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化工原理知识点总结

化工原理知识点总结
化工原理知识点总结

第一章、流体流动

一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象

四、 流动阻力、复杂管路、流量计

一、流体静力学:

● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,

简称压力,俗称压强。

表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:

压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式

g z p g z p 22

11

+=

ρ 水平面上各点压力都相等。

此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。 应用:

U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计

二、流体动力学

● 流量

质量流量 m S kg/s

m S =V S ρ

体积流量 V S m 3

/s 质量流速 G

kg/m 2s

(平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:

● 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准:f e W p

u g z W p u g z ∑+++=++

ρ22221

211212

1 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h g

p

u g z H g p u g

z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m

输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: η

e

N N = (运算效率进行简单数学变

换)

应用解题要点:

1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;

2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;

3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;

4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;

5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。

三、流体流动现象:

● 流体流动类型及雷诺准数:

(1)层流区

Re<2000

(2)过渡区 2000< Re<4000 (3)湍流区 Re>4000

本质区别:(质点运动及能量损失区别)层流与端流的区分不仅在于各有不同

的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。

流体在管内作层流流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动,各质点互不碰撞,互不混合

流体在管内作湍流流动时,其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞,产生大大小小的旋涡。由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多,所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。

管截面速度大小分布:

无论是层流或揣流,在管道任意截面上,流体质点的速度均沿管径而变化,管壁处速度为零,离开管壁以后速度渐增,到管中心处速度最大。

层流:1、呈抛物线分布;2、管中心最大速度为平均速度的2倍。 湍流:1、层流内层;2、过渡区或缓冲区;3、湍流主体

湍流时管壁处的速度也等于零,靠近管壁的流体仍作层流流动,这-作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移,速度逐渐增大,出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域,这区域称为缓冲层

或过渡层,再往中心才是揣流主体。层流内层的厚度随Re 值的增加而减小。 层流时的速度分布 max 2

1u u =

湍流时的速度分布 max 8.0u u ≈

四、流动阻力、复杂管路、流量计:

计算管道阻力的通式:(伯努利方程损失能)

范宁公式的几种形式: 圆直管道 2

2

u d l h f λ=

非圆直管道 2

2

u d l W p f f ρλ

ρ==?

运算时,关键是找出λ值,一般题目会告诉,仅用于期末考试,考研需扩充 ● 非圆管当量直径:

当量直径:e d e d =4H r (4倍水力半径) 水力半径:H r =

Π

A (流体在通道里的流通截面积A 与润湿周边长Π之比)

流量计概述:(节流原理)

孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量。

孔板流量计的特点:恒截面、变压差,为差压式流量计。 文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计。

转子流量计的特点:恒压差、恒环隙流速而变流通面积,属截面式流量计。

● 复杂管路:(了解)

并联管路各支路的能量损失相等,主管的流量必等于各支管流量之和。

第二章、流体输送机械

一、离心泵的结构和工作原理

二、特性参数与特性曲线 三、气蚀现象与安装高度

四、工作点及流量调节

离心泵:电动机静压能流体(动能)转化

????→?→ 一、离心泵的结构和工作原理:

● 离心泵的主要部件: 离心泵的的启动流程:

叶轮 吸液(管泵,无自吸能力)

泵壳液体的汇集与能量的转换转能

泵轴排放

密封填料密封机械密封(高级)

叶轮其作用为将原动机的能量直接传给液体,以提高液体的静压能与动能(主要为静压能)。

泵壳具有汇集液体和能量转化双重功能。

轴封装置其作用是防止泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压区。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。

气缚现象:离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体,则泵壳内存有空气,而空气的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不能输送液体,此种现象称为气缚现象,表明离心泵无自吸能力。因此,离心泵在启动前必须灌泵。

汽蚀现象:汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸汽压时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅速凝聚或破裂产生压力极大、频率极高的冲击,泵体强烈振动并发出噪音,液体流量、压头(出口压力)及效率明显下降。这种现象称为离心泵的汽蚀。

二、特性参数与特性曲线:

流量Q:离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积。

压头(扬程)H :离心泵对单位重量(1N )的液体所提供的有效能量。 效率η:总效率η=ηv ηm ηh 轴功率N :泵轴所需的功率η

e

N N =

η-Q 曲线对应的最高效率

点为设计点,对应的Q 、H 、N 值称为最佳工况参数,铭牌所标出的参数就是此点的性能参数。(会使用IS 水泵特性曲线表,书P117)

三、气蚀现象与安装高度:

● 气蚀现象的危害:

①离心泵的性能下降,泵的流量、压头和效率均降低。若生成大量的气泡,则可能出现气缚现象,且使离心泵停止工作。

②产生噪声和振动,影响离心泵的正常运行和工作环境。 ③泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命。

解决方案:为避免发生气蚀,就应设法使叶片入口附近的压强高于输送温度下的液体饱和蒸气压。通常,根据泵的抗气蚀性能,合理地确定泵的安装高度,是防止发生气蚀现象的有效措施。 ● 离心泵的汽蚀余量:

为防止气蚀现象发生,在离心泵人口处液体的静压头( p 1/p g ) 与动压头( u 12/2 g ) 之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头( p v /p g )某一数值,此数值即为离心泵的气蚀余量。

必须汽蚀余量:(NPSH)r

●离心泵的允许吸上真空度:

●离心泵的允许安装高度H g(低于此高度0.5-1m):

关离心泵先关阀门,后关电机,开离心泵先关出口阀,再启动电机。

四、工作点及流量调节:

●管路特性与离心泵的工作点:

由两截面的伯努利方程所得

全程化简。

联解既得工作点。

●离心泵的流量调节:

1、改变阀门的开度(改变管路特性曲线);

2、改变泵的转速(改变泵的特性曲线);减小叶轮直径也可以改变泵的特性曲

线,但一般不用。

3、泵串联(压头大)或并联(流速大)

●往复泵的流量调节:

1、旁路调节;

2、改变活塞冲程和往复次数。

第三章、非均相物系的分离(密度不同)

一、重力沉降

二、离心沉降

三、过滤

一、重力沉降:

●沉降过程:

先加速(短),后匀速(长)沉降过程。

● 流型及沉降速度计算:(参考作业及例题)

层流区(滞流区)或斯托克斯定律区:(10-4

) (2.6269.1) 相应沉降速度计算式:(公式不用记,掌握运算方法) ● 计算方法:

1、 试差法:

即先假设沉降属于某一流型(譬如层流区),则可直接选用与该流型相应的沉降速度公式计算t u ,然后按t u 检验Re t 值是否在原设的流型范围内。如果与原设一致,则求得的t u 有效。否则,按算出的Re t 值另选流型,并改用相应的公式求t u 。 2、 摩擦数群法:书p149 3、 K 值法: 书p150 ● 沉降设备:

为满足除尘要求,气体在降尘室内的停留时间至少等于颗粒的沉降时间,所以: 单层降尘室生产能力:t s blu V ≤(与高度H 无关,注意判断选择填空题)

多层降尘室:t s blu V )1n (+≤(n+1为隔板数,n 层水平隔板,能力为单层的(n+1)

倍)

二、离心沉降:

● 离心加速度:(惯性离心力场强度)R

u 2

T ;重力加速度:g

● 离心沉降速度u r :R u T s 2

3)(d 4ρζρρ-;重力沉降速度u T :g

s ρζ

ρρ3)

(d 4-

● 离心分离因数K C :

K C R

U

u T T

r

g u 2

==

(离心沉降速度与重力沉降速度的比值,表征离心沉降是重力沉降的多少倍) ● 离心沉降设备:

旋风分离器:利用惯性离心力的作用从气流中分离出尘粒的设备

性能指标:

1、 临界粒径d c :理论上在旋风分离器中能被完全分离下来的最小颗粒直径;

2、 分离效率:总效率η0;分效率ηp (粒级效率);

3、 分割粒径d 50:d 50是粒级效率恰为50%的颗粒直径;

4、 压力降△p :气体经过旋风分离器时,由于进气管和排气管及主体器壁所引起的摩擦阻力,流动时的局部阻力以及气体旋转运动所产生的动能损失等,造成气体的压力降。

(标准旋风)

标准旋风N e =5,ζ=8.0。

三、过滤:

● 过滤方式:

1、 饼层过滤:饼层过滤时,悬浮液置于过滤介质的一侧,固体物沉积于介质表

面而形成滤饼层。过滤介质中微细孔道的直径可能大于悬浮液中部分颗位的直径,因而,过滤之初会有一些细小颗粒穿过介质而使滤液浑浊,但是颗粒

会在孔道中迅速地发生“架桥”现象(见图),使小子孔道直径的细小颗粒也能被截拦,故当滤饼开始形成,滤液即变清,此后过滤才能有效地进行。可见,在饼层过滤中,真正发挥截拦颗粒作用的主要是滤饼层而不是过滤介质。饼层过滤适用于处理固体含量较高的悬浮液。

深床过滤:在深床过滤中,固体颗粒并不形成滤饼,而是沉积于较厚的粒状过

滤介质床层内部。悬浮液中的颗粒尺寸小于床层孔道直径,当颗粒随流体在床层内的曲折孔道中流过时,便附在过滤介质上。这种过滤适用于生产能力大而悬浮液中颗粒小、含量甚微的场合。自来水厂饮水的净化及从合成纤维纺丝液中除去极细固体物质等均采用这种过滤方法。 ● 助滤剂的使用及注意:

为了减少可压缩滤饼的流动阻力,有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上,以形成疏松饼层,使滤液得以畅流。这种预混或预涂的粒状物质称为助滤剂。

对助滤剂的基本要求如下:

①应是能形成多孔饼层的刚性颗粒,使滤饼有良好的渗透性、较高的空隙率及较低的流动阻力;

②应具有化学稳定性,不与悬浮液发生化学反应,也不溶于液相中。 应予注意,-般以获得清净滤液为目的时,采用助滤剂才是适宜的。 ● 恒压过滤方程式:(理解,书P175)

对于一定的悬浊液,若皆可视为常数,、及'、νμr 令ν

μ'1

r k =,k ——表征过滤物料特性的常数,

;恒压过滤时,压力差△p 不变,

k、A、s都是常数再令

●过滤常数的测定:书P179,包括压缩因子

●板框压力机:

过滤时,悬浮液在指定的压强下经滤浆通道自滤框角端的暗孔进入框内,滤液分别穿过两侧滤布,再经邻板板面流至滤液出口排走,固体则被截留于框内,如图所示,待滤饼充满滤框后,即停止过滤。

若滤饼需要洗涤,可将洗水压人洗水通道,经洗涤板角端的暗孔进入板面与滤布之间。

第四章传热

一、热传导、对流传热

二、总传热

三、换热器及强化传热途径

一、热传导、对流传热:

●传热基本方式:

1、热传导(宏观无位移):若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导(又称导热)。热传导的条件是系统两部分之间存在温度差,此时热量将从高温部分传向低温部分,或从高温物体传向与它接触的低温物体,直至整个物体的各部分温度相等为止。

2、热对流(宏观有位移):流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流(简称对流)。热对流仅发生在流体中。在流体中产生对流的原因有二:一是因流体中各处的温度不同而引起密度的差别,使轻者上浮,重者下沉,流体质点产生相对位移,这种对流称为自然对流;二是因泵(风机)或搅拌等外力所致的质点强制运动,这种对流称为强制对流。

3、热辐射(不需要介质):因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射。所有物体(包括固体、液体和气体)都能将热能以电磁波形式发射出去,而不需要任何介质,也就是说它可以在真空中传播。

4、对流传热:流体流过固体壁面(流体温度与壁面温度不同)时的传热过程称为对流传热。

1)流体无相变的对流传热流体在传热过程中不发生相变化,依据流体流动原因不同,可分为两种情况。

①强制对流传热,流体因外力作用而引起的流动;

②自然对流传热,仅因温度差而产生流体内部密度差引起的流体对.. 流动。2)流体有相变的对流传热流体在传热过程中发生相变化,它分为两种情况。

①蒸气冷凝,气体在传热过程中全部或部分冷凝为液体;

②液体沸腾,液体在传热过程中沸腾汽化,部分液体转变为气体

对流传热的温度分布情况

对流传热是集热对流和热传导于一体的综合现象。对流传热的热阻主要集中在层流内层,因此,减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径。

传热过程中热、冷流体(接触)热交换方式:(书p211)

1、直接接触式换热和混合式换热器;

2、蓄热式换热和蓄热器;

3、典型的间壁式换热器:(列管换热器,区分壳程、管程、单/多壳程、单/多

管程)

特定的管壳式换热器传热面积:S=dL

n S——传热面积;n——管数;d——管径,m;

L ——管长,m 。 ● 传热速率和热通量:

传热速率Q (又称热流量)指单位时间内通过传热面积的热量; 传热速率=

传热热阻传热推动力(温度差);Q=R

t

? R ——整个传热面的热阻,W C /。

热通量q (又称传热速度)指单位面机的传热速率。 q=

S

Q

d d ;q=

'

t R ?; R ’——单位传热面积的热阻,W C m /。.2 ● 热传导基本规律:

傅里叶定律:傅立叶定律为热传导的基本定律,表示通过等温表面的导热速率

与温度梯度及传热面积成正比,即: ● 通过平壁的稳态热传导:

1、 单层平壁的热传导:

b ——平壁厚度,m ;

△t ——温度差,导热推动力,C 。;

S

b

R λ=

——导热热阻,C 。/W ; λ

b R =

'——导热热阻,。/。.2W C m 2、 多层平壁的热传导:

在稳态导热时,通过各层的导热速率必相等,即Q=Q 1=Q 2=Q 3 ;热通量也相等:q=q 1=q 2=q 3

(三层)

(n层)

●通过圆筒壁的热传导:

1、单层圆筒壁的热传导:

2、多层圆筒壁的热传导:

Q 1=Q

2

=Q

3

=Q

n

(注意判断选择填空)

q 1>q

2

>q

3

>q

n

(n层)

●保温层的临界直径:

通常,热损失随保温层厚度的增加而减少。但是在小直径圆管外包扎性能不良的保温材料,随保泪层厚度增加,可能反而使热损失增大。

(散热区、保温区,d

大于B点保温才有意义)

二、总传热:(参考习题及例题)

●热量衡算:

● 总传热速率方程: Q=1

2

1

2ln t t t t t t KS m m

???-?=

??(△t 2需大于△t 1) 总传热系数K 、总热阻K

1

总热阻=热阻之和

三、换热器及强化传热途径:

● 间壁式换热器的类型:(掌握原理书p277)

管式换热器:

1、 蛇管式换热器(沉浸式蛇管换热器、喷淋式蛇管换热器)

2、 套管式换热器

3、 管壳式换热器(固定管板式换热器、U 形管换热器)

板式换热器: 1、 夹套式换热器 2、 板式换热器

3、 螺旋板式换热器(I 、II 、III 形)、 翅片式换热器: 1、 翅片管式换热器 2、 版翅片式换热器 热管换热器

● 间壁式换热器强化传热途径:

1、 增大平均温度差△t m

2、 增大传热面积S

1)翅化面;2)异形表面;3)多孔物质结构;4)采用小直径传热管。

3、增大总传热系数K

1)提高流体的流速;2)增强流体的扰动;3)在流体中加固体颗粒;4)采用短

管换热器;5)防止垢层形成和及时清除垢层。

第五章、蒸发(不挥发溶质)

一、概述及蒸发器

二、溶液沸点升高与温度差损失

三、多效蒸发及流程

一、概述及蒸发器:

●单效蒸发与多效蒸发:单效蒸发与多效蒸发在操作中一般用冷凝方法将二次

燕汽不断地移出,否则蒸汽与沸腾溶液趋于平衡,使蒸发过程无法进行。若将二次蒸汽直接冷凝,而不利用其冷凝热的操作称为单效蒸发。若将二次蒸汽引到下一蒸发器作为加热蒸汽,以利用其冷凝热,这种串联蒸发操作称为多效燕发。

●常见蒸发器类型及原理(书P302)

循环形(非膜式)蒸发器:

1、中央循环管式(或标准式)蒸发器

2、悬筐式蒸发器

3、外热式蒸发器

4、强制循环蒸发器

(单程型)膜式蒸发器:

1、升膜蒸发器

2、降膜蒸发器

3、升-降膜蒸发器

4、刮板搅拌薄膜蒸发器

直接加热蒸发器

二、溶液沸点升高与温度差损失:

●溶液的沸点:

溶液中含有不挥发的溶质,在相同条件下,其蒸气压比纯水的低,所以溶液的沸点就比纯水的要高,两者之差称为因溶液蒸气压下降而引起的沸点升高。

例如,常压下20%(质量百分数)NaOH水溶液的沸点为108.5℃,而水的沸点为100℃,此时溶液沸点升高8.5度。

由于有沸点升高现象,使同条件下蒸发溶液时的有效温度差下降8.5℃,正好与溶液沸点升高值相等,故沸点升高又称为温度差损失。

●温度差损失:(书P310)

温度差损失不仅仅是因为溶液中含有了不挥发性溶质引起的,蒸发器内的操作压力高于冷凝嚣以克服二次蒸汽从蒸发器流到冷凝器的阻力损失、蒸发器的操作需维持一定的液面等因素都会造成温度差损失。

1、因溶液蒸气压下降而引起的温度差损失△’

2、因加热管内液柱静压力而引起的温度差损失△’’

3、由于管路流动阻力而引起的温度差损失△’’’

三、多效蒸发及流程:(书P322,搞清楚前后黏度、压强、温度)

P 1>P

2

>P

3

T

1

>T

2

>T

3

溶液的沸点必纯溶剂的高,冷凝液的沸点高于二次

蒸汽。

第六章蒸馏(液体混合物挥发度不同)

一、平衡关系

二、精馏原理及流程

三、精馏过程计算

一:平衡关系:

● 用饱和蒸气压和相平衡常数表示的气液平衡关系:

由拉乌尔定律得出,p-溶液上方组分平衡分压,

Pa 。p ’-在溶液温度下纯组分的饱和蒸气压,Pa 。x-溶液中组分的摩尔数。下标A 表示易挥发组分,B 表示难挥发组分。Xb=(1-Xa)

泡点方程式0

B

0A 0

B

A p p p p x --= 露点方程式0

B

0A 0

B

0A A 0A A A p p p p p p p x p p p y --=== 道尔顿分压定律得出。 挥发度 A A A x p v = 对于理想溶液 0

A

0A p x x p v A

A ==。V

B 同理表示 相对挥发度:易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比 B

B A A B A //x p x

p v v ==α ● 相图:(t-x-y 图)(x-y 图)

3、相平衡方程式: x

x

y )1(1-+=

αα

4、简单蒸馏流程特点:简单蒸馏是将原料液一次加入蒸馏釜中,在恒压下

加热使之部分汽化,产生的蒸气进入冷凝器中冷凝,随着过程的进行,釜液中易挥发组分含量不断降低,当釜液组成达到规定值时,即停止蒸馏操作,釜液一次排出。

二、精馏原理及流程:

原理:液体混合物经多次部分汽化和冷凝后,

便可得到几乎完全的分离。

流程:原料液经预热器加热到指定温度后.送入精馏塔的进料板,在进料板上

与自塔上部下降的回流液体汇合后,逐板溢流,最后流人塔底再沸器中。在每层板上,回流液体与上升蒸气互相接触,进行传热传质过程。操作时,连续地从再沸器取出部分液体作为地底产品(釜残掖),部分液体汽化,产生上升蒸气,依次通过各层塔板。塔顶蒸气进人冷凝器中被全部冷凝,并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品(馏出液)。

通常,将原料液进入的那层板称为加料板,加料板以上的塔段称为精馏段加料板以下的塔段(包括加料板)称为提馏段。

三、精馏过程计算:

总物料衡算 F=D+W 易挥发组分衡算 Fx F =Dy +Wx 塔顶易挥发组分的回收率 %100?=F

D

D Fx Dx η 塔釜难挥发组分的回收率 %100)

1()

1(?--=

F W W x F x W η

回流比:D

L R =

最小回流比 q

q q D x y y x R --=

min R =(1.1~2.0)R min

操作线远离平衡线,↓

↓→设备费

T N

R ↑

L ↑

↑↑

↑→→操作费

冷凝器、再沸器热负荷

,V V

● 进料热状况的影响及q 线方程

并由此得到 L ,=L +qF 及 V '=V +(q -1)F 进料热状况对q 值及q 线的影响:

q 线方程 1

1---=

q x x q q

y F 必过点e (F x ,F x )

● 操作线方程:

精馏段操作线方程:

总物料衡算 V =L +D 易挥发组分衡算 Vy n +1=Lx n +Dx D 操作线方程 D n n x R x R R y 1

1

11+++=

+ 必过点a (D x ,D x ) 提馏段操作线方程:

总物料衡算 L ‘=V ’+W 易挥发组分衡算 L ,

x m ,

=V ,

y m +1,

+Wx W 操作线方程 W m m x V

W

x V L y

'''''1

-=+ 必过点C (W x ,W x )

或 W m m x W

L W x W L L y

---=+''

'',

1

高中化学知识点总结材料

高中化学基础知识整理 Ⅰ、基本概念与基础理论: 一、阿伏加德罗定律 1.内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。2.推论 (1)同温同压下,V1/V2=n1/n2 同温同压下,M1/M2=ρ1/ρ2 注意:①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。②使用气态方程PV=nRT有助于理解上述推论。 3、阿伏加德罗常这类题的解法: ①状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01×105Pa、25℃时等。 ②物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。 ③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成和胶体粒子,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。 二、离子共存 1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。 (1)有气体产生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。 (2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。 (3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、 CN-、C17H35COO-、等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+与OH-不能大量共存。 (4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。 2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。 (1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。 (2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。 3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)。 例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。 4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。

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化工流程题特点及常见考点( 重点班 ) 化学组杨锐钦 一、化工流程题特点 1. 工业生产流程题主要框架: 原料→I 预处理→II 分离提纯→III 核心反应→产品 抓箭头:①主线主产品;②支线副产品;③回头循环品。 2.试题本质:想办法从混合物中制取纯净物。 3.核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。 (1 )据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写方程式;(2)滤液滤渣的成分;(3) 调 PH值的范围及试剂的选择;( 4)核心反应条件的控制和原因;( 5)选择化学除杂试剂及 原因;( 6)绿色化学评价;(7)实验操作和仪器;( 8)相关计算 4.读题: ( 1)先粗读:明确原料、明确杂质、明确目标产品。先不必把每个环节的原理都搞清 楚。 (2)针对问题再精读:分析细节,根据问题去研究某一步或某一种物质。 (3)第三,要看清所问问题,不能答非所问,并注意语言表达的规范 性。二、常见考点 (一)、样品的预处理 1.矿样的预处理方法: (1)原料预处理 ①粉碎目的:增大接触面积,加快反应速率;或使反应更完全。 ②煅烧目的: (A) 除去有机物杂质或者碳的杂质 ; 或 (B) 使一些具有还原性的物质被空气中氧 气氧化、分解(思考样品成分中是否有具有还原性的物质,且看在整个流程中是否需要被氧 化);或(C) 改变矿样的结构,使其在后面的酸溶(或碱溶或水溶)中更易溶解。③溶解:有酸 溶、碱溶、水溶;又叫酸浸、碱浸、水浸。 酸浸目的:与酸反应,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。 碱浸目的:与碱反应,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。 水浸目的:使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。 【注】浸出:固体加水(酸)溶解得到离子。 浸出率:转入浸出液中的溶质量与物料原含溶质总量的比值。 提高浸出率的措施通常有粉碎、搅拌、升温、增大酸(或碱)浓度。 2. 植物样品预处理: (1)灼烧:如海带中碘的提取、茶叶中铁含量的测定,灼烧成灰之后,再用水浸, 为了加快其溶解速率可以加热、不断搅拌。 (2)研磨成汁:提取植物样品中的有机物所用方法(如波菜中草酸含量的测定),研磨成 汁之后,如该有机物可溶于水,研磨之后,可用水浸取;如该有机物不溶于水,就用有机 溶剂来萃取。 (二)、控制反应条件 1.调节 pH 值目的:控制溶液酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 调节 PH值除杂:(常考除 Fe2+、Fe3+)(1)除 Fe2+要将其氧化成Fe3+,氧化剂可选择H2O2、 Cl 2、HNO3、 NaClO 或氯水,到底选择谁,要据具体的题景来选择;(2)调PH值所加试剂: 一般是含被提纯物质中的金属阳离子对应的 a. 金属、 b. 金属氧化物、 c. 金属氢氧化物、 d. + 金属碳酸盐(总之,这些物质要能与H 反应,又难溶于水,这样可即使过量而又不会引入新 2+3+ 的杂质离子)。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。有时候也可能加NaOH或氨水来调PH值(要求Na 、 NH4不会在 后续的程序中难以分离),要据题意具体分析(3) PH 值的调节范围:根据离子完全沉淀或 开始沉淀的PH值数据来选择,应该是题目中原始数据的组合。 例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH

化工原理终极总结

第一章流体与输送机械 1、基本研究方法:实验研究法、数学模型法 2、牛顿粘性定理: 应用条件: 3、阻力平方区:管内阻力与流速平方成正比的流动区域; 原因:流体质点与粗糙管壁上凸出的地方直接接触碰撞产生的惯性阻力在压倒地位。 4、流动边界层:紧贴壁面非常薄的一区域,该薄层内流体速度梯度非常大。 流动边界层分离的弊端:增加流动阻力。 优点:增加湍动程度。 5、流体黏性是造成管内流动机械能损失的原因。 6、压差计: 文丘里 孔板 转子 7、离心泵工作原理: 离心泵工作时,液体在离心力的作用下从叶轮中心被抛向外缘并获得能

