专题讲座四无机化工流程题复习策略与解题方法指导

1、专题讲座四无机化工流程题复习策略与解题方法指导(4) 若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是 _O-1已知：Na2CO310H2O(s)=Na2CO3(s) + 10H2O(g)出1= + 532.36 kJ molNa2CO310H2O(s)=Na2CO3H2O(s) + 9H2O(g)&=+ 473.63 kJ mo1写出 Na2CO3H2O 脱水反应的热化学方程式 _迁移应用 1 锂被誉为“金属味精”，以 LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。业上常以B锂辉矿(主要成分为 LiAlSi2O6,还含有 FeO、MgO、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其

2、 中一种工艺流程如下：恥临胡幌琉酸(过拭)碳魅钙水DCa(OII)DCa(OII) 1 1N N 垃 6LiiCO,LiiCO,沉徒反应n(pH=5)反应酊CpH=ll )P P - -轉挥豺-*反应I I反应 IVIV? 靛 A A氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀 pH2. 73. 79. 6完全沉淀 pH3. 74. 711工业生产流程主线规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制热点题型探究热点 1 碱金属及其矿物的开发利用【例 1】 碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原水一1 1NaOLINaOLI

3、Nag* HQ一I协势脱水I试剂绻N町0|检验I料。工业碳酸钠(纯度约 98%)中含有Fe3+、C和 SO4等杂质，提纯工艺流程如下： 已知碳酸钠的溶解度 (S)随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题:(1)滤渣的主要成分为_“趁热过滤”的原因是_(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是射E60E6050504040303020201010(I(I273273 2 2财313313 333333(写出一种)O35335337337377K77KCa2+、Mg2+Li2CO3 在不同温度下的溶解度如下表:温度/c010205075100Li2CO3 的溶解度/g1. 5391 . 40

4、61. 3291. 1810. 8660. 728请回答下列问题:(1) 用氧化物形式表示 LiAISi2O6 的组成:(2) 反应n加入碳酸钙的作用是 _已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH :(3)写出反应川中生成沉淀 A 的离子方程式： _反应W生成 Li2CO3 沉淀，写出在实验室中得到 Li2CO3 沉淀的操作名称 Li2CO3沉淀要使用(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是用氨水调节溶液的 pH 约为 8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2通常条件下 KspFe(OH)3 = 4.0X(3) 配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是(4)“结晶”操作中，母液经蒸

5、发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矶 晶水)。母液不能蒸干的原因是(5) “分离”操作名称是 _ (填字母代号)oA .蒸馏B .分液 C.过滤测定铵明矶组成的方法是：a.称取 0.453 0 g 铵明矶样品，高温灼烧，得AI2O3固体 0.102 0 g；b.称取 0.453 0 g 铵明矶样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的 BaCl2溶液，经陈化、过滤、灰化,得 BaSO40.465 9 goc.称取 0.453 0 g 铵明矶样品，加入足量的NaOH 溶液，加热，将产生的气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重 则铵，洗涤所得(5)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生

6、的氯气中会混有少量氧气，原因是_热点 2 镁、铝及其矿物的开发利用【例21高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下:过氧化氢/氨水硫酸铝溶液J硫酸钱跖同I合成鞍I関囲隔 解溶液滤4 4滤渣明矶(1) “除杂”操作是加入适量过氧化氢,+o检验 Fe2+是否除尽的实验操作是迁移应用 2 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤 (主要含 Na*、Mg2*、C、BL 等)中模拟工业生产来提取镁，主 要过程如下： 回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取 Mg(OH)2用石灰乳而不用(2)从过程得到的 Mg(OH)2沉淀中混有少量的到盛有_溶液的烧杯中

