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文档简介
2023新课标高考化学工艺流程题突破技巧窍门
一、化学工艺流程题处理的问题重要有如下几种方面:
1.将原料转化为产品u勺生产原理问题;
2.除杂、分离和提纯产品等问题;
3.提高产量和效率问题;
4.节能减排,“绿色化学”,循环运用等生产问题;
5.生产设备、流程和生产成本等工艺问题。
化工流程题一般就围绕这几种方面设问求解,我们需要运用有关物质的性质和物质间互相作用的基
本知识,还要掌握某些分离提纯物质日勺基本试验技能,关键是还要具有分析生产工艺流程H勺措施和能力.
此类试题起点高、落点低,试题多以化工生产、能源、材料、环境等生产、生活方面的常见化学事
物为背景,规定明确,设问层次清晰,以无机或有机化合物的构成、性质、变化等内容为载为,规定考
生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或处理生产、生活实际中"勺简朴化学问题。
解答所需知识、措施都是化学的关键内容。
因此,答题时,不要力争把生产流程图中口勺每个细节都弄清晰,只要把握住重要口勺考察方向,理
清每个环节的目口勺和成果,再根据题中H勺详细设问,结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能,
进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中的J每个细节,把时间和精力过多用于流程分析,使解题误
入歧途。
二、整体的学习程序:详细一抽象一详细
I、抽象出工艺流程模板2、学习书本上的详细工艺流程
①匿簿仁②萍纯③
(I)侯氏纯碱工艺
图4工业生产流程主线与核心
3、详细试题中的几种过程的划分
对某些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题,首先对比分析生产流程示意图中日勺第
一种物质原材料与最终一种物质产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中
原料转化为产品日勺基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设H勺问题,逐一推敲解答。
给出多种不一样关键反应原理的工艺流程的流程图,指导学生分析工业流程的主线和关键环节。在
分析过程中关注如下几种方面:
(1)明确试验的FI的
(2)抓住几条线索
线索考察侧重重要目的
重要制备物质关键化学反应产物又多又纯
杂质分离提纯杂质分离彻底
辅助试剂辅助重要物质转化或分离杂质循环运用
三、关键知识点突破
不一样口勺学生在完毕工艺流程题时碰到的难点是不一样的,通过学生易错题的分析,针对性H勺做了
一下的关键知识点H勺突破教学。
I、盐溶液欧I分离提纯措施:结晶法
结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种措施,大多数I可学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶
体的措施,难点在于混合溶液得到晶体的操作。
(1)纯物质溶液得到晶体:
蒸发结晶(NaCl型:溶解度随温度变化小的物质)
蒸发浓缩(至方晶膜出现为止),冷却结晶(KNO.,型;溶解度随温度变化大物质和具有结晶水的晶体)
(2)混合溶液(分离A和B):
要得到溶解度受温度变化小的溶质:蒸发结晶,趁热过滤
要得到溶解度受温度变化大的物质和具有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤
II、预处理的多种措施
工艺流程中H勺预处理分析进行分类,并形成一定H勺答题模板。
(1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加紧反应(溶解)速率,增大原料的转
化率(或浸取率)。
(2)煨烧或灼烧:不易转化的物质转为轻易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除
去热不稳定日勺杂质
(3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调整pH增进水解(沉淀)
(4)碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调整pH增进水解(沉淀)
m、平衡原理的应用
在工艺流程中常常会波及化学反应平衡,沉淀溶解平衡,沉淀的转化,离子的水解平衡
练习工业上以锂辉石含少许、元素)为原料生产碳酸轴。其部分工艺
2.(Li2OAl2O34SiO2,CaMg
流程①石灰我调pH至11饱和Na?CQ溶液
②眄外溶液I
如93%“%%硫]
250c-300c+L►灌满2—>
练习4、某小组以难溶性钾长石(K2O«Al2O3*6SiO2)为原料,提取AI2O3、K2c。3等物质,工艺流程如下:
CaCO»:a2col过平02NaOH
钾长石一啊烧H浸取卜匚浸出液一沉淀下滤液一转化一结晶丁漉液一碳酸钾晶体
浸出渣LAI(OH)—Al,0,L/酸钠晶体
(4)上述工艺中可以循环运用的重要物质是、和水。
答案:Na2cO3.CO?
