工業(yè)流程題目向來是高考化學大題之一，其通常占有不小的分值，常以某種物質(zhì)(目標產(chǎn)物)的制備為基礎(chǔ)，涉及原料的預(yù)處理、物質(zhì)的制備原理、產(chǎn)品的分離及提純等具體的操作步驟。其中預(yù)處理的目的是使原料中待提取元素的狀態(tài)，由難浸出的化合物或單質(zhì)轉(zhuǎn)變成易浸出的化合物。在這里侯哥將介紹一些原料預(yù)處理的常用方法及其作用，希望能對同學們有所幫助。

對原料進行預(yù)處理的常用方法及其作用1.研磨、粉碎、霧化：將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分。目的：提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率等。增大接觸面積的方法：固體——粉碎、研磨；液體——噴灑；氣體——用多孔分散器等。2.浸取(即浸出/溶解)：向固體中加入適當溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，以便于后繼的轉(zhuǎn)化或分離。包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等。水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解，使原料變成離子進入溶液中。酸浸：把預(yù)處理得到的物料與酸[如：用(濃)硫酸、鹽酸等]溶液進行反應(yīng)，使物料中的堿性或兩性氧化物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽、并用酸抑制該鹽的水解同時除去不溶于該酸的雜質(zhì)(如SiO?或CaSO?等)。堿浸：去油污，在堿性溶液中使兩性化合物(Al?O?、ZnO等)溶解，溶解鋁、二氧化硅(加堿量不宜過多)等，不溶物通過過濾除去的過程。醇浸：提取有機物，常采用有機溶劑(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有機物3.浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(工業(yè)上往往為了追求更多轉(zhuǎn)化)提高浸出率的措施：①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應(yīng)更加充分；③增大反應(yīng)物(酸、堿)的濃度；④適當升溫(加熱)；⑤延長浸出時間。4.灼燒：物質(zhì)在高溫條件下發(fā)生脫水、分解、揮發(fā)等化學變化的過程。反應(yīng)溫度在1000℃左右，使用的儀器比較多樣如煤氣燈、電爐等。灼燒海帶、焰色試驗、灼燒失重、灼燒殘渣等。5.焙燒：反應(yīng)物與空氣、氯氣等氧化性氣體或其他添加進去的物質(zhì)（如硫酸）發(fā)生化學反應(yīng)（所以焙燒分為氧化焙燒、硫酸化焙燒和氯化焙燒等）。以氣固反應(yīng)為主，為避免物質(zhì)融化反應(yīng)溫度一般低于熔點，在500～1500℃之間。使用專門的化工裝置如沸騰爐、焙燒爐等。工業(yè)上可以通過增加氧氣的量、固體充分粉碎、逆流焙燒、適當升溫等來提高焙燒效率。原料在空氣中灼燒、焙燒的目的主要有兩點：一為非金屬元素被氧化為高價氣態(tài)氧化物逸出或氧化成高價態(tài)化合物；二為金屬元素被氧化為高價態(tài)氧化物或高價態(tài)化合物。6.煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。例題1.氯化磷酸三鈉[(Na?PO?·12H?O)?·NaClO]的熔點為62℃，常溫下較穩(wěn)定，受熱易分解，具有良好的滅菌、消毒、漂白作用，可廣泛地用于醫(yī)院、餐館、食品加工等行業(yè)。一種以磷礦石[主要成分為Ca?(PO?)?F]為原料生產(chǎn)氯化磷酸三鈉的工藝流程如圖。回答下列問題：磷礦石制成磷礦粉的目的是___________【答案】將磷礦石制成磷礦粉，可以增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更加充分。2．硝酸銅晶體[Cu(NO?)?·6H?O]，是一種重要的化工原料，常用于農(nóng)藥、鍍銅、搪瓷等工業(yè)。以輝銅礦(主要成分為Cu?S，含少量Fe?O?、SiO?等雜質(zhì))為原料制備硝酸銅晶體的某工藝如圖所示。回答下列問題：

“浸取”時，為了提高浸取率可采取的措施有___________(任寫一點)【答案】粉碎輝銅礦、適當提高溫度、不斷地攪拌【詳解】為了提高浸取率可采取的措施有：粉碎輝銅礦，可以增大接觸面、適當提高溫度，可以加快反應(yīng)速率、不斷地攪拌，可以充分浸取。3．某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO?·7H?O)：

“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是___________【答案】除去油脂，溶解鋁及其氧化物【詳解】由題給條件可知，該廢鎳催化劑表面覆有油脂，且其中含有Ni、Al、Fe及其氧化物等，“堿浸”時，油脂在氫氧化鈉溶液中水解而被除去，鋁及其氧化物也會與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而被除去，“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是：除去油脂、溶解鋁及其氧化物。4．草酸鈷是制作氧化鈷和金屬鈷的原料。一種利用含鈷廢料(主要成分為Co?O?，含少量Fe?O?、Al?O?、CaO、MgO、碳及有機物等)制取CoC?O?的工藝流程如下：

“550℃焙燒”的目的是___________【答案】除去碳和有機物【詳解】550℃焙燒含鈷廢料（主要成分為Co?O?，含少量Fe?O?、Al?O?、CaO、MgO、碳及有機物等）除去碳和有機物，加入氫氧化鈉溶液，其中Al?O?溶解生成NaAlO?，Co?O?、Fe?O?、Al?O?、CaO、MgO不溶過濾，則浸出液的主要為NaAlO?，向過濾得到的固體加入稀硫酸和亞硫酸鈉，Na?SO?將Co3?、Fe3?還原為Co2?、Fe2?，可得CoCl?、FeCl?、MgCl?、CaCl?，在40～50℃加入H?O?，氧化Fe2?氧化為Fe3?，再升溫至80～85℃，加入Na?CO?調(diào)pH至4.5，可得到Fe(OH)?沉淀，過濾后所得濾液主要含有CoCl?、MgCl?、CaCl?，用NaF溶液除去鈣、鎂，過濾后，濾液中主要含有CoCl?，加入草酸銨溶液得到草酸鈷，據(jù)此分析解答。5.堿式硫酸鋁[(1-x)Al?(SO?)?·xAl(OH)?]溶液可用于煙氣脫硫。實驗室用粉煤灰(主要含Al?O?、SiO?等)制備堿式硫酸鋁溶液，實驗流程如下：

已知“調(diào)pH”的反應(yīng)為(2-x)Al?(SO?)?＋3xCaCO?＋3xH?O=2[(1-x)Al?(SO?)?·xAl(OH)?]＋3xCaSO?＋3xCO?↑。“酸浸”時適當增大H?SO?溶液濃度的目的是___________，能達到相同目的的方法還有___________(任寫一種)【答案】加