7、，充分搅拌后经 目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校NaOH 溶液的原因是Ca(OH)2，除去少量 Ca(OH)2 的方法是先将沉淀加入、_(填操作方法)可得纯净的 Mg(OH)2。1038，除杂后溶液中 c(Fe3J 约为洽结0.017 0 go(3)_ 下图是该兴趣小组设计进行过程的实验装置图:其中装置 A 的作用是_(4)写出过程中发生反应的化学方程式 热点 3 铁、铜及其矿物的开发利用【例31(2011 江苏，16)以硫铁矿(主要成分为 Fe5)为原料制备氯化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如下：回答下列问题：A A汇邂盐g世 /明矶的化学式为_FeChFeCh 6H2O

8、C6H2OC晶体粗品)(2)_ 酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其 目的是(3)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 _;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为_o(写化学式)o迁移应用 3 工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCI)，其工艺流程如下图所示：CiilCiilCulCul I I NaClNaClCuClCuClChCh试根据上图转化回答下列问题：(1)工业生产 Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是还原过程中的产物为NaCuCl2，试写出反应的化学方程式 _ 。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCI，为什么不用

9、一步法制得CuCI ?(已知 Cu2+ Cu + 2CI-=2CuCIJ)_(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是量的原因是_(4) 合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是 _o(5) 实验室中在 CuCI2热溶液中通入 S02气体也可制备白色的CuCI 沉淀，试写出该反应的离子方程式f 除杂h*h*滤T沉淀卜广濾渣T堰烧(1)在一定条件下，S02转化为 SO3的反应为2SO2(g) + 02仗)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K=_;过量的 S02与 NaOH 溶液反应的化学方程式为_空气30%盐酸 氯气硫铁矿一I焙烧|过滤|一|氧化iSQSQ,加入 NaCI 且过沉淀物Fe(OH)3C

10、u(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)2pH3.26.78.09.7NfliCOiNfliCOi产晶为o4.用含钴废料(含少量铁)可制备氯化钴：Co+ 2HCI=CoCI2+出仁 工艺流程如下:盐酸废料HQ试回答:(1) “净化除铁”中，写出加入H2O2 时反应的离子方程式 步中用 Na2CO3 调 pH疋4 的原因是(3) “滤液”中所含主要溶质的化学式是为防止 CoCl2 6H2O 脱水，“干燥”时可采用的方法或操作是 铁及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：(1) 钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为 _(2) 生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)OX 在足量

11、的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体丫，丫可溶于过量盐酸，形成黄绿色的溶液，写出丫与盐酸反应的化学方程式：2以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示 意图：回答下列问题:硫铁矿烧浚液A A加人足NJLHCCh,NJLHCCh,址铁过號滤B B过濾步骤IIII步骤IVIVFcCO,FcCO,堰烧 固体一溶液3.(1)酸浸、过滤后滤液A 中的金属阳离子是产詁n n t t无氯邯诃 T 合曲|4|4也：1 1O煅烧 FeCO3生成产品 I 的化学反应方程式为 _已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示， 产品n的化学式为 品n,向(

12、NH4)2SO4溶液中加入 KCl 溶液后，还需要进行 的操作是、趁热过滤、洗涤、干燥。(4)检验产品n晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到 的试剂是_,进一步提纯产品n的方法是(5)步骤川中可选用pHO(填序号)试剂调节溶液A 稀硝酸B 双氧水 C.氨水 D 高锰酸钾溶液有关钴和铁化合物的性质见下表分子式溶度积 Ksp沉淀完全时的 pHCo(OH)2-155.9X109.4Fe(OH)2-141.6X109.6Fe(OH)3361.1X103.7，为了获得产氯化钴晶体的性质CoClCoCl；-6HjO-6HjO酸S S(加期调节 pH=lpH=l 调节 pHpHIlIl【人CoCI26H2O