VI、控制温度的目的
1、加热:加紧反应速率或溶解速率;增进平衡向吸热方向移动;
除杂,除去热不稳定日勺杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2xKMnO/、12、NH4CI等物质;
使沸点相对较低的原料气化
2、降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);
使化学平衡向着题FI规定的方向移动(放热方向);
使某个沸点较高I向产物液化,使其与其他物质分离;减少晶体的溶解度,减少损失
3、控温:(用水浴或油浴控温)
防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质到达沸点挥发出来;
使催化剂日勺活性到达最佳;防止副反应的发生;
降温或减压可以减少能源成本,减少对设备的J规定,到达绿色化学日勺规定。
5、试验室用硫酸厂烧渣(重要成分为Fe2O3及少许FeS、SiCh等)制备聚铁(碱式硫酸铁啊聚合
物)和绿矶(FeSOr7H2。),过程如下:
熔杏足量。2、。/厂固体W(S、Si02等)野
儿一®」溶液X驾吗溶液Z7°得℃>聚铁胶体丁聚铁
③]
溶液绿矶
(5)在⑥中,将溶液Z控制到70〜80"CIf'JR的是;
答案:升高温度增进Fe3+『、J水解(2分),过高温度不利于聚铁日勺形成(或者完全水解了)(1分)
训、重视文字论述的规范性
1、洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸储水至浸没沉淀,待水自然流下后,反复以上.操作2〜3次。
2、从溶液中得到晶体:蒸发浓缩一冷却结晶一过滤一洗涤一干燥。
3、在写某一环节是为了除杂时,应当注明”是为了除去XX杂质%只写“除杂”等一类万金油式的
回答是不给分的。
4、检查沉淀与否洗涤洁净:取最终一次洗涤液少许于试管中,逐滴滴加XX试剂,振荡,若没有……
现象,则沉淀洗涤洁净
5、检查与否沉淀完全:体现一:静置,往上层清夜中继续滴加XX试剂
或者体现二:过漉,取滤液少许于试管中,滴加XX试剂
VH、高频问题:注意答题技巧
1、“浸出”环节中,为提高镁的浸出率,可采用的措施有:
答:合适提高反应温度、增长浸出时间,加入过量硫酸,边加硫酸边搅拌
2、怎样提高吸取液和SO2反应速率:
答:合适提高温度、增大吸取液或NaClO3H勺浓度、增大SO?与吸取液日勺接触面枳或搅拌
3、从溶液中得到晶体:
答:蒸发浓缩-冷却结晶-过混-洗涤-干燥
4、过滤用到的三个玻璃仪器:答:一般漏斗、玻璃棒、烧杯
5、过滤后漉液仍然浑浊的也许的操作原因:
答:玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘
6、沉淀洗涤操作:
答:往漏斗中(工业上改为往过滤器中)加入蒸储水至浸没沉淀,待水自然流下后,反复以上操作
2-3次
7、检查沉淀Fe(OH)3与否洗涤洁净(含SO』'):
答:取最终•次洗涤液,加入BaCL溶液,若有白色沉淀则阐明未洗涤沽净,若无白色沉淀则阐明洗
涤洁净
8、怎样从MgCl2-6H2O中得到无水MgCh:
答:在干燥的气流中加热,干燥的气流中克制了的水解,且带走受热
HC1HC1MgCbMgC12-6H2O
产生的水汽
10、CuCh中混有F<?+加何种试剂调pH值:
答:CuO>CU(OH)2、C11CO3、Cs(OH)2co3。原因:加CuO消耗溶液中的H+时,增进Fe"的水解,
生成Fe(OH)3沉淀析出
1k调pH值使得CM+C4.7-6.2)中的Fe"(2.1~3.2)沉淀,pH值范围是:
答:3.247。原因:调整溶液的pH值至3.2〜4.7,使Fe3+所有以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Ci?+不
沉淀,且不会引入新杂质
12、产品深入提纯的操作:答:重结晶
13、趁热过滤的原因及操作:
答:减少过滤时间、保持过滤温度,防止xx杂质析出或防止降温过程中XX析出而损耗;
