化工流程题(第二轮复习教案)

化工流程题(第二轮复习教案) “化工流程”题（第二轮复习教案） 一、“化工流程”题的分析例题碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。 以锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下已知Fe、Al、Fe和Mg以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3. 2、5. 2、9.7和12.4；Li2SO 4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。 （1）步骤前，锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_。 （2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。 （3）步骤中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_。 （4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_。 （5）从母液中可回收的主要物质是_。 (1)硫酸与 (2)加入石灰石，调 (1)加H2O2溶液，使Fe2+氧化+2-Li与CO3锂辉石中（除节溶液的pH到成Fe3+。 (2)石灰乳使Fe3+、反应生成SiO2外）的物6.06.5，使Fe3+、Mg2+生成沉淀。 (3)Na2CO3溶Li2CO3质发生反应Al3+生成沉淀。 液使Ca2+生成沉淀。 3+3+2+2+主要成分为SiO 2、Fe(OH) 3、Fe(OH) 3、Na2SO4Li2OAl2O3Al(OH)3等物Mg(OH) 2、CaCO3等4SiO2（一）（二）（三）原料的预处理物质的分离提纯获得产品答案 （1）增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率 （2）石灰石 （3）Fe2+、Mg2+、Ca2+ （4）2Li+CO32=Li2CO3 （5）Na2SO4在解答“化工流程”题时，往往要对题目进行分析，而对题中流课图的分析更是解题的关键。 （一）“化工流程”题的结构。 1“化工流程”题题目内容主要分三部分 （1）题干部分。 介绍原材料及所要得到的目标产品，以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 （2）流程图部分。 呈现整个化工生产过程。 （3）问题部分。 提出了所要解决的问题。 2流程图一般可分为三部分（如上图中用方框框起的三部分）。 第一部分是对原料物质的预处理，一般是原材料先做简单的处理。 第二部分是对物质的分离和提纯，是整个流程的核心部分，在这一部分，用各种物质和方法对产品进行一系列的处理，有目的的使它们进行反应和分离。 第三部分是获得产品的部分。 3化工流程图中有三种线（如下图）。 （1）主线，这条贯穿于个流程图，是原理通过一系列变化后生成主产品变化路线。 （2）侧线，是生产过程中由主线分出的线，主要是表明在生产过程中生成那些副产品。 （3）回头线，这些线的方向是从后生成的产品指向先生成的产品，一般表示这些产品可循环使用。 （二）、“化工流程”题要解决的问题“化工流程”题解决的化学问题是物质的分离、提纯、制备。 具体必须解决下列五个问题。 1物质的分析。 在分析“化工流程”题时，应该了解原料和主产品分别是什么物质？在生产过程中还加入了哪些物质，产生了哪些副产物？这些产物含有什么物质（或离子）？它们之间存在什么联系？注意在一道“化工流程”题中，原料和主产品是必定有某种联系的。 在产生过程中加入某种物质，是必定有目的的，在解题时，必须了解它们的联系和目的。 2反应的分析。 整个流程中，进行了哪些化学反应？各步化学反应物质怎么变化？是否发生了氧化还原反应？化学方程式（或离子方程式）怎么写？是否有涉及到课本中没有学过的化学方程式？如果有，又怎么写？3操作的方法分析。 在流程中进行了哪些操作和处理方法（包括化学方法和物理方法），各步操作和处理方法的作用是什么？处理后的结果怎样？4问题和原理的分析。 在问题的解决中，是否涉及到分析、设计、评价等问题？如果有，如何解决这些问题？5信息和数据的处理。 题目中提供了哪些信息？如何整合这些信息？在解决问题时，哪一步用到这些信息？题目中是否一些数据（包括图表数据）需要分析？如何利用这些数据？是否要进行计算？ 四、关注“化工流程”题中要解决的问题（一）工艺操作1对原料的预处理，一般采用浸取、焙烧（或煅烧）等方法。 浸取的目的是要使固体原料溶解，浸取可以用水浸（加水溶液），酸浸（加酸溶解），也可以加其他物质进行溶解。 浸取后一般都会进行过滤，目的是为了将浸取后没有参加反应、没有溶液或反应生成的固体物质去掉。 浸取例1煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下加盐酸后，Al2O 3、Fe2O 3、钙镁的化合物都溶解，而SiO2不溶解，可以通过过滤除去。 浸取过程中，往往会发生化学反应，有些还能发生氧化还原反应。 例回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含MnO 2、Mn(OH) 2、Fe、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。 在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。 MnO2与浓盐酸反应的离子方程方程式_。 解释MnO2+4H+2Cl-=Mn2+Cl2+2H2O例利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2，制备硫酸锰的生产流程如下写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式。 解释SO2MnO2MnSO4为了加快浸取速度，有时会采取一些提高浸取速率的措施，如将固体原料粉碎，对溶液进行搅拌，控制溶解的温度等。 例2硫酸锰可用于饲料营养强氧化剂和媒染剂，其生产原材料软锰矿（MnO2）菱锰矿（MnCO3）中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质。 其生产工艺如下酸浸前需将原材料研碎，其目的是，酸浸中加入的酸是（填化学式）。 解释增大接触面积，加快反应速率。 H2SO4例以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下为了加快菱镁矿的溶解，在酸溶阶段可以采取的措施有（任写一条）。 