13、 呈红色，常温下稳定。110120C时脱水变成蓝色无水氯 化钴。oA . Cl2 B. NaClO C. HNO3D .浓硫酸理由是_2为了获得 CuCl22H2O 晶体，对滤液 B 进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤 得到产品。分析有关物质的溶解度曲线(如下图)，“趁热过滤”得到的固体是冶炼中的主要反应：CU2S+O2(2)_电解法精炼铜时，阳极是(填“纯铜板”或“粗铜板”)；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽(填“阳极”或“阴极”)的槽底，阴极的电极反应式是 _在精炼铜的过程中，电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度

14、积常数(Ks P)物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn (OH)2Cu(OH)2Ksp8.0X10-164.0X10-383.OX10-172.2X10-201调节电解液的 pH 是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度的Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，随 pH 升高最先沉淀下来的离子是 _2一种方案是先加入过量的H2O2，再调节 pH 到 4 左右，加入 H2O2的目的是(3)某炼铁废渣中含有大量CuS 及少量铁的化合物,程如下：已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2 沉淀完全时 的 pH值分别为 9.7、3.2、6.4。试回答下列问

15、题：1试剂 F 应选用。(填编号)工业上以该废渣为原料生产CuCI22H2O 的工艺流试剂F空气盐酸加(1)烟气中的主要废气是虑，其综合利用方式是，从提高资源利用率和减排考NaClNaCl產一粉n碎废弋25 .我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程：oL10L101001009090SOSO707060605050404030302020_ _2020 3030 4040 5050 6060 7070 80809090 100100超度代o加入 H2O2 后发生反应的离子方程式为 _6.某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿

16、：MnO2含量65%, SiO2含量约 20%, Al2O3含量约 4%,其余为水分; 闪锌矿：ZnS含量80%, FeS、CuS、SiO?含量约 7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如右图所示。请回答下列问题：(1)反应I的滤液中含有 MnSO4、ZnSO4、CUSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。试完成反应I中生成CuSO4和 MnSO4的化学方程式：MnO2+ CuS+软猛闪那Zn矿矿 (适“)反应】反应IIII f fS-,S-, SiOsSiOsMnOiMnOiCuCu Fe(OHiFe(OHi CO.CO.Al(OHhAl(OHh

17、-I反应叱炉J+.+ CuSO4+o(2)_ 反应n加入适量锌的作用是_如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为 _反应川要调节 pH 生成 Fe(OH)3、Al(OH)3,中和过量的 H+所使用的物质是pH 范围是_(pH 数据见下表)。金属及其化合物的综合推断题练1. A、B、C、X 均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系(副产物已略去)or1+X一定条件I+X一定条件I反应 回 反应LC(1)若 X 是强氧化性气体单质，则 A 可能是(填序号)Oa. Cb. Alc. Nad. Mg若 X 是金属单质，向 C 的水溶液中滴加 AgNO3溶液，产生不溶于稀 HNO3的白色沉淀，X

18、 在 A 中 燃烧产生棕黄色的烟。B 的化学式为 _; C 溶液在贮存时应加入少量 X，理由是(用必要的文字禾 n 离子方程式表示 )_检验此 C 溶液中金属元素的操作方法是 向 C 的溶液中加入氢氧化钠溶液，现象是_请写出此过程中属于氧化还原反应的化学方程式(3)若 A、B、C 均为含有同种金属元素的化合物，X 是强酸或强碱，则 B 的化学式为的离子方程式为 _或_2现有一份由 C、Al、Fe、Fe2O3、CuO 中的几种物质组成的混合物粉末，某校化学课外小组取样品进行 了如下实验(其中部分产物已略去):(1)取少量溶液 X，加入过量的 NaOH 溶液， 有沉淀生成。取上层清液，通入 CO2