操作:已预热的布氏漏斗趁热抽滤
14、水浴加热的好处:答:受热均匀,温度可控,且温度不超过100C
15、减压蒸发(小心烘干):
答:常压蒸发温度过高,XX易分解;或者减压蒸发减少了蒸发温度,可以防止XX分解
16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去:
答:加入MgCb溶液,充足搅拌,过滤,沉淀用蒸储水水洗涤
17、蒸发浓缩用到的重要仪器有、、烧杯、酒精灯等
答:蒸发皿、玻璃棒。尚有取蒸发皿用用烟钳
18、不用其他试剂,检查NH4cl产品与否纯净的措施及操作是:
答:加热法;取少许氯化镂产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化钱产品纯净
19、检查NH4+的措施是:
答:取xx少许,加入NaOH溶液后加热,生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,
20、过滤的沉淀欲称重之前的操作:
答:过滤,洗涤,干燥,(在干燥器中)冷却,称重
21、“趁热过漉”后,有时先往滤液中加入少许水,加热至沸,然后再“冷却结晶”:
答:稀释溶液,防止降温过程中xx析出,提高产品的纯度
22、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸所有溶解后,再加入少许蒸储水的目的:
答:为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸,一般再加入少许蒸储水
23、加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度,原因:
答:Na+浓度明显增长抑止了过碳酸钠的溶解
24、检查Fe(OH)3与否沉淀完全的试验操作是:
答:取少许上层清液或过滤后的滤液,滴加几滴KSCN溶液,若不出现血红色,则表明Fe(OH)3沉
淀完全。
25、检查滤液中与否具有Fe3+的措施是:
答:滴入少许KSCN溶液,若出现血红色,则证明有Fd(或加NaOH,根据状况而定)
26、检查溶液中与否具有Fe2+(当溶液同步存在Fe3+)的|措施是:
答:滴加几滴高锌酸钾溶液,若高锦酸钾溶液紫红色褪去,则证明有Fe?+
练习:1、工业制备高锦酸钾是锦的重要化合物和常用的氧化剂。如下是工业上用软锦矿制备高锦
(1)KMnCh稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相似的是(滇代号)。
a、84消毒液(NaQO溶液)b、双氧水c、二氧化硫d、75%酒精
(2)高锦酸钾保留在棕色试剂瓶,下列试剂保留不需要棕色试剂瓶的是(填代号)。
a、浓硝酸b、硝酸银c、氯水d、烧碱
(3)上述流程中可以循环使用的物质有、(写化学式)。
若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则可制得
(4)1molMnChmolKMnO4o
该生产中需要纯净的气体。若试验室要制备纯净勺所需试剂最佳选择(选填代
(5)CO?HCO2,
号)oa、石灰石b、稀HQc、稀H2sO4d、纯碱
(6)操作IFI勺名称是;操作H根据KMnO4和K2c。3两物质在(填
性质)上的差异,采用(填操作环节)、趁热过滤得到KMnCh粗晶体。
2、试验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的试验流程如下:
氯化钾之叵卜后
硝酸钾等四种物质口勺溶解度随温度变化如右图所示。
回答问题:
(1)为了加速固体溶解,可采用的措施是:O
12)试验室进行蒸发浓缩操作时,将蒸发皿置于铁圈上,
用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用(填仪器U勺名称)
为了防止液滴飞溅,进行时操作是o
(3)“趁热过滤”操作中,滤渣日勺重要成分是(填化学式)o
