品分离和纯化操作应尽量减少能量和材料的消耗。 (4)设计的产品、工艺及其整个系统要使质量、能量、空间和时间效率最大化。 (5)设计的产品、工艺及所有系统应该是输出的“牵引”,而不是靠输入物质和能量的“推动”。 (6)当设计选择再生产、循环利用和其他有益的处理时,应对内在的复杂性有充分的研究和认识。 (7)设计方案的目标产物要强调耐久性,而不是永久性。 (8)设计方案应着重于满足需要,使过量最小化。 (9)减少复杂组成品中材料的多样性,尽量保存原料的价值。 (10)设计中应综合考虑可用原料和能源的相关情况,加强当地物质流和能量流的整合。 (11)产品、工艺及其所有系统的设计应考虑它们的使用功能结束后勤的处理和利用。

高三化学化工流程图知识点

高三化学化工流程图复习专题(成本)编写人:李祖贤 解流程题的步骤和方法 1.?首先,浏览全题,确定该流程的目的;——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物。 2.?其次,精读局部,明确反应原理——确定各步的反应物、生成物。 科学表述、规范书写。 3.?第三,针对问题再读图,明确要求—— 归纳:平时复习要善于去看答案,看看答案的表述并背下来,懂图知解。 考查要点: ?物质性质及其相互转化关系:最主要为无机化合物,包括非金属和金属,考察重点为金属,因为涉及的原 理金属方面尤其突出,针对性强。 ?元素及其化合物的转化网络,重点考察铝的两性,三价及二价铁的互化及其选用的氧化剂和还原剂 ?物质的分离和提纯的方法 结晶(固液分离)——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发),固 定答题模式:1.蒸发浓缩,2.冷却结晶3.过滤洗涤验纯4.干 燥成品

"过滤——固、液分离(方法一般是:减压过滤,抽滤等都是为了加快过滤时间,减少产品与外界接触时间)"蒸馏——液、液分离(沸点相差较大的液体才可以用蒸馏,而且一般为有机物之间的分离,蒸馏前要干燥除水。) "分液——互不相溶的液体间的分离(与萃取不分家) "萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。(溶解度要相差比较大,如用四氯化碳将溴或碘从水中萃取出来,因为溴在四氯化碳的溶解度大于水) "升华——将可直接气化的固体分离出来。(利用碘的升华的特性可以将碘提纯) "盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出(如在有机物中加入无机物会降低有机物在水中的溶解度,或者加入有相同离子的无机盐:氯化钠加到碳酸钠中) 分解法——氯化铵等受热分解 ?电解质溶液基本理论(弱酸、弱碱的电离;水的电离;盐类水解;Ksp的应用) ?氧化还原反应(最常见)

2020高考化学一轮复习专题4-5 化工流程(二)(练习)

第五讲 化工流程(二) 1.[2019新课标Ⅰ]硼酸(H 3BO 3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg 2B 2O 5·H 2O 、SiO 2及少量Fe 2O 3、Al 2O 3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下: 回答下列问题: (1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。 (2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe 3+离子,可选用的化学试剂是_________。 (3)根据H 3BO 3的解离反应:H 3BO 3+H 2O 垐?噲?H ++B(OH)?4,K a =5.81×10?10,可判断H 3BO 3是______酸;在 “过滤2”前,将溶液pH 调节至3.5,目的是_______________。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO 3沉淀的离子方程式为__________,母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。 【答案】(1)NH 4HCO 3+NH 3 (NH 4)2CO 3 (2)SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3 KSCN (3)一元弱 转化为H 3BO 3,促进析出 (4)2Mg 2++323CO - +2H 2O Mg(OH)2·MgCO 3↓+23HCO - (或2Mg 2++223CO - +H 2O Mg(OH)2·MgCO 3↓+CO 2↑) 溶浸 高温焙烧 【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气,用碳酸氢铵溶液吸收,反应方程式为:NH 3+NH 4HCO 3 (NH 4)2CO 3。 (2)滤渣I 为不与硫酸铵溶液反应的Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2;检验Fe 3+,可选用的化学试剂为KSCN , (3)由硼酸的离解方程式知,硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子,而三价硼原子最多只能再形成一个配位键,且硼酸不能完全解离,所以硼酸为一元弱酸;在“过滤2”前,将溶液pH 调节至3.5,目的是将B(OH)?4转化为H 3BO 3,并促进H 3BO 3析出, (4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg 2+反应生成Mg(OH)2?MgCO 3,沉镁过程的离子反应为:2Mg 2++2H 2O+3CO 32-Mg(OH)2?MgCO 3↓+2HCO 3-;母液加热分解后生成硫酸铵溶液,可以返回“溶浸”工

