化工生产流程ppt课件.ppt

第2讲化工生产流程 1 2 一 常见物质的工业制备方法1 钠 镁 铝的冶炼 常用电解法 如工业上炼铝的化学方程式为 2 漂白粉的制备 化学方程式为 3 制晶体硅 化学方程式为 制得粗硅 2Ca OH 2 2Cl2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 3 4 合成氨 化学方程式为 5 氯碱工业 离子方程式为 6 接触法制硫酸 FeS2 H2SO4 SO2 SO3 4 二 化工生产中反应条件的控制1 调节溶液的pH 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 1 若要除去Cu2 溶液中混有的Fe3 可加入 等物质来调节溶液的pH 不可加入NaOH溶液 氨水等 2 已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示 CuO Cu OH 2 Cu2 OH 2CO3 要除去Mn2 溶液中含有的Fe2 应先 再调节溶液的 pH 用氧化剂把Fe2 氧化为 Fe3 3 7 8 3 5 2 工业合成氨反应条件的选择 1 压强 加压可 反应速率 同时可提高N H 的转化率 但增压受到动力 设备条件制约 结合实际生产条件 只能适当增压 一般为 2 温度 生产中既要保证N H 的转化率 又要保证较快的反应速率 选择的温度为 左右 且在该温度时催化剂活性最大 催化效率最高 3 催化剂 催化剂只改变反应速率 不会影响平衡移动 但使用了催化剂可以使合成氨生产在较低温度下达到较高速率 加快 2 107Pa 5 107Pa 500 6 三 化工生产中常用的分离方法1 除去KNO3中的少量NaCl可用 的方法 2 除去NaCl中的少量KNO3可用 的方法 3 依据下表信息 要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 可采用 方法 蒸发浓缩 冷却结晶 蒸发结晶 趁热过滤 蒸馏 7 一 物质制备类化工生产流程题的必备知识1 熟悉常用的操作方法及其作用 1 对原料进行预处理的常用方法及其作用 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 水浸 与水接触反应或溶解 酸浸 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 8 灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化 如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质 煅烧 改变结构 使一些物质能溶解 并使一些杂质在高温下氧化 分解 如煅烧高岭土 9 2 常用的控制反应条件的方法 调节溶液的pH 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 调节pH所需的物质一般应满足两点 a 能与H 反应 使溶液pH增大 b 不引入新杂质 例如 若要除去Cu2 中混有的Fe3 可加入CuO Cu OH 2 Cu2 OH 2CO3等物质来调节溶液的pH 不可加入NaOH溶液 氨水等 10 控制温度 根据需要升温或降温 改变反应速率或使平衡向需要的方向移动 控制压强 改变速率 影响平衡 使用正催化剂 加快反应速率 缩短达到平衡需要的时间 趁热过滤 防止某些物质降温时析出 冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子 并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 11 2 熟悉中学化学中出现的重要的化工生产的生产原理 工艺设计原理 相关思想 知识细节等 如工业合成氨 金属的冶炼 海水的开发利用 化石燃料的综合利用等 12 二 提纯类化工生产流程题的必备知识1 明确常用的提纯方法 1 水溶法 除去可溶性杂质 2 酸溶法 除去碱性杂质 3 碱溶法 除去酸性杂质 4 氧化剂或还原剂法 除去还原性或氧化性杂质 5 加热灼烧法 除去受热易分解或易挥发的杂质 6 调节溶液的pH法 如除去酸性铜溶液中的Fe3 等 13 2 明确常用的分离方法 1 过滤 分离难溶物和易溶物 根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法 2 萃取和分液 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质 如用CCl4或苯萃取溴水中的溴 3 蒸发结晶 提取溶解度随温度变化不大的溶质 如NaCl 14 4 冷却结晶 提取溶解度随温度变化较大的溶质 易水解的溶质或结晶水合物 如KNO3 