14)“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少许水,加热至沸,然后再“冷却结晶”,目的
是«
(5)制得『、JKNO3产品中常含NaCL深入提纯的措施是,
3.(16分)铝广泛应用于化学工业和平常生活中。工业上由铝土矿(ALO3WH2O日勺含量约为85%,
其他重要为SiO?、Fe?03等)冶炼金属铝R勺流程如下。
已知拜耳法生产AlOr3HO的基本原理为:
22;热ill
Al2O3-3H2O+2NaOH(aq)、“广2NaAlO2(aq)+4+0,[AI2O3SH2O也可表达为2Al(OH*
(1)操作I的名称为,赤泥中除具有铝硅酸盐外,还具有的重要物质有
(2)为了提高铝土矿的溶出速率可采用的有效措施为(任写三点)
(3)用化学平衡理论解释稀释溶液I有助于AI2O3SH2O结晶日勺原因
(4)为了析出AI2O3SH2O,也可向溶液I中通入过量CO?气体,写出生成A12O、T3H2O的离子方程
式:___________________________________________________________________________________
(5)为了回收赤泥附着液带走U勺有用成分,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液IU勺稀释剂,请
指出流程图中另一•处类似日勺做法______________________________________________________
4.工业上运用硫铁矿烧渣(重要成分为FezCh、FeO、SiCh等)为原料制备高档颜料铁红(FezCh),详细生
产流程如下:
酸浸调节pH=l,加调节pH至
硫铁矿磐|,人过量铁粉,5~6.5,过滤,
烧渣漏।滤减।步骤DI'
加入NH.HCO.
过滤FeCO3型产品
暨区工—丽—固体氧化铁
试回答问题:
(1)滤液X中具有的金属阳离子是(填离子符号)。
(2)环节1H中可选用调整溶液H勺pH(填字母)。
A.稀硫酸B.氨水C.氢氧化钠溶液D.高钵酸钾溶液
(3)环节N中,FeCCh沉淀完全后,溶液中具有少许Fe?*,检查Fe?+l内措施是
(4)环节IV的反应温度一般需控制在35c如下,其目的是
(5)在空气中馔烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为
5.(2023全国卷1)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(重要成分为Mg;B2O5H2O
和Fe3O4,尚有少许FezCh、FeO、CaO、AI2O3和SiCh等)为原料制备硼酸(H3BO3川勺工艺流
程如图所示:
浸渣滤渣含镁盐母液
回答问题:
⑴写出Mg2B2O5・H2O与硫酸反应日勺化学方程式O为提高浸出速
率,除合适增长硫酸浓度浓度外,还可采用的措施有(写出两条)。
⑵运用曰勺磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余日勺物质是______(化
学式)。
⑶“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是O然后再调整溶
液的pH约为5,目的是。
(4)“粗硼酸”中H勺重要杂质是________(填名称)。
⑸以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH。,它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为—
⑹单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用
化学方程式表达制备过程。
答案
22
IV、答案:正极:O2+4e=2O-负极:C4Hio-26e+13O=4CO2+5H2O
V、答案:Na2co3cO?