量,使叶轮外缘的液体静压强提高。液体离开叶轮进入泵壳后,部分动能转变成为静压能。当液体从叶轮中心被抛向外缘时,在中心处形成低压区,在外界与泵吸入口的压差作用下,致使液体被吸进叶轮中心。 8、汽蚀现象:离心泵安装过高,泵进口处的压力降低至同温度下液体的饱和蒸汽压,使液体气化,产生气泡。气泡随液体进入高压区后立即凝结消失,形成真空导致巨大的水力冲击,对泵造成损害。 9、气缚现象:离心泵启动时,若泵内存在空气,由于空气密度大大低于输送流体的密度,经离心力的作用产生的真空度小,没有足够的压差使液体进入泵内,从而吸不上液体。 10、泵壳作用:收集液体和能量转化(将流体部分动能转化为静压能) 11、离心泵在设计流量下工作效率最高,是因为:此时水力损失小。 12、大型泵的效率通常高于小型泵是由于:容积效率大。 13、叶轮后弯的优缺点 优点:叶片后弯使液体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转化为势能的损失小,泵的效率高。 缺点:产生同样的理论压头所需泵的体积大。 14、正位移泵(往复泵)的特点:a流量与管路状况、流体温度、黏度无关; b 压头仅取决于管路特性。(耐压强度) c 不能在关死点运转。 d 很好的自吸

(完整版)初中化学金属知识点总结

金属和金属材料复习教案 [考点梳理] 考点1 金属材料 1.金属材料包括纯金属(90多种)和合金(几千种)两类。 金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。 2.金属制品是由金属材料制成的,铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。 考点2 金属材料的发展史 根据历史的学习,我们可以知道金属材料的发展过程。商朝,人们开始使用青铜器;春秋时期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前,又开始了铝的使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位。 金属分类:重金属:如铜、锌、铅等 轻金属:如钠、镁、铝等; 黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。Fe、Mn、Cr(铬) 有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。 考点3 金属的物理性质 1.共性:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。 (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。 (2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色) (3)有良好的导热性、导电性、延展性 2.一些金属的特性:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属都是固体,汞却是液体;各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;银的导电性和导热性最好,锇的密度最大,锂的密度最小,钨的熔点最高,汞的熔点最低,铬的硬度最大。 (1)铝:地壳中含量最多的金属元素(2)钙:人体中含量最多的金属元素 (3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)(5)铬:硬度最高的金属(6)钨:熔点最高的金属(7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属(9)锂:密度最小的金属 检测一:金属材料(包括和 ) 1、金属的物理性质

人教版高中化学知识点详细总结(很全面)

高中化学重要知识点详细总结一、俗名 无机部分: 纯碱、苏打、天然碱、口碱:Na2CO3小苏打:NaHCO3大苏打:Na2S2O3石膏(生石膏):CaSO4.2H2O 熟石膏:2CaSO4·.H2O 莹石:CaF2重晶石:BaSO4(无毒)碳铵:NH4HCO3 石灰石、大理石:CaCO3生石灰:CaO 食盐:NaCl 熟石灰、消石灰:Ca(OH)2芒硝:Na2SO4·7H2O (缓泻剂) 烧碱、火碱、苛性钠:NaOH 绿矾:FaSO4·7H2O 干冰:CO2明矾:KAl (SO4)2·12H2O 漂白粉:Ca (ClO)2、CaCl2(混和物)泻盐:MgSO4·7H2O 胆矾、蓝矾:CuSO4·5H2O 双氧水:H2O2皓矾:ZnSO4·7H2O 硅石、石英:SiO2刚玉:Al2O3 水玻璃、泡花碱、矿物胶:Na2SiO3铁红、铁矿:Fe2O3磁铁矿:Fe3O4黄铁矿、硫铁矿:FeS2铜绿、孔雀石:Cu2 (OH)2CO3菱铁矿:FeCO3赤铜矿:Cu2O 波尔多液:Ca (OH)2和CuSO4石硫合剂:Ca (OH)2和S 玻璃的主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2过磷酸钙(主要成分):Ca (H2PO4)2和CaSO4重过磷酸钙(主要成分):Ca (H2PO4)2天然气、沼气、坑气(主要成分):CH4水煤气:CO和H2硫酸亚铁铵(淡蓝绿色):Fe (NH4)2 (SO4)2溶于水后呈淡绿色 光化学烟雾:NO2在光照下产生的一种有毒气体王水:浓HNO3与浓HCl按体积比1:3混合而成。 铝热剂:Al + Fe2O3或其它氧化物。尿素:CO(NH2) 2 有机部分: 氯仿:CHCl3电石:CaC2电石气:C2H2 (乙炔) TNT:三硝基甲苯酒精、乙醇:C2H5OH 氟氯烃:是良好的制冷剂,有毒,但破坏O3层。醋酸:冰醋酸、食醋CH3COOH 裂解气成分(石油裂化):烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等。甘油、丙三醇:C3H8O3 焦炉气成分(煤干馏):H2、CH4、乙烯、CO等。石炭酸:苯酚蚁醛:甲醛HCHO 福尔马林:35%—40%的甲醛水溶液蚁酸:甲酸HCOOH 葡萄糖:C6H12O6果糖:C6H12O6蔗糖:C12H22O11麦芽糖:C12H22O11淀粉:(C6H10O5)n 硬脂酸:C17H35COOH 油酸:C17H33COOH 软脂酸:C15H31COOH 草酸:乙二酸HOOC—COOH 使蓝墨水褪色,强酸性,受热分解成CO2和水,使KMnO4酸性溶液褪色。二、颜色 铁:铁粉是黑色的;一整块的固体铁是银白色的。Fe2+——浅绿色Fe3O4——黑色晶体 Fe(OH)2——白色沉淀Fe3+——黄色Fe (OH)3——红褐色沉淀Fe (SCN)3——血红色溶液FeO——黑色的粉末Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色Fe2O3——红棕色粉末FeS——黑色固体 铜:单质是紫红色Cu2+——蓝色CuO——黑色Cu2O——红色CuSO4(无水)—白色CuSO4·5H2O——蓝色Cu2(OH)2CO3—绿色Cu(OH)2——蓝色[Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液 BaSO4、BaCO3、Ag2CO3、CaCO3、AgCl 、Mg (OH)2、三溴苯酚均是白色沉淀 Al(OH)3白色絮状沉淀H4SiO4(原硅酸)白色胶状沉淀 Cl2、氯水——黄绿色F2——淡黄绿色气体Br2——深红棕色液体I2——紫黑色固体 HF、HCl、HBr、HI均为无色气体,在空气中均形成白雾 CCl4——无色的液体,密度大于水,与水不互溶KMnO4--——紫色MnO4-——紫色 Na2O2—淡黄色固体Ag3PO4—黄色沉淀S—黄色固体AgBr—浅黄色沉淀 AgI—黄色沉淀O3—淡蓝色气体SO2—无色,有剌激性气味、有毒的气体 SO3—无色固体(沸点44.8 0C)品红溶液——红色氢氟酸:HF——腐蚀玻璃 N2O4、NO——无色气体NO2——红棕色气体NH3——无色、有剌激性气味气体 三、现象: 1、铝片与盐酸反应是放热的,Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的; 2、Na与H2O(放有酚酞)反应,熔化、浮于水面、转动、有气体放出;(熔、浮、游、嘶、红) 3、焰色反应:Na 黄色、K紫色(透过蓝色的钴玻璃)、Cu 绿色、Ca砖红、Na+(黄色)、K+(紫色)。 4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟; 5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰; 6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟; 7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾; 8、SO2通入品红溶液先褪色,加热后恢复原色; 9、NH3与HCl相遇产生大量的白烟;10、铝箔在氧气中激烈燃烧产生刺眼的白光; 11、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光,在CO2中燃烧