高考化学工艺流程 (1)

高考化学工艺流程题 一、探究解题思路 呈现形式:流程图、表格、图像设问方式:措施、成分、物质、原因 能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点:基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料, 主要含有 MgCO 3、MgSiO 3、 CaMg(CO3 2、 Al 2O 3和 Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下: 原料:矿石(固体 预处理:酸溶解(表述:“ 浸出”

除杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是:控制条件,调节 PH ,使 Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与要点 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯 Ⅲ还原 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题, 确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物 , 对比原料和产物 ; ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随 时进行联系和调用; ③解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?。每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?

高考化学工业流程题

流程题目 1.【2016-四川】资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca 5(PO 4)3F 和CaCO 3·MgCO 3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO 3、Mg(OH)2、P 4和H 2,其简化流程如下: 已知:①Ca 5(PO 4)3F 在950℃不分解; ②4Ca 5(PO 4)3F+18SiO 2+30C2CaF 2+30CO+18CaSiO 3+3P 4 请回答下列问题: (1)950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是 。 (2)实验室过滤所需的玻璃仪器是 。 (3)NH 4NO 3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca 2+的原因是 。 (4)在浸取液Ⅱ中通入NH 3,发生反应的化学方程式是 。 (5)工业上常用磷精矿[Ca 5(PO 4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa 时: CaO(s)+H 2SO 4(l)=CaSO 4(s)+H 2O(l) ΔH =-271kJ/mol 5 CaO(s)+3H 3PO 4(l)+HF(g)= Ca 5(PO 4)3F(s)+5H 2O(l) ΔH =-937kJ/mol 则Ca 5(PO 4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 。 (6)在一定条件下CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g),当CO 与H 2O(g)的起始物质的量之比为1:5, 达平衡时,CO 转化了56 。若a kg 含Ca 5(PO 4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b %的Ca 5(PO 4)3F 转化为P 4,将产生的CO 与H 2O(g)按起始物质的量之比1:3混合,则相同条件下达平衡时能产生H 2 kg 。 2.【2016-浙江】磁性材料A 是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成: 请回答: (1)A 的组成元素为_________(用元素符号表示),化学式为______。 (2)溶液C 可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用____________。 (3)已知化合物A 能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度 为1.518 g·L -1),该气体的电子式为_ _。写出该反应的离子方程式_ __。 (4)写出F→G 反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G 中的主要微