1.答案解析:MnCh与KOH混合并在空气中共熔,便可制得墨绿色的镉酸钾熔体:
2MnC>2+4KOH+O2=2K2M11O4+2H2O钵酸钾在酸性或中性的环境下,MnOj会发生反应,生成MnO』和MnO?:
3K2MnCh+2co2=2KMnO4+MnO2l+2K2co3:过滤除去不溶于水H勺Mn(h,运用溶解度的不一样,采用浓缩结晶H勺措施使
KMnOu从溶液中析出而分离出来。
答案:(1)ab⑵d⑶MnC>2;KOH(4)2/3(5)cd
(6)过海:溶解度,浓缩结晶。
2、答案:解析:(1)搅拌、加热:(2)用玻璃棒不停搅拌滤液卅烟钳:(3)NaCl:(4)稀释溶液,防止降温过
程中NaCl析出,提高产品的纯度:(5)重结晶
3、(1)过滤FcaOi(共4分,82分)
(2)将铝土矿粉碎、加热、搅拌、增大NaOHH勺浓度(任答三点即得满分)(3分)
(3)稀释减少了NaOH的浓度,有助于NaAQ或NaAI(OH)4的水解,使平衡向结晶方向移动(或向左移动)(3
分)
(4)CO?出外+AIO3+2H3O=AI(OH)?I+HCOr或
2c02过+2AQ+4H2O=A12O3-3H2OI+2HCOr(3分)
(5)将溶液in循环使用溶解铝土矿(3分)
4、解析:(I)硫铁矿烧渣(重要成分为FezOa、FeO、SiCh等)酸浸后过漉,SiCh为滤渣,滤液中具有的金属阳离子是
Fe2\Fe3\(2)环节HI要把pH凋高,环节下还要加NH4HCO3,故使用氨水。若使用氢氧化钠溶液,产品中轻易混
入Na+,因此选B。(4)NH,nCO3受热易分解,高温会增进Fc?.水解。
答案:(l)Fc2+、Fe3+(2)B
(3)取少许溶液,加入硫毓化钾溶液,不显红色,然后滴加氯水,溶液变为红色
(4)防止NH4HCO3分解,减少F9+水解
孤儿
(5)4FeCO3+O2=^=2Fe2O3+4C6
5、【答案】⑴MgzBzOs•H20+2H2S0I=2MgSO1+2H.tBOl;减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。
⑵FC3O4:SiO?和CaSCh;
⑶将R?+氧化为Fc":使Al”与Fc升形成氢氧化物而除去。
⑷(七水)硫酸镁
H
Na+[H^H]-
⑸H
(6)2H3BO3=B93+3H0B20s+3Mg=3MgO+2B
专题一无机流程综
热点1非氧化还原反应方程式的书写
I.钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物,成分可表达为FeTiO3(Ti为+4价)。钛白粉(TiCh)涂料、塑料、油
墨、造纸行业具有广泛的用途,制备流程如下:
钛白粉
<1)写出操作III中TiOSCh水解H勺化学方程式:
2.碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以锂辉石(重要成分为Li2O・AkO3-4SiO2)为原材料制备
Li2c03的工艺流程如下:
(i)环节n【中,生成沉淀日勺离子方程式为_________________________________________________
3.铜在自然界存在于多种矿石中。
(I)以硅孔雀石(重要成分为CUSQ・2H2O,含少许Sig、FeC03、FezCh等杂质)为原料制取硫酸
铜的工艺流程如下:
H:SO4
珪孔雀石一溶潺一硫酸洞粗液——磕酸铜晶体
已知:Fe3\Ca和Fe?+以氢氧叱物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7.
"溶浸"中和。发生反应的化学方程式
(1)CuSiO3*2H2OH2s4J
4,石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含Si02(7.8%)、AI2O3(5.1%)xFe203(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设
计的提纯与综合利用工艺如下:
图1
(1)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为
5.金属机(V)在材料科学上有重要作用,被称为“合金的维生素”。如卜.是测定矿石中机的J含量H勺两个反
应:
(1)用稀硫酸溶解五氧化二钮,得到(VCM2SO4溶液。写出该反应的化学方程式;
热点2氧化还原反应方程式的书写
1.氯化亚铜(CuCl)常用作有帆合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变
成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液(含卜etCu2\Fe2\Cl)生产CuCl的流程:
HfO,溶液
Jud晶体
根据以上信息回答问题:
(1)写出产生CuCl的化学方程式__________________________________________________
2.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂构成产业链可以大大
食盐水
提高资源运用率,
烧碱
甲醇
(1)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程:
3.一种将废水(含Ca2+、Mg2+、CW及悬浮物)通过净化、杀菌消毒生产自来水口勺流程示意图如下:
11)向滤液2中通人3的作用有两种:其中之一是将CN氧化成无毒气体,从而消除CM的毒性,若
参与反应的CL与CNF勺物质I向量之比为5:2,则该反应的离子方程式是,
4.辉铜矿重要成分CsS,此外还具有少许SiCh、FezCh等杂质,软钵矿重要具有MnCh,以及少许SKh、
R2O3等杂质。研究人员综合运用这两种资源,开发出同槽酸嘎湿法冶炼工艺,制备硫酸锌和碱式碳酸
铜。
重要工艺流程如下:
已知:①MnCh有较强的I氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫
②[CU(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3*:1.5~3.2Mn2+:8.3~9.8Cu2+:4.4〜6.4
NH,HCC)3和
48moi1-1硫酸调节pH至4氨水的混合物氨气
辉铜旷・
软镒旷・
(1)酸浸时,得到的浸出液中重要具有CuSCh、MnSCh等。写匣该反应的化学方程式
5.近年来,高钵酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。试验室可用二氧化铳为重要
原料制备高镒酸钾。其部分流程如下:
KOH①加热'熔融,后融物③蒸端当
KClOj②加入MQ-------------分批浸血
(1)KOH、KCI03和MnCh共熔反应生成墨绿色KzMnOj向化学方程式为.