化工原理知识点总结

一、流体力学及其输送 1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。 2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。 3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy,(F:剪应力;A:面积;μ:粘度;du/dy:速度梯度)。 4.两种流动形态:层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流。当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2。 5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C。 6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re,湍流时λ=F(Re,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同) 7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。孔板流量计的特点;结构简单,制造容易,安装方便,得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大,孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损,因此要定期进行校正,同时流量较小时难以测定。 转子流量计的特点——恒压差、变截面。 8.离心泵主要参数:流量、压头、效率(容积效率?v:考虑流量泄漏所造成的能量损失;水力效率?H:考虑流动阻力所造成的能量损失;机械效率?m:考虑轴承、密

封填料和轮盘的摩擦损失。)、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m3 1atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg (1)被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压-大气压 (2)被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压-绝压= -表压 10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳(蜗壳形)和 轴封装置 离心泵的叶轮闭式效率最高,适用于输送洁净的液体。半闭式和开式效率较低,常用于输送浆料或悬浮液。 气缚现象:贮槽内的液体没有吸入泵内。汽蚀现象:泵的安装位置太高,叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。原因(①安装高度太高②被输送流体的温度太高,液体蒸汽压过高;③吸入管路阻力或压头损失太高)各种泵:耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体 12. 往复泵的流量调节 ? (1)正位移泵 ? 流量只与泵的几何尺寸和转速有关,与管路特性无关,压头与流量无关,受管路的承压能力所限制,这种特性称为正位移性,这种泵称为正位移泵。 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ??? ? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ

材料化学总结

第一章绪论 ●材料和化学药品 化学药品的用途主要基于其消耗; 材料是可以重复或连续使用而不会不可逆地变成别的物质。 ●材料的分类 按组成、结构特点分:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料 按使用性能分:Structural Materials ——主要利用材料的力学性能;Functional Materials ——主要利用材料的物理和化学性能 按用途分:导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料、电子信息材料、感光材料等等●材料化学的主要内容:结构、性能、制备、应用 第二章材料的结构 2.1 元素和化学键 ●了解元素的各种性质及其变化规律:第一电离能、电子亲和势、电负性、原子及离子半径 ●注意掌握各种结合键的特性及其所形成晶体材料的主要特点 ●了解势能阱的概念: 吸引能(attractive energy,EA):源于原子核与电子云间的静电引力 排斥能(repulsive energy,ER):源于两原子核之间以及两原子的电子云之间相互排斥 总势能(potential energy):吸引能与排斥能之和 总势能随原子间距离变化的曲线称为势能图(势能阱) 较深的势能阱表示原子间结合较紧密,其对应的材料就较难熔融,并具有较高的弹性模量和较低的热膨胀系数。 2.2 晶体学基本概念 ●晶体与非晶体(结构特点、性能特点、相互转化) 晶体:原子或原子团、离子或分子在空间按一定规律呈周期性地排列构成(长程有序) 非晶体:原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成(长程无序、短程有序) 晶态与非晶态之间的转变 ? 非晶态所属的状态属于热力学亚稳态,所以非晶态固体总有向晶态转化的趋势,即非晶态固体在一定温度下会自发地结晶,转化到稳定性更高的晶体状态。 ? 通常呈晶体的物质如果将它从液态快速冷却下来也可能得到非晶态。 ●晶格、晶胞和晶格参数 周期性:同一种质点在空间排列上每隔一定距离重复出现。 周期:任一方向排在一直线上的相邻两质点之间的距离。 晶格(lattice):把晶体中质点的中心用直线联起来构成的空间格架。 结点(lattice points):质点的中心位置。 空间点阵(space lattice):由这些结点构成的空间总体。 晶胞(unit cell):构成晶格的最基本的几何单元。 ●晶系 熟记7个晶系的晶格参数特征 了解14种空间点阵类型 ●晶向指数和晶面指数 理解晶面和晶向的含义 晶面——晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点平面称为晶面,即结晶多面体上的面。

高中化学化学工艺流程答题规律详细总结(1)

化学工艺流程答题规律总结 第Ⅰ部分 一、【考点分析】 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是: ①从题干中获取有用信息,了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么;B.发生了什么反应;C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息,帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。 二、【工业流程题中常用的关键词】 原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水) 灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘 酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀) 氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节pH促进水解(沉淀) 控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 三、【工业流程常见的操作】 (一)原料的预处理 ①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等) ②水浸:与水接触反应或溶解。 ③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有

《化工原理》公式总结

第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程:gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程:ρ ρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 4. 实际流体机械能衡算方程:f W p u g z p u g z ∑+++=++ ρρ222212112121+ 5. 雷诺数:μρ du =Re 6. 范宁公式:ρρμλf p d lu u d l Wf ?==??=2 2322 7. 哈根-泊谡叶方程:2 32d lu p f μ=? 8. 局部阻力计算:流道突然扩大:2211?? ? ??-=A A ξ流产突然缩小:??? ??-=2115.0A A ξ 第二章 非均相物系分离 1. 恒压过滤方程:t KA V V V e 222=+ 令A V q /=,A Ve q e /=则此方程为:kt q q q e =+22 第三章 传热 1. 傅立叶定律:n t dA dQ ??λ-=,dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系:)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率:b t t A Q 21-=λ,或m A b t Q λ?= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln 1(21 221r r t t l Q λπ-=或m A b t t Q λ21-= 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程:C r l Q t +- =ln 2λπ(由公式4推导)