FeCl3 CuCl2 CuSO4 5H2O FeSO4 7H2O等 5 蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物 如分离乙醇和甘油 6 冷却法 利用气体易液化的特点分离气体 如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气 氢气 15 3 物质分离 提纯的原则 1 不增 不引入新的杂质 2 不减 不减少被提纯物 3 易分离 被提纯物与杂质容易分离 4 易复原 被提纯的物质易恢复原来的组成状态 4 物质分离 提纯注意事项 1 除杂试剂需过量 2 过量试剂需除去 3 除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序 4 选择最佳除杂途径 16 判断下列说法是否正确或完成需填内容化工生产流程题的综合考查高考频次 1 考查物质的性质 1 有人设计了如下流程 用现有废铜 主要杂质为Fe 来制备胆矾 17 pH值控制可参考下列数据 18 请根据上述流程判断下列选项是否正确 溶解含铁废铜时可用稀硫酸代替浓硫酸 中加H2O2的目的是将亚铁离子氧化为铁离子 中可以用NaOH溶液来代替Cu2 OH 2CO3调节溶液的pH 3 分析 稀硫酸不能溶解单质铜 由题中信息知 只有将亚铁离子氧化为铁离子才能通过调节溶液的pH将其除去 中若用NaOH溶液来代替Cu2 OH 2CO3会引入Na 杂质 19 2 考查实验方法与条件的选择 2 2012 广东高考 难溶性杂卤石 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O 属于 呆矿 在水中存在如下平衡 K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O s 2Ca2 2K Mg2 4S 2H2O 20 为能充分利用钾资源 用饱和Ca OH 2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾 工艺流程如下 21 除杂 环节中 先加入 溶液 经搅拌等操作后 过滤 再加入 溶液调滤液pH至中性 分析 根据流程可知除杂之前的滤液中还含有大量Ca2 所以需要把Ca2 转化为沉淀而除去 结合最终需要K2SO4产品 因而需要加入K2CO3除去Ca2 加入H2SO4调节滤液的pH K2CO3 H2SO4 22 3 2011 江苏高考 以硫铁矿 主要成分为FeS2 为原料制备氯化铁晶体 FeCl3 6H2O 的工艺流程如下 酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量 其目的是 提高铁元素的浸出率 抑制Fe2 及Fe3 的水解 分析 硫铁矿燃烧将产生铁的氧化物 为了提高铁元素的浸出率 抑制Fe2 及Fe3 的水解 让更多的铁转化为氯化铁晶体 应保持盐酸过量 23 3 考查化学反应原理的相关知识 4 2011 福建高考 四氯化钛 TiCl4 是制取航天航空工业材料 钛合金的重要原料 由钛铁矿 主要成分是FeTiO3 制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下 24 回答下列问题 若把 中制得的固体TiO2 nH2O用酸清洗除去其中的Fe OH 3杂质 还可制得钛白粉 已知25 时 Ksp Fe OH 3 2 79 10 39 该温度下反应Fe OH 3 3H Fe3 3H2O的平衡常数K 2 79 103 25 已知 TiO2 s 2Cl2 g TiCl4 l O2 g H 140kJ mol 12C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1写出 中TiO2和焦炭 氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式 TiO2 s 2Cl2 g 2C s TiCl4 l 2CO g H 81kJ mol 1 26 分析 Fe OH 3在水中存在如下沉淀溶解平衡 Fe OH 3 s Fe3 aq 3OH aq Ksp Fe OH 3 c Fe3 c3 OH 2 79 10 39 Fe OH 3 3H Fe3 3H2O K 先写出该反应的化学方程式 TiO2 s 2Cl2 g 2C s TiCl4 l 2CO g 将两个热化学方程式相加即得目标方程式 所以 H 140kJ mol 1 221kJ mol 1 81kJ mol 1 27 4 考查流程中的转化关系 5 2011 广东高考 由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气 这些杂质可采用吹气精炼法除去 