综合一无机流程综合推断
I,氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产措施,其生产流程如图1所示:
圉1
:!)该流程中可以循环的物质是
(2)电解法制碱的重要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中具有Ca?+、Mg2\S04?一等无机杂质,因此在
进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生口勺离子方程
式.
,若食盐水不通过二次精制,仍会有少许H勺Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解
槽,这样产生什么后果是
(3)图2是工业上电解饱和食盐水口勺离于互换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网
制成).则B处产生的气体是,E电极的名称是极。电解总反应的离子方程式
为。
(4)从阳极槽出来II勺淡盐水中,往往具有少许口勺溶解氯,需要加入8%〜9%的亚硫酸钠溶液将其彻底
除去,该反应的化学方程式为o
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培"勺直流电理论上可以产生1.492gU勺烧碱,某工厂用300个电
解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342nt/m3)113m3,电解槽口勺电流强度1.45x10”,
该电解槽的电解效率为o
2.研究人员研制运用低品位软筋矿浆(重要成分是MnCh)吸取硫酸厂口勺尾气SO2,制备硫酸钵口勺生产
流程如图1:
$0,MB0的C«KBW于
TIa11
1Ml
-啊1」过渡
41
I占I
NfaSO.>>V)
图2
已知:浸出液Lf、JpH<2,其中的金属离子重要是Mn与,逐具有少许的Fe2:A产、Ca2\Pb?,等其
他金属离子。PbCh的氧化性不外于MnCh.有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,
阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2.
离子离子半径(pm)开始沉淀时的pH完全沉淀时H勺pH
Fe2+747.69.7
Fe3+642.73.7
Al3+503.84.7
Mn2+808.39.8
Pb2+1218.08.8
Ca2+99--
(1)浸出过程中生成M/+反应H勺化学方程式为°
(2)Fe?+被氧化的过程中重要反应的离子方程式o
13)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调整pH,pH应调整至范围。
14)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子.请根据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的
原因有等[写二点)。
(5)吸附环节除去的重要离子为.
(6)电解MnS(%、ZnSCh和HjSCh的混合溶液可制备MnCh削Zn,写出阳极的J电极反应方程
式O
3.铝元素在自然界中重要存在于铝土矿(重要成分为AI2O3,还具有FezCh、FeO、SiO2)中。工业上
用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
(1)在滤液A中加入漂白液,所得滤液B显酸性。
①滤液A中加入漂白液的目的是:(用离子方程式表达)。
②将滤液B中的J铝元素以沉淀形式析出,可选用的最佳试剂为(填代号)。
A.氢氧化钠溶液B.硫酸溶液C.氨水D,二氧化碳
(2)由滤液B制备少许无水ACb(AlCh极易在空气中水解)
①由滤液B制备氯化铝晶体(将AICh*6H2O)波及的操作为:、冷却结晶、
[填操作名称)、洗涤。
②将AICh-6H2O溶于浓硫酸进行蒸储,也能得到一定量H勺无水AlCh,此原理是运用浓硫酸下列性质中
的________________________
_____________________________(填序号)。
①氧化性②吸水性③难挥发性④脱水性
13)SiCh和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为(填代号)。
D
4.工业上用某矿渣(具有Ci!?。、AI2O3、Fe2O3.SiO2)提取铜的操作流程如下:
,淀液C1......金■单质
EII
•四体双合物■薛
CuP
国体混合,D
SiO,__B.
+2+
已知:CU2O+2H=CU+CU+H2O
口)试验操作[的名称为:在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐质的
仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,尚有(填仪器名称)。
12)滤液A中铁元素的存在形式为(填离子符号),生成该离子日勺离子方程式
为,检查滤液A中存在该离子的试剂为(填试剂名称)。
13)金属E与固体F发生口勺某一反应可用于焊接钢轨,该反应R勺化学方程式为,,
(4)常温下,等pH的JNaAQ和NaOH两份溶液中,由水电离出的Jc(OH)前者为后者的10®倍,
则两种溶液艮IpH=3
(5)①运用电解法进行粗铜精炼时,下列论述对时时是(填代号)。
a.电能所有转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.精铜作阴极,电解后电解液中C#+浓度减小
d.粗铜精炼时通过lf、J电量与阴极析出铜的量无确定关系
②从浓硫酸、浓硝酸、蒸锚水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,波及的重要环节
为:称取一定质量的样品-一过滤、洗涤、干燥一称量剩余固体铜的质量.(填缺乏的
操作环节,不必描述操作过程的细节)
5.磷酸二氢钾(KH2Po4)在工业、农业、医药及食品等行业均有广泛口勺应用,有报道一种湿法磷酸萃
取制备磷酸二氢钾FI勺工艺流程如图甲所示(部分流程环节已省略):
I剧产。B|
M(KC^^04)
图
甲
图乙
已知萃取的重要反应原理:KQ+H3Po4=KH2PCh+HCl;HC1+E(表达有机萃取剂)=HC1・E;
请回答问题:
(1)在试验室实现流程图中操作X需要的重要玻璃仪器是;流程图中物质A是:
•2)副产品B的化学式是;一系列操作Y,详细包括、洗涤、干燥;
13)评价该工艺的长处、(任写两
点);
(4)若用1000kg质量分数为56%的磷酸溶液,产率为98%,则可生产KH2P04日勺质量为:kg:
15)萃取一步是该流程的关键操作,萃取率、杂质脱除率受众多原囚影响,请从如图乙中寻找出投料
比一n(KCl)对萃取率和杂质脱除率影响的重要规律或结论(任写两条):
n(H3PoG
①;
②0
6.工业上以软钵矿(重要成分MnO?)为原料,通过液相法生产KMnCU.即在碱性条件下用氧气氧化
Mn02得到KzMnCh,分离后得到日勺QMnCh,再用惰性材料为电极电解KzMnO4溶液得到KMnCh,其
生产工艺简略如下:
KOH循环2
r—..c~—।
软然矿->|反应器|——>|分离噩l]|领槽|f|分」就1b|KMrQ
TT「~
。2痴不1
0)反应器中反应的I化学方程式为O
(2)生产过程中最佳使用含MnCh80%以上的富矿,由于Mn()2含量最低的贫矿中Al、Si的I氧化物含量
较高,会导致KOH消耗量(埴“偏高”或“偏低”).
