工艺流程图分析——以“绿矾制取与应用”为例(杨砚宁)课件

1、图工探艺流程讨以“绿矾的制取与应用”为例12 七水硫酸亚铁，俗称绿矾，化学式为FeSO47H2O。浅蓝绿色 单斜晶体，溶于水，不溶于乙醇。绿矾是一种中药，具有补血消积、解毒敛疮、燥湿杀虫功效。常用于血虚萎黄，疳积，腹胀痞满，肠风便血，疮疡溃烂，喉痹口疮，烂弦风眼，疥癣瘙痒。工业上用作制造磁性氧化铁、氧化铁红及铁蓝颜料、聚合硫酸铁等的原料，可用作净水剂、煤气净化剂、媒染剂、除草剂，医学上用作补血剂。3绿矾4你有哪些办法制得FeSO4？FeSO4+2绿矾的制法(一)5（1）步骤中，金属X是_，该反应的化学方程式为_。（2）步骤中，加入过量稀硫酸的目的是_。（3）滤液1和滤液2合并是为了_。FeFe

2、+CuSO4=FeSO4+Cu除去金属混合物中的铁粉提高FeSO4晶体产率FeFeSO4Fe、CuFeSO4从含FeSO4、CuSO4的废液中回收Cu和FeSO4晶体的实验方案如下图所示：溶液 1( )溶液 3( )加入( )溶液 2( )固体 ( )变式6（1）在上述流程图中的括号内填写对应物质的化学式。（2）步骤的操作为_，完成该操作需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、_和_，玻璃棒的作用为_。（3）步骤的操作为：_，_，过滤、洗涤、干燥。足量FeFeSO4Fe、CuFeSO4FeSO4CuSO4污泥FeSO4CuSO4足量稀H2SO4工业废水污泥加入( )Cu硫酸亚铁晶体过滤过滤过滤蒸发浓缩、降

3、温结晶过滤、洗涤、干燥过滤烧杯 漏斗引流蒸发浓缩 降温结晶某工业废水中含有大量的硫酸亚铁、少量的铜离子以及污泥。某同学设计的回收铜和硫酸亚铁晶体的方案流程如下：绿矾的制法(二)7资料1：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。资料2：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)，其工艺流程如下：FeOFe2O3SiO2烧渣浸取过滤还原FeSO4溶液FeSO47H2O过量稀硫酸SiO2试剂 XFeSO4Fe2(SO4)3SiO2FeSO4Fe2(SO4)3（1）“浸取”步骤中，FeO、Fe2

4、O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为：FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O 、_。（2）“还原”步骤的目的是将Fe3+转化为Fe2+，试剂X可用SO2或Fe。 若试剂X是SO2，转化原理为SO2 +Fe2(SO4)3+2Y = 2FeSO4 + 2H2SO4，则Y是_。 若试剂X是Fe，转化原理为Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。测得“还原”后溶液的pH明显增大，其原因是_。8Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2OH2OFe消耗过量的硫酸，溶液酸性减弱（3）为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有_（写2条，不考虑“搅拌”和 “使用催化

5、剂”）。（4）FeSO4溶液需经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、冰水洗涤、低温干燥后得到FeSO47H2O晶体。冰水洗涤的目的是_，低温干燥的目的是_。（5）以上结晶过程最好在氮气环境中进行，氮气的作用是_。9烧渣粉碎、升高温度增大硫酸的浓度 减少晶体的溶解损耗防止晶体受热失去结晶水防止绿矾在空气中被氧气氧化而变质（2016 无锡 中考19 改编）绿矾（FeSO47H2O）是硫酸法生产太白粉的主要副产物，可用于制备Fe2O3、复印用Fe3O4粉、还原铁粉等，开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作，某研究性小组展开了系列研究。制备还原铁粉，流程如下：（1）操作1的名称是_ （2）NH4HCO3和Fe

6、SO4溶液反应的化学方程式为：_。10绿矾的用途过滤FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3 + CO2 + H2O + (NH4)2SO411两种流程图对比步骤主线物质主线 制备Fe3O4，流程如下： （3）通空气时的化学方程式是4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3，由沉淀a获得Fe3O4的过程中发生的反应的方程式为Fe(OH)2 +2Fe(OH)3 = Fe3O4 + 4H2O，控制“一定量空气”的目的是：_，沉淀a中Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 的最佳质量比为_。 (相对分子质量：Fe(OH)2 90，Fe(OH)3 107)12绿矾的用途控制Fe

7、(OH)2与Fe(OH)3的质量比45107制Fe2O3 （4）已知绿矾高温分解产生一种红棕色金属氧化物和两种含硫氧化物，试写出该反应的化学方程式：_。13绿矾的用途2FeSO47H2O Fe2O3 + SO2 + SO3 + 7H2O高温H2SO4绿矾14谢谢图115含 FeSO4、CuSO4 的废液金属混合物滤液1金属铜滤液2硫酸亚铁晶体 加入过量的金属X，过滤 加入过量的稀硫酸，过滤图216加入( )工业废水污泥溶液 1( )加入( )固体 ( )Cu溶液 3( )硫酸亚铁晶体溶液 2( )图317烧渣浸取过滤还原FeSO4溶液FeSO47H2O过量稀硫酸SiO2试剂 X图4 改编18绿矾FeSO47H2O溶解沉淀FeCO3操作1焙烧还原铁粉CNH4HCO3CO2H2OX溶液图41919F