产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝 工艺流程如下 注 NaCl熔点为801 AlCl3在181 升华 28 精炼前 需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂 防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质 相关的化学方程式为 和 29 分析 铝能置换氧化铁中的铁和石英砂中的硅 发生的反应分别为 2Al Fe2O32Fe Al2O3 4Al 3SiO23Si 2Al2O3 30 5 考查化学计算 6 2011 安徽高考 MnO2是一种重要的无机功能材料 粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节 某研究性学习小组设计了将粗MnO2 含有较多的MnO和MnCO3 样品转化为纯MnO2的实验 其流程如下 31 若粗MnO2样品的质量为12 69g 第 步反应后 经过滤得到8 7gMnO2 并收集到0 224LCO2 标准状况下 则在第 步反应中至少需要 molNaClO3 0 02 32 分析 由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12 69g 8 7g 3 99g 由方程式H2SO4 MnCO3 MnSO4 H2O CO2 可知MnCO3的物质的量为0 01mol 质量为115g mol 1 0 01mol 1 15g 所以MnO的质量为3 99g 1 15g 2 84g 其物质的量为 0 04mol 因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0 05mol 根据方程式5MnSO4 2NaClO3 4H2O 5MnO2 Cl2 Na2SO4 4H2SO4 可计算出需要NaClO3的物质的量为0 02mol 33 热点考向1以物质的制备与提纯为考查内容 典题训练 1 碳酸钠是造纸 纺织 制革等行业的重要原料 工业碳酸钠 纯度约98 中含有Ca2 Mg2 Fe3 Cl 和S等杂质 提纯工艺流程如下 34 35 已知碳酸钠的溶解度 S 随温度 T 变化的曲线如图所示 36 回答下列问题 1 滤渣的主要成分为 2 趁热过滤 的原因是 3 若 母液 循环使用 可能出现的问题及其原因是 37 解题指导 解答本题时要注意以下两点 1 明确该实验的目的是得到纯净的碳酸钠 2 通过读图明确温度对不同物质溶解度的影响 38 解析 从题目中可知 该题中的实验目的是从工业碳酸钠中提纯出碳酸钠 工业碳酸钠中含有的杂质有Mg2 Fe3 Ca2 Cl 和S等 所以该流程的目的就是把这些杂质除去并得到纯净的碳酸钠固体 流程图中加水的目的是使可溶性物质溶于水 少量的Ca2 与C生成沉淀CaCO3 加入过量的NaOH溶液 很显然是将Mg2 Fe3 转化成Mg OH 2 Fe OH 3沉淀 再通过过滤的方法除去 但这一步骤对Cl 和S是没什么影响的 所以流程图中出现了一个蒸发浓缩结晶和趁热过滤的操作 这肯定是为了使随温度升高溶解度变化不大或减小的物质析出来 通过读图可得出Na2CO3 H2O符合这一条件 39 这样可以通过趁热过滤除去Cl S和一些沉淀不完全的离子 由于Na2CO3 10H2O溶解度随温度的升高变化非常大 如果降温 一定会析出来而影响主要产物 所以要趁热过滤 40 答案 1 Mg OH 2 Fe OH 3 CaCO3 2 使析出的晶体为Na2CO3 H2O 防止因温度过低而析出Na2CO3 10H2O晶体 令后续的加热脱水耗时长 3 溶解时有大量沉淀生成 使Na2CO3损耗且产物Na2CO3中混有杂质 原因 母液 中含有的离子有Ca2 Na Cl S OH C 当多次循环后 使得离子浓度不断增大 溶解时会生成CaSO4 Ca OH 2 CaCO3等沉淀 41 2 2013 新课标全国卷 锂离子电池的应用很广 其正极材料可再生利用 某锂离子电池正极材料有钴酸锂 LiCoO2 导电剂乙炔黑和铝箔等 充电时 该锂离子电池负极发生的反应为6C xLi xe LixC6 现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源 部分条件未给出 42 43 44 回答下列问题 1 LiCoO2中 Co元素的化合价为 2 写出 正极碱浸 中发生反应的离子方程式 3 酸浸 一般在80 下进行 写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式 可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液 但缺点是 45 4 写出 沉钴 过程中发生反应的化学方程式 5 充放电过程中 发生LiCoO2与Li1 