第二节元素周期律和元素周期表

第二节元素周期律和元素周期表 一.教材分析 (一)知识脉络 本节教材采用归纳总结的方法引导学生探索元素的性质(元素原子最外层电子排布、原子半径以及主要化合价、原子得失电子能力)和原子结构的关系从而归纳出元素周期律,揭示元素周期律的实质;再在元素周期律的基础上引导他们发现周期表中元素排布的规律,认识元素周期表的结构,了解同周期、同主族元素原子结构的特点,为下一节学习同周期元素性质的递变规律,预测同主族元素的性质奠定基础;同时,以铁元素为例,展示了元素周期表中能提供的有关元素的信息和金属与非金属的分区;最后以IIA族、VA族、过渡元素为例分析了同族元素结构与性质的异同。 (二)知识框架 (三)新教材的主要特点: 新教材通过对元素周期律的初探,利用图表(直方图、折线图)等方法分析、处理数据,增强了教材的启发性和探究性,注重学生的能力培养,如作图、处理数据能力、总结概括的能力,以及利用数据得出结论的意识。 二.教学目标 (一)知识与技能目标 1.使学生了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,认识元素周期律。 2.让学生认识元素周期表的结构以及周期和族的概念,理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。 3.让学生了解IIA族、VA族和过渡金属元素的某些性质和用途。 (二)过程与方法目标 1.通过对元素周期律的探究,培养学生利用各种图表(直方图、折线图)分析、处理数据的能力。 2.通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析,培养学生学归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力。 3.通过案例的探究,激发学生主动学习的意识。并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法。 (三)情感态度与价值观目标 1.学习元素周期律,能使学生初步树立“由量变到质变”、“客观事物都是相互联系和具有内部规律”“内因是事物变化的依据”等辩证唯物主义观点。 2.学习化学史知识,能使学生认识到:人类对客观存在的事物的认识是随着社会和科学的发展不断发展的;任何科学的发现都需要长期不懈地努力,才能获得成功。 三、教学重点、难点 (一)知识上重点、难点 元素周期律和元素周期表的结构。

专题11 化工流程(一)(金属) (学生版) 备战2020高考化学必刷题集

专题11 化工流程(一)(金属) 1.有关“未来金属”钛的信息有:①硬度大②熔点高③常温下耐酸碱、耐腐蚀④铁矿炼钛的一种工业流程为: (1)钛铁矿的主要成分是FeTiO3(钛酸亚铁),其中钛的化合价为_______价,反应①化学方程式为_______。(2)TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti,反应③化学方程式为_________,属于______(填反应类型),该反应_____(填“能”或“不能”)说明Mg的金属活动性强于Ti. (3)上述冶炼方法得到的金属钛中会混有少量金属单质是______(填名称),由前面提供的信息______(填序号)知,除去它的试剂可以是以下试剂中的_________(填序号) A:HCl B:NaOH C:NaCl D:H2SO4 (4)氯化过程中主要发生的反应为2FeTiO3+6C+7Cl2 ====2TiCl4+2X+6CO,则X的化学式为:___________。2.二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电脑显示屏生产过程中有大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)产生。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下: (1)滤渣A的主要成分是_____________;洗涤滤渣A除去的阳离子主要是________(填离子符号),检验该离子是否洗净的操作是________________________; (2)步骤②中反应的离子方程式是_____________________; (3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来, TBP________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等; (4)步骤④中反应化学方程式为______________________________。 3.化学来源于生活又服务于生活,化工生产是指对原料进行化学加工,最终获得有价值的产品的生产过程。某研究小组利用含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料制备铁红(氧化铁)和硫酸铵晶体。流程如下:

绿色化学在化学工业上的应用

绿色化学在化学工业上的应用综述 摘要:随着经济的发展,资源与环境问题日益严峻,绿色化工技术越来越受到关注与倡导。对于化学工业来说,发展绿色化学,从源头上减少化工工业生产中的污染,是一种有效的方法和手段。绿色化学是实现可持续发展的保障,是21世纪化学工业重要的研究方向。本文介绍了绿色化学的含义及绿色化工技术特点与绿色化工的意义,并综述了近年来绿色化学在食品工业、石油化工、有机化学工业以及日用和农业化工产品工业上的应用,展望了绿色化工的前景。 关键词:绿色化工技术;绿色化学;可持续发展;化学工业;前景 化学工业的发展极大地推动了人类物质生产和生活的巨大进步从钢铁冶金、水泥陶瓷、酸碱肥料、塑料橡胶、合成纤维,直到医药、农药、日用化学品等行业无不与化学工业息息相关,并且为人类创造了大量的物质财富,可以说现代社会生活已完全离不开化学工业和化工产品。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学在为人类创造财富的同时, 给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步,由于科中的不确定性,化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物,只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质,这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3

亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路近年来,世界各国化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,客观上也加剧了环境污染、温室效应等负面效应。一些著名的环境事件多与化学工业有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化,如2007年太湖蓝藻大面积暴发事件、2008年青岛浒苔暴发等。由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重,“可持续发展”成为21世纪经济和社会发展的重要战略,由此也催生了绿色化工的快速发展。 1、绿色化学的概念 绿色化学又称环境无害化学。绿色化学是用化学的技术与方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。化学工业绿色化是相对传统化工而言的,旨在既获得人类需要的新物质,又不对环境产生污染,保持生态的平衡。事实上,没有一种化学物质是完全良性的,因此,化学品及其生产过程或多或少会对人类产生负面的影响,绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。 2、绿色化学在化学工业上运用的原理及意义 绿色化工指的是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理,由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。

高考化学工艺流程答题套路

高考化学工艺流程答题套路 一、答题的套路: (1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施:搅拌、适当升高温度、延长浸出时间、增大浸出液的浓度、固体粉碎增大接触面积 (2)提高固体的焙烧效率方法:增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等。 (2)加热的目的:加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动 (3)温度不高于××℃的原因适当加快反应速率, 但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发//(如H2O2、NH4HCO3)分解//(如Na2SO3)氧化或促进(如AlCl3)水解等,影响产品的生成温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可是平衡正移,增加产率。 (4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的溶质、含结晶水的晶体以及受热易分解的溶质)的方法【蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗或热水洗或乙醇洗)、干燥】 (5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的溶质的方法【蒸发结晶、趁热过滤(如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥】 (6)溶液配制、蒸发、过滤以及固体灼烧时用到的仪器

(7)控制某反应的pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀(调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱,以避免引入新的杂质;pH分离时的范围确定、范围过小的后果<导致某离子沉淀不完全>或过大的后果<导致主要离子开始沉淀>) (8)减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解\挥发(9)检验溶液中离子是否沉淀完全的方法:将溶液静置一段时间后,取上层清夜向其中滴入沉淀剂,若无沉淀生成,则离子沉淀完全 (10)洗涤沉淀:沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2-3次 (11)检验沉淀是否洗涤干净的方法:取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,若———–,则沉淀洗涤干净 (12)洗涤的目的:除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质 (13)冰水洗涤的目的:洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗(14)乙醇洗涤的目的:降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗,得到较干燥的产物;除去固体表面水

高考化学工业流程题汇编

高考化学工业流程题汇编2 一、探究解题思路 呈现形式:流程图、表格、图像 设问方式:措施、成分、物质、原因 能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点:基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下: 原 料:矿石(固体) 预处理:酸溶解(表述:“浸出”) 除 杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是:控制条件,调节PH ,使Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点 在解这类题目时: 首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。 其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性 在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: ① 浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物; ② 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用; ③ 解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?)。每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的? 无机化工题:要学会看生产流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节。 考察内容主要有: 1)、原料预处理 2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择) 3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与 提纯) Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅲ 还原

绿色化学,生活中的其他材料及应用(纳米材料、功能高分子材料等)

绿色化学 绿色化学: 1.定义绿色化学是一门研究运用现代科学技术的原理和方法来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用与产生,使所研究开发的化学产品和过程对环境更加友好的学科。 2.绿色化学的基本原则 (1)防治污染的产生优于治理产生的污染; (2)原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料,尽可能全部转化到最终产品中)即原子的利用率达到100%。 (3)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行)。 生活中的其他材料及应用(纳米材料、功能高分子材料等) 纳米材料: 材料的基本结构单元至少有一维处于纳米尺度范围(一般在1~100nm),并由此具有某些新特性的材料。 功能高分子材料: 一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。 分类: (1)化学功能:离子交换树脂、螯合树脂、感光性树脂、氧化还原树脂、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂、分解性高分子等 (2)物理功能:导电性高分子(包括电子型导电高分子、高分子固态离子导体、高分子半导体)、高介电性高分子(包括高分子驻极体、高分子压电体)、高分子光电导体、高分子光生伏打材料、高分子显示材料、高分子光致变色材料等 (3)复合功能:高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子染料、高分子稳定剂、高分子相溶剂、高分子功能膜和高分子功能电极等 (4)生物、医用功能:抗血栓、控制药物释放和生物活性等

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