解释把矿石粉碎，或提高酸溶温度，或是适当增大硫酸的浓度；（2分答对一条即可）焙烧（或煅烧）焙烧是将固体原料在容器中加热，一般都会发生化学反应，有些还会发生氧化还原反应，有时焙烧时还会加入其他物质，焙烧后一般要进行酸浸。 例电镀污泥中含有Cr(OH) 3、Al2O 3、ZnO、CuO、NiO等物质，工业上通过“中温焙烧钠氧化法”回收Na2Cr2O7等物质。 完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式高温解释Cr(OH)3+Na2CO3+O2Na2CrO4+CO2+H2O、K SO和H SO的流程如下从明矾KAl(SO4)212H2O制备Al2424明矾焙烧的化学方程式为4KAl(SO4)212H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O在焙烧明矾的反应中，氧化剂是。 解释KAl(SO4)212H2O（明矾）在焙烧过程中有时会采取一些措施，如将固体研磨、粉碎，搅拌，控制燃烧的温度等。 例重铬酸钠（Na2Cr2O7?2H2O）俗称红矾钠，在工业上有广泛的用途。 我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeO?Cr2O3，还含有Al2O 3、MgO、SiO2等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下中涉及的主要反应有高温主反应4FeOCr2O38Na2CO37O2=8Na2CrO42Fe2O38CO2高温高温副反应SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2、Al2O3Na2CO3=2NaAlO2CO2“”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是。 解释使反应物接触更充分，加快反应速率。 例硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的。 解释增大硫与空气的接触面积，使硫磺充分燃烧，加快反应速率。 1研磨、粉碎。 常出现在原料的预处理中，目的是要增大物质的反应面积，加快反应速率，使反应进行得较彻底。 3过滤。 用于分离可溶与不溶的物质。 有时还采用趁热过滤，其目的是防止溶液中某物质因降温时析出。 例从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下S/g B中含有Na2SO4和Na2Cr2O7，根据溶解度（S）温度120（T）曲线，操作B的最佳方法为（填字母序100号）80A蒸发浓缩，趁热过滤6040B蒸发浓缩，降温结晶，过滤20解释A0204060T/例硫酸锰可用于饲料营养强氧化剂和媒染剂，其生产原材料软锰矿（MnO2）菱锰矿（MnCO3）中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质。 其生产工艺如下硫酸锰和硫酸镁的溶解度曲线如图所示操作I为在下蒸发结晶、趁热过滤。 其趁热过滤目的是。 解释 （3）60(2分)(2分)防止MgSO4结晶析出，提高MnSO4的产率4洗涤。 除去固体（不溶于洗涤液）中的杂质。 为什么洗。 怎样洗。 怎样证明洗净(是否)。 用什么洗冷水。 热水。 乙醇。 例（接上例）为了得到更纯净的一水合硫酸锰，需将晶体置于过滤器中，用进行洗涤。 A蒸溜水B稀硫酸C饱和硫酸锰溶液D氢氧化钠溶液解释C5干燥干燥有自然，小火烘干，减压干燥，某温度下干燥等。 6蒸发浓缩、冷却结晶。 去掉溶液中的水份，使某物质结晶析出。 降低溶液的温度，降低物质的溶解度，使物质结晶析出。 例工业上生产高氯酸（沸点90C）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下NaClO3反应器I浓H2SO4ClO2气体NaOHH2O反应器IISO2NaClO2粗品操作冷却、过滤HClO4纯品NaHSO4晶体操作滤液 （4）加快反应器II中反应速率的措施有（写出一种措施即可）等。 从反应器II中获得NaClO2粗品的实验操作依次是（填序号，下同），进一步提纯的操作名称为。 A过滤B重结晶C蒸馏D蒸发浓缩E蒸干灼烧F冷却结晶G萃取分液解释适当升高温度（增大NaOH溶液的浓度、增大气体（SO 2、ClO2）和NaOH溶液的接触面积等）；DFA；B9分液分液的目的是为了将两种互不相溶的液体分离。 9蒸馏蒸馏的目的是为了将混合溶液中不同沸点的物质通过加热的方法将它们分离。 例苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。 某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。 反应原理一定量的甲苯和KMnO4溶液在100反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。 已知苯甲酸分子量是122，熔点122.4，在25和95时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。 操作为，操作为。 解释分液，蒸馏9升温、降温目的是为了控制反应条件或控制物质的溶解度。 例工业上生产高氯酸（沸点90C）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下NaClO3反应器I浓H2SO4ClO2气体NaOHH2O反应器IISO2NaClO2粗品操作冷却、过滤HClO4纯品NaHSO4晶体操作滤液反应器I中的温度最佳为（填序号）；操作的名称为。 A.0C；B.20C；C.80C；D.120C解释C；蒸馏例以白云石（化学式表示为MgCO3CaCO3）为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下(NH4)2SO4白云石轻烧研磨H2ONH3加热反应过滤CaCO3溶液加热过滤Mg(OH)2沉淀氨水 （1）根据流程图判断白云石“轻烧”后固体产物的主要热540失1.0成份_。 则“轻烧”温度应不超过_。 重700解释CaCO 3、MgO，700（540-700MgCO3分解，超过质0.8量0.6700，分解，在该题中，CaCO3不能分解。 分0.4840数0.2900700100300500（二）反应分析t/5调节pH。 加入某些物质，用于调节溶液的酸碱性，其目的可能是为了使某些离子生成沉淀或发生某一反应。 （1）什么是调节pH值。 （2）加什么物质。 （3）调节pH值范围。 （4）调节pH值目的。 （5）沉