xCoO2之间的转化 写出放电时电池反应方程式 6 上述工艺中 放电处理 有利于锂在正极的回收 其原因是 在整个回收工艺中 可回收到的金属化合物有 填化学式 46 解题指导 该题的突破口有3点 1 由正极材料中的铝箔和流程图中的Al OH 3固体 可推断碱浸的反应 2 滤渣酸浸后的流程图中有CoSO4和CoCO3 说明酸浸时 CoO发生还原反应 H2O2是还原剂 3 根据充电时的电池负极的反应 说明放电时应有LixC6被氧化的过程 则应是Li1 xCoO2被还原 47 解析 1 根据化合价代数和为零可算出LiCoO2中 钴元素的化合价为 3价 2 根据工艺流程中有Al OH 3固体和题干中的铝箔 易推知是铝与NaOH溶液反应 所以离子方程式为2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 3 根据工艺流程中有Li2SO4溶液 CoSO4 Co为 2价 溶液 所以加H2SO4 H2O2酸浸的过程中发生的氧化还原反应有2LiCoO2 3H2SO4 H2O2Li2SO4 2CoSO4 O2 4H2O 因为反应时温度为80 还会发生双氧水分解反应 2H2O2O2 2H2O 用盐酸酸浸 由于盐酸容易被氧化成Cl2 污染环境 48 4 沉钴 过程中发生反应后产物经过滤有CoCO3 所以反应的化学方程式为CoSO4 2NH4HCO3 CoCO3 NH4 2SO4 H2O CO2 5 充电时 该锂离子电池负极发生的反应为6C xLi xe LixC6 可知放电时是Li1 xCoO2转化为LiCoO2 所以方程式为Li1 xCoO2 LixC6 LiCoO2 6C 6 放电时 LixC6在负极失电子产生Li 经电解质移向正极 并进入正极材料LiCoO2中 流程工艺中回收的金属化合物有Al OH 3 Li2SO4 CoCO3 49 答案 1 3价 2 2Al 2OH 2H2O 2Al 3H2 3 2LiCoO2 3H2SO4 H2O2Li2SO4 2CoSO4 O2 4H2O 2H2O2O2 2H2O盐酸容易被氧化成Cl2 污染环境 4 CoSO4 2NH4HCO3 CoCO3 NH4 2SO4 H2O CO2 5 Li1 xCoO2 LixC6 LiCoO2 6C 6 放电时Li 移向正极Al OH 3 Li2SO4 CoCO3 50 方法总结 物质制备与提纯类流程题的答题策略1 答题步骤 1 从题干中获取有用信息 了解生产的产品 2 整体浏览一下流程 基本辨别出预处理 反应 提纯 分离等阶段 51 3 分析流程中的每一步骤 并获取以下信息 知道 四个什么 反应物是什么 发生了什么反应 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 一切反应或操作都是为获得产品而服务 4 从问题中获取信息 帮助解题 52 2 规范解答 1 文字叙述类的题目要规范解答 防止出现因叙述不严谨导致的失分 如 如何洗涤沉淀 往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀 待水自然流下后 重复以上操作2次 3次 如何证明沉淀完全 如向含S的溶液中加BaCl2溶液 将沉淀静止 取上层清液 再加BaCl2溶液 若无白色沉淀生成 说明沉淀完全 如何从溶液中得到晶体 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥 在写某一步骤是为了除杂时 应该注明 是为了除去XX杂质 只写 除杂 等一类万能式的回答是不正确的 53 2 认真审题 不要因审题不细致而失分 如 填 化学方程式 还是 离子方程式 填 名称 符号 还是 代号 序号 等 填 大于 还是 增大 还是 变大 等 填 化学式 分子式 结构式 结构简式 最简式 还是 电子式 等 书写化学方程式时要注意配平 注明反应条件以及 等 54 热点考向2以化学基本理论为考查内容 典题训练 3 2012 江苏高考 废弃物的综合利用既有利于节约资源 又有利于保护环境 实验室利用废旧电池的铜帽 Cu Zn总含量约为99 回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下 55 1 铜帽溶解时加入H2O2的目的是 用化学方程式表示 铜帽溶解完全后 需将溶液中过量的H2O2除去 除去H2O2的简便方法是 56 2 为确定加入锌灰 主要成分为Zn ZnO 杂质为铁及其氧化物 的量 实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2 的含量 实验操作为 准确量取一定体积的含有Cu2 的溶液于带塞锥形瓶中 加适量水稀释 调节溶液pH 3 4 加入过量的KI 用Na2S2O3标准溶液滴定至终点 上述过程中反应的离子方程式如下 2Cu2 