6. 三层圆筒壁定态热传导方程:3 4123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-= 7. 牛顿冷却定律:)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α 8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数22 3μ ρβtl g Gr ?= 9. 流体在圆形管内做强制对流: 10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d l k Nu Pr Re 023.08.0=,或k Cp du d ??? ? ????? ??=λμμρλα8.0023.0,其中当加热时,k=0.4,冷却时k=0.3 10. 热平衡方程:)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+= 无相变时:)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=,若为饱和蒸气冷凝:)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数:2 1211111d d d d b K m ?+?+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程: 212121211111d d R R d d d d b K s s m ?++?+?+=αλα 13. 总传热速率方程:t KA Q ?= 14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程:???? ??-=--2 2111112211ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程:???? ??+=--2 2111122111ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程:2 221ln p m c q KA t T t T =-- 第四章 蒸发 1. 蒸发水量的计算:110)(Lx x W F Fx =-= 2. 水的蒸发量:)1(1 0x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度:W F F x -= 0 4. 单位蒸气消耗量:r r D W '=,此时原料液由预热器加热至沸点后进料,且不计热损失,r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热

计算机在材料化学中的应用知识点总结

计算机在材料化学中的应用 第一章绪论 1.工程模拟:在模型的基础上观察客观世界的各种系统并进行实验研究的技术。 2.模型的构造 (1)模型的分类:物理模型(动、静);描述性模型;数学模型(动、静;数值法、解析法)(2)模型的构造方法: a.理论分析; b.类比分析; c.数据分析:使用系统回归分析的方法利用若干能表征系统规律,描述系统状态的数据来建立系统的数学模型。 d.人工假设:基于对系统的了解,将系统中不确定的因素假定为若干组确定的取值,而建立系统模型。 3.过程模拟(流程模拟) a.稳态流程模拟; b.动态流程模拟:利用计算机技术、图形原理和成像方法在屏幕上以动态、直观、立体、彩色的方式显示物体运动的过程模拟。 4.工程模拟研究的步骤: 问题描述; 设定目标和总体方案; 构造模型; 数据收集; 编制程序; 程序验证; 模型确认; 实验确认。 5.相关英文简称 CAD:计算机辅助设计。 CAM:计算机辅助制造。 CAPP:计算机辅助工艺过程设计(computer aided process planning)。 在化学领域CAPP:计算机辅助合成路线设计。 DCS:分散控制系统。 6.分子模拟的方法中主要有四种:量子力学方法、分子力学方法、分子动力学方法、分子蒙特卡洛方法。 7.分子模拟法是用计算机以原子水平的分子模型来模拟分子的结构和行为,进而模拟分子系统的各种物理与化学性质。(定义)

8.分子模拟方法与高分子理论和材料设计的关系 第二章数值计算 方程求根 1.二分法 原则:保持新区间两端的函数值异号,对分n次得到第n个区间的长度为最初区间长度(x1-x0)的1/2n ,在误差允许范围内,取In的中点为方程的根,则误差小于1/2(n+1) (x1-x0),这种对分区间,不断缩小根的搜索范围的方法叫二分法。 此法简单、快速、不易丢根。 二分法求根原则(跳出条件): (1)函数f(x)的绝对值小于指定的e1; (2)最后的小区间的一半宽度小于指定的自变量容差e2。 二分法函数: V oid root(float a,float b,int*n,float fa,float fb,float e1,float e2,float rt[20]) { float a0,f0;a0=(a+b)/2;f0=f(a0); While((fabs(a-b)>e2)&&(f0>e1)) { if(f0*fa>0){a=a0;fa=f0;} If(f0*fb>0){b=a0;fb=f0} a0=(a+b)/2;f0=f(a0); } *n=*n+1;rt[*n]=a0; } 弦截法求根:不取区间的中点,而取AB与X轴的交点为根的估算值。 优点:比原来趋近根的速度快 2.迭代法 方法概述:二分法和弦截法实质上就是迭代法,在迭代的每一步都是利用两个初始的―x‖去求一个新的―x‖值,能否在迭代的每一步只用一个―x‖值去求新的―x‖呢?这就是一点迭代法,通常简称为迭代法。 3牛顿法 方法原理:将f(x)在x=x0附近按泰勒级数展开; f (x) = f (x0) + (x-x0) f′(x0) + !2)0 (2 x x f〞(x0) + …

高二化学知识点归纳大全

高二化学知识点归纳大全 相信大家在高一的时候已经选好文科和理科,而理科的化学是理科生最烦恼的。以下是我整理高二化学知识点归纳,希望可以帮助大家把知识点归纳好。 1、化学反应的反应热 (1)反应热的概念: 当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。 (2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。 Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。 (3)反应热的测定 测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下: Q=-C(T2-T1)式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。 2、化学反应的焓变 (1)反应焓变 物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。 反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。 (2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。 对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热

能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系: ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应。 ΔH<0,反应释放能量,为放热反应。 (4)反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+ O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1,且ΔH后注明反应温度。 ③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍。 3、反应焓变的计算 (1)盖斯定律 对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。 (2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算。 常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和。

化工流程题知识点总结

工艺流程题解题技巧 一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。①首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质;②然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物;③最后,思考要用什么样的方法才能将杂质除去。这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 二、物质制备类工艺流程题这样的题目一般①先是确定要制备什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质(具有某些特殊性质的产物,要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质,比如:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等);②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:反应物是什么?反应方程式是什么?该反应造成了什么后果?对制造产品有什么作用?③从问题中获取信息,帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质,则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如: ⑴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。 ⑵如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应的酸来防止水解。如:制备FeCb、AICI3、MgC2、Cu(NO)2等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解,否则得到的产物分别是F Q Q、AI2Q、MgOCuQ而像Al2(SO)3、NaAIQ、NaCO 等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中AI(QH)3、HSQ、NaHCQ、NaOH都不是挥发性物质, 在蒸发时, 抑制了盐的水解, 最后得到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂,则要防止它们发生氧化还原的物质,如:含Fe2+、SQ2-等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。 ⑷如果产物是一种易吸收空气中的CQ或水(潮解或发生反应)而变质的物 质(如NaOH固体等物质),则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去,也要防止空气中的CO或水进入装置中。