19、,无 明显变化，说明样品中不含有的物质是 (填 写化学式).(2)Z 为一种或两种气体：若 Z 只为一种气体，试剂 a 为饱和 NaHCO3溶液，则反应 I 中能同时生成两种气体的化学方程式为o沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Zn (OH)2开始沉淀 pH2. 34. 05. 4完全沉淀 pH4. 15. 28. 0OZnCO3、MnCO3和稀释Y溶液和两一溶液X过量F已粉种固体(其一为红色)一试制 H LA 两种气体-气体Z阳离子K+Na+Cu+Al+阴离子SO4一HCO3NO3OH-，调节的(4)本工艺可以循环利用的物质有，反应过量某浓酸反应I样品2将 E 溶液滴入到 C 溶液中出现白色

20、沉淀，继续滴加，沉淀溶解；3进行焰色反应，只有 B、C 为紫色(透过蓝色钴玻璃)；4在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加入过量稀硝酸，A 中放出无色气体，C、D 中产生白色沉淀;5将 B、D 两溶液混合，未见沉淀或气体生成。根据上述实验填空：(1) 写出 B、D 的化学式：B_ , D(2) 写出 D、E 发生反应的离子方程式：_(3) 将含 1 mol A 的溶液与含 1 mol E 的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为(4) C 常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理： _4 .已知 A、B、C、D、E、F 六种物质在一定条件下有如图所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均 已给出。

21、试回答下列问题：(1)_ 若反应均为溶液中的置换反应， A、D、E 为常见金属 单质，则 A、D、E 的还原性由强到弱的顺序为 _请写出满足以上要求的离子方程式：反应_反应_(2)若反应均为复分解反应，且A、E 均为常见的碱，溶液中形成的D 是白色沉淀，请写出满足要求的化学方程式：反应反应(3)若 B 是水，C 是一种具有磁性的化合物，E 是一种无色无味的有毒气体，则反应的化学方程式是5. A、B、C、D、E 是中学常见的 5 种化合物，A、B 是氧化物，元素 X、Y 的单质是生活中常见的金属, 相关物质间的关系如下图所示。(2)若试剂 1 是 NaOH 溶液，X 的单质与试剂 1 反 应的离

22、子方程式是(3)若试剂 1 和试剂 2 均是稀硫酸。1检验物质 D 的溶液中金属离子的方法是 _2将物质 C 溶于水，其溶液呈酸性，原因是(用离子方程式表示)_3某高效净水剂是由 Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以 E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4,反应中有 NO 生成，该反应的化学方程式是6.图中的物质均是中学化学中常见的物质，甲、乙均是离子化合物，且阴、阳离子个数比均为 1 : 1。甲是发酵粉的主 要成分，乙是一种常用的化肥。 B、D 在常温常压下是气 体。请回答下列问题：(1)甲的俗名是(2)向 A、D 物质的水溶液中分别滴入酚酞试液后，溶液均(1)X 的单质与 A 反

23、应的化学方程式是o.( 填 “ 相 同 ” 或“不显红色，说明溶液均显 _(填“酸”或“碱” )性,其原理是否相同?o相同”)，请用必要的文字加以解释并写出离子方程式：(3)向饱和氯化钠溶液中通入气体D 至饱和后，再通入足量的气体 B 可制得物质甲，写出该反应的化学方程式：_用该方法制取物质甲时，不先通B,再通 D 的原因是7. A、B、C、D、E 是中学化学常见的 5 种化合物，其中 A、B 是氧化物。单质 X、Y 是生活中常见的金 属，相关物质间的转化关系如下图所示(部分反应物与产物已略去 ):(1)若试剂 1 与试剂 2 不属于同类物质，则 X 与试剂 1 反应的离子方程式是(2)若试剂 1 和试剂 2 相同，且 E 溶液加热蒸干并灼烧后可得到A，则 A 的化学式是1检验物质 D 的溶液中金属离子的实验操作和现象是 _2将物质 C 溶于水，其溶液呈 _ (填“酸性”、“中性”或“碱性”)，原因用离子方程式可表示为(3)若 E 溶液隔绝空气加热蒸干后可得到该溶液的溶质，工业上以E、稀硫酸和 NaNO2为原料来制备高效净水剂 Y(OH)