4I 2CuI 白色 I22S2 I2 2I S4 57 滴定选用的指示剂为 滴定终点观察到的现象为 若滴定前溶液中的H2O2没有除尽 所测定的Cu2 含量将会 填 偏高 偏低 或 不变 3 已知pH 11时Zn OH 2能溶于NaOH溶液生成 Zn OH 4 2 下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH 开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 0mol L 1计算 58 实验中可选用的试剂 30 H2O2 1 0mol L 1HNO3 1 0mol L 1NaOH 由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为 过滤 过滤 洗涤 干燥 900 煅烧 59 解题指导 可按以下思路解答本题 60 解析 1 结合第 1 问要求将铜帽溶解可知其目的是将铜溶解 双氧水受热易分解 2 淀粉遇碘显蓝色 若双氧水没除尽 铜离子与双氧水均能氧化碘离子产生碘 碘与硫代硫酸钠反应 导致硫代硫酸钠用量增大 所测铜离子含量将会偏高 3 结合给出离子沉淀的pH和实验步骤 应先用双氧水将Fe2 氧化为Fe3 使Fe3 完全转化为沉淀 过滤除去后 继续调节pH使Zn2 转化为氢氧化锌 再过滤 洗涤 干燥 煅烧得氧化锌 61 答案 1 Cu H2O2 H2SO4 CuSO4 2H2O 加热 至沸 2 淀粉溶液蓝色褪去 偏高 3 向滤液中加入适量30 H2O2 使其充分反应 滴加1 0mol L 1NaOH 调节溶液pH约为5 或3 2 pH 5 9 使Fe3 沉淀完全 向滤液中滴加1 0mol L 1NaOH 调节溶液pH约为10 或8 9 pH 11 使Zn2 沉淀完全 62 4 2013 安徽高考 二氧化铈 CeO2 是一种重要的稀土氧化物 平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末 含SiO2 Fe2O3 CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质 某课题组以此粉末为原料回收铈 设计实验流程如下 63 64 1 洗涤滤渣A的目的是为了除去 填离子符号 检验该离子是否洗净的方法是 2 第 步反应的离子方程式是 滤渣B的主要成分是 3 萃取是分离稀土元素的常用方法 已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来 TBP 填 能 或 不能 与水互溶 实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有 烧杯 玻璃棒 量筒等 65 4 取上述流程中得到的Ce OH 4产品0 536g 加硫酸溶解后 用0 1000mol L 1FeSO4标准溶液滴定至终点时 铈被还原为Ce3 消耗25 00mL标准溶液 该产品中Ce OH 4的质量分数为 66 解题指导 实验流程可提炼如下 67 解析 1 由实验流程可看出CeO2是一种难溶于水也难溶于稀盐酸的氧化物 洗涤滤渣A的目的是除去可溶性的Fe3 等 检验Fe3 是否洗净的方法是取最后一次洗涤液 加入KSCN溶液 若不出现红色 则说明已洗净 2 由CeO2和Ce3 的铈元素价态可看出在酸性条件下CeO2与H2O2发生氧化还原反应 2CeO2 H2O2 6H 2Ce3 O2 4H2O 3 萃取剂不能与原溶剂互溶 所以TBP不能与水互溶 萃取操作的主要玻璃仪器还缺少分液漏斗 68 4 由电子得失守恒可得知关系式 Ce OH 4 FeSO4 故n Ce OH 4 n FeSO4 0 1000mol L 1 0 025L 0 0025molm Ce OH 4 0 0025mol 208g mol 1 0 52g 69 答案 1 Fe3 取最后一次洗涤液 加入KSCN溶液 若不出现红色 则说明已洗净 反之 未洗净 2 2CeO2 H2O2 6H 2Ce3 O2 4H2OSiO2 3 不能分液漏斗 4 97 0 70 方法总结 解答化工流程题的三种方法1 首尾分析法对一些线型流程工艺 从原料到产品为一条龙的生产工序 试题 首先对比分析流程图中第一种物质 原材料 与最后一种物质 产品 从对比分析中找出原料与产品之间的关系 弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂 分离 提纯产品的化工工艺 然后再结合题设的问题 逐一推敲解答 71 2 分段分析法对于用同样的原材料生产多种 两种或两种以上 产品 包括副产品 的工艺流程题 用分段分析法更容易找到解题的切入点 3 交叉分析法有些化工生产选用多组原材料 率先合成一种或几种中间产品 