(3)电解槽中阳极的电极反应方程式为。
(4)在老式工艺中得到KzMnCh后,向其中通入CO?反应生成黑色固体、KMnQi等,反应II勺化学反应
方程式为o根据上述反应,从Mn元素的角度考虑KMnOJ勺产率最高
为o与该老式工艺相比,电解法的优势是o
(5)用高钵酸钾测定某草酸结晶水合物11勺纯度:称量草酸晶体样品0.250g溶于水,用0.0500mol・「i
的酸性KMnCU溶液滴定(杂质不反应),至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去,消耗KMnCU溶液15.00mL,
则该草酸晶体日勺纯度为o(己知该草酸结晶水合物H2c2。4・2比0的式量为126)
7.为回收运用废钢催化剂(具有V2O5,、及不溶性残渣),科册人员最新研制了一种离子互:奂法I可收机
的新工艺,重要流程如图1:
图1图2
已知部分含帆物质在水中的溶解性如下:
物质voso4v205NH4VO3(VO2)2SO4
溶解性可溶难溶难溶易溶
回答下列问席:
(1)工业由V2O5冶炼金属钿常用铝热法,写出该反应的化学方程
式O
(2)滤液中含帆的重要成分为(写化学式)。
13)反应③的沉淀率是回收钿的关键,该步反应的离子方程式为;沉淀率的
高低除受溶液pH影响外,还与氯化按系数(NH’CI加入质量与样品中V2O5的质量比)和温度有关.根
据图2判断最佳氯化镂系数和温度分别为、。
(4)用硫酸酸化的H2c2O4溶液滴定(VO2)2sCh溶液,以测定反应②后溶液中含乳量,该滴定反应的
离子方程式。若产生2.24L的C02(原则状况下),则转
移电子数为o
充电
(5)全矶液流电池日勺电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:VO彳十V"+H+;
.放电
2+3+
VO+H2O+V电池充电时阳极的电极反应式为
8.钠及其化合物具有广泛口勺用途。
':I)工业上制备金属钠口勺常用措施是。试写出制备金属钠的I化学方程式
金属钠可用于(写出Na在熔点低方面的一种用途)。
(2)用Na2cCh熔融盐作电解质,CO、。2、CO2为原料可构成新型电池。该电池日勺构造如图所示:
①正极的电极反应式为,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为
13)常温下,浓度均为0.1molLFH勺下列五种钠盐溶液H勺pH如下表:
溶质CH3coONaNa2CO3NaClONaCN
pH8.811.610.311.1
上述盐溶液口勺阴离子中,结合H'能力最强口勺是—,根据表中数据,浓度均为0.01mol.L1H勺下列四
种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是(填序号)。
a.HCNb.HC1Oc.CH3coOHd.H2CO3
14)试验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。
①常温下,当300mLimolLl的NaOH溶液吸取4.48L(折算成原则状况)SCh时,所得溶液pH>7,
则溶液中各离子浓度由大到小的次序为。
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子Fe2-Cu2*Mg2"
pH7.65.210.4
当向含相似浓度c『+、Mg2+、Fe?+H勺溶液中滴加某浓度H勺NaOH溶液时,(填离子符号)
先沉淀,Ksp[Fe(OH)2]Ksp[Mg(OH)2](填“>〃、"="或"V")
9.一种以黄磷(PQ为原料制备次磷酸钠晶体口勺工艺流程如图10所示:
碱石灰适房C02Na2COj
图10
(1)一定温度下,PH3为分解反应为4PH3(g)彳=0P«g)+6H2(g),该反应W、J平衡常数体现式为K=_
:磷化氢是一种易燃、有毒的气体,可以在常温下催化氧化为磷酸,其反应的化学方程
式是“
12)搅拌釜中通入CO?的目的是。
(3)滤渣2的重要成分为o
(4)次磷酸钠可用于化学镀。如在塑料镀件上化学镀铜,用具有CJ+和H2P02-的溶液在pH=11条件
下反应,次磷酸根离子被氧化为HPO;,该反应的离子方程式
为o化学镀与电镀相比,长处
是:、o(答两点)
10.茶是我国人民爱慕的饮品。本市某校化学爱好小组的同学设计如下试验来定性检查茶叶中具有Ca、
AkFe三种元素。
【荀阅部分资料】草酸的(NHQCQJ属于弱电解质。草酸钙(CaCzO。难溶于水。Ca2\Al3\Fe?+完全
沉淀的pH为Ca(OH)2:pH>13:A1(OH)3:pH>5.5;Fe(OH)3:pH>4.U
请根据上述过程及信息填空:
⑴环节②加盐酸H勺作
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