九年级化学第八章金属知识点总结

艰第八单元 金属和金属材料 第一节 金属材料 ● 金属材料:金属材料包括纯金属以及它们的合金。 ● 金属的物理性质 ? 在常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色); ? 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 ● 金属之最 ? 地壳中含量最多的金属元素——铝 ? 人体中含量最多的金属元素——钙 ? 目前世界年产量最多的金属——铁(铁>铝>铜) ? 导电、导热性最好的金属——银(银>铜>金>铝) ? 熔点最高的金属——钨 ? 熔点最低的金属——汞 ? 硬度最大的金属——铬 ? 密度最大的金属——锇 ? 密度最小的金属——锂 ● 金属的分类 ● 金属的应用 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 ? 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 ? 钨——灯丝——熔点高 ? 铬——电镀——硬度大 ? 铁——菜刀、镰刀、锤子等 ? 汞——体温计液柱 ? 银——保温瓶内胆 ? 铝——“银粉”、锡箔纸 ● 合金:由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。 合金是混合物。金属氧化物不是合金。 ● 目前已制得的纯金属只有90多种,而合金已达几千种。 ● 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,抗腐蚀性强。 ● 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。 ● 黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。 有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。 重金属:如铜、锌、铅等 轻金属:如钠、镁、铝等

高一化学知识点总结

第一章从实验学化学-1- 化学实验基本方法 过滤一帖、二低、三靠分离固体和液体的混合体时,除去液体中不溶性固体。(漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯) 蒸发不断搅拌,有大量晶体时就应熄灯,余热蒸发至干,可防过热而迸溅把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干,在蒸发皿进行蒸发 蒸馏①液体体积②加热方式③温度计水银球位置④冷却的水流方向⑤防液体暴沸利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质(蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶) 萃取萃取剂:原溶液中的溶剂互不相溶;②对溶质的溶解度要远大于原溶剂;③要易于挥发。利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,主要仪器:分液漏斗 分液下层的液体从下端放出,上层从上口倒出把互不相溶的两种液体分开的操作,与萃取配合使用的 过滤器上洗涤沉淀的操作向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次 配制一定物质的量浓度的溶液需用的仪器托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 主要步骤:⑴计算⑵称量(如是液体就用滴定管量取)⑶溶解(少量水,搅拌,注意冷却)⑷转液(容量瓶要先检漏,玻璃棒引流)⑸洗涤(洗涤液一并转移到容量瓶中)⑹振摇⑺定容⑻摇匀 容量瓶①容量瓶上注明温度和量程。②容量瓶上只有刻线而无刻度。①只能配制容量瓶中规定容积的溶液;②不能用容量瓶溶解、稀释或久贮溶液;③容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度20℃左右 第一章从实验学化学-2- 化学计量在实验中的应用 1 物质的量物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体 2 摩尔物质的量的单位 3 标准状况 STP 0℃和1标准大气压下 4 阿伏加德罗常数NA 1mol任何物质含的微粒数目都是6.02×1023个 5 摩尔质量 M 1mol任何物质质量是在数值上相对质量相等 6 气体摩尔体积 Vm 1mol任何气体的标准状况下的体积都约为 7 阿伏加德罗定律(由PV=nRT推导出) 同温同压下同体积的任何气体有同分子数 n1 N1 V1 n2 N2 V2 8 物质的量浓度CB 1L溶液中所含溶质B的物质的量所表示的浓度 CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB 9 物质的质量m m=M×n n=m/M M=m/n 10 标准状况气体体积V V=n×Vm n=V/Vm Vm=V/n 11 物质的粒子数N N=NA×n n =N/NA NA=N/n 12 物质的量浓度CB与溶质的质量分数ω 1000×ρ×ω M 13 溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀) 以物质的量为中心

化学工艺流程答题规律详细总结

化学工艺流程答题规律详细总结

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化学工艺流程答题规律总结 第I部分 一、【考点分析】 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此 类型题目的基本步骤是: ①从题干中获取有用信息,了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A ?反应物是什么;E.发生了什么反应;C.该反应造 成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息,帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是 否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。 二、【工业流程题中常用的关键词】 原材料:矿样(明矶石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水) 灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘 酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节p H促进水解(沉淀) 氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节p H促进水解(沉淀) 控制p H值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 三、【工业流程常见的操作】 (一)原料的预处理 ①粉碎、研磨:减小固体的颗粒

材料化学考试重点整理

第一章 1、材料的基本概念 材料是人类赖以生存的基础,材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设,国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分,是社会现代化的物质基础与先导。 材料,尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。 材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切,新材料对提高人民生活,增加国家安全,提高工业生产率与经济增长提供了物质基础,因此新材料的发展十分重要。 材料是一切科学技术的物质基础,而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。 2、什么是材料科学工程 具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点,并且具有鲜明的工程性。 3、什么是材料化学 材料化学在研究开发新材料中的作用,就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系,使人们能够设计新型材料,提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 采用新技术和新工艺方法,合成新物质和新材料,通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。 材料化学既是材料科学的一个重要分支,也是材料科学的核心内容。同时又是化学学科的一个组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。 4、材料的分类 (1)按照材料的使用性能:可分为结构材料与功能材料两类 结构材料的使用性能主要是力学性能; 功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。 (2)以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类:金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。 第二章 1、原子结合---键合 两种主要类型的原子键:一次键和二次键。 (1)一次键的三个主要类型:离子键、共价键和金属键。(一次键都涉及电子的转移,或者是电子的共用。)一次键通常比二次键强一个数量级以上。 ①金属键:自由电子和正离子组成的晶体格子之间的相互作用就是金属键。没有方向性和饱和性的。 ②离子键:包含正电性和负电性两种元素的化合物最通常的键类型为离子键。阴阳离子的电子云通常都是球形对称的,故离子键没有方向性和饱和性。 ③共价键:由两个原子共有最外层电子的键合,使每个原子都达到稳定的饱和电子层。共价键具有方向性和饱和性。 (2)二次键:范德华键(二次键既不涉及电子的转移,也不涉及电子的共用。) 以弱静电吸引的方式使分子或原子团连接在一起的,比前3种键合力要弱得多。包含色散效应、分子极化、氢键。 ①色散效应:对称的分子和惰性气体原子,由于电子运动的结果,有时分子或原子的内部会发生电子的偏离而引起瞬时的极化,形成诱导瞬间电偶极子,就会产生很弱的吸引力,这样的吸引力在其它力不存在时能使分子间产生结合。 ②分子极化:原子、离子及分子的电荷并不是固定在一定部位上,它们在相互靠近时,电荷会发生偏移,形成

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