再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品 这种题就适合用交叉分析法 就是将提供的工艺流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线 然后上下交叉分析 72 1 根据下图海水综合利用的工业流程图 判断下列说法中正确的是 73 已知 MgCl2 6H2O受热生成Mg OH Cl和HCl气体等 A 过程 的提纯是物理过程 过程 通过氧化还原反应可产生2种单质B 在过程 中将MgCl2 6H2O灼烧即可制得无水MgCl2C 过程 反应后溶液呈强酸性 生产中需解决其对设备的腐蚀问题D 在过程 反应中每氧化0 2molBr 需消耗2 24LCl2 74 解析 选C 过程 中除去Mg2 C和S需要用化学方法 A错误 根据已知信息可知B错误 过程 发生的反应为SO2 2H2O Br2 H2SO4 2HBr 溶液呈强酸性 C正确 每氧化0 2molBr 需消耗0 1molCl2 但不一定是2 24L 只有在标准状况下才是2 24L 75 2 铅的冶炼大致过程如下 富集 将方铅矿 PbS 进行浮选 焙烧 2PbS 3O22PbO 2SO2 制粗铅 PbO CPb CO PbO COPb CO2 下列说法正确的是 A 浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化B 方铅矿焙烧反应中 PbS是还原剂 发生还原反应C 过程 中 制取1molPbO共转移2mol电子D 将1molPbS冶炼成Pb理论上至少需要6g碳 76 解析 选D 浮选法富集矿石的过程不涉及化学变化 只是个物理过程 A项错误 在氧化还原反应中 还原剂失电子发生氧化反应 B项错误 过程 中反应的电子转移数为2PbS 3O22PbO 2SO2 故制取1molPbO共转移6mole C项错误 根据过程 可得1molC最多可还原2molPbO 故将1molPbS冶炼成Pb理论上至少需要mol碳 即6g碳 D项正确 77 3 通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品 如下图所示 是一种较为理想的减排方式 下列说法正确的是 78 79 A CO2高温催化分解为C CO O2的反应为放热反应B 除去碳酸钠固体中少量NaHCO3可用热分解的方法C 过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色 其原理相同D CO2合成甲醇及碳酸二甲酯 原子利用率为100 80 解析 选 由 CO和氧气反应生成CO2放热 可知CO2高温催化分解为C CO O2的反应为吸热反应 A错误 2NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O 所以B正确 过氧化尿素可氧化色素 SO2不能 C错误 由原子守恒可知CO2合成甲醇及碳酸二甲酯 原子利用率小于100 D错误 81 4 聚合氯化铝是新型 高效絮凝剂和净水剂 其单体是液态碱式氯化铝 Al2 OH nCl6 n 工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝 其工艺流程如下 已知 高岭土 Al2O3 25 34 SiO2 40 50 Fe2O3 0 5 3 0 及少量杂质和水 Al3 以氢氧化物形式完全沉淀时 溶液的pH为5 2 82 根据流程图回答下列问题 1 写出溶解过程中反应的离子方程式 2 加适量铝粉的主要目的是 3 溶液的pH需控制在4 2 4 5的原因是 具体操作中除添加必要的试剂 还需借助的实验用品是 83 4 蒸发浓缩 需保持温度在90 100 控制该温度的操作名称是 写出该过程反应的化学方程式 84 解析 1 高岭土中的Al2O3 Fe2O3在溶解时可与盐酸反应 SiO2为酸性氧化物 不与盐酸反应 2 加适量铝粉可除去溶液中的铁离子杂质 3 pH超过4 5 Al3 会形成Al OH 3沉淀 pH低于4 2 Al3 水解程度很小 很难形成液态碱式氯化铝 Al2 OH nCl6 n 溶液的pH需控制在4 2 4 5 所以具体操作中除添加必要的试剂 还需借助的实验用品是pH计 或精密pH试纸 4 蒸发浓缩 需保持温度在90 100 故需要水浴加热 此时铝离子水解生成Al2 OH nCl6 n 反应的化学方程式为2AlCl3 nH2O Al2 OH nCl6 n nHCl 85 答案 1 Al2O3 6H 2Al3 3H2O Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O 2 除去溶液中的铁离子 3 pH超过4 5 Al3 会形成Al OH 3沉淀 pH低于4 2 Al3 水解程度很小 很难形成液态碱式氯化铝 Al2 OH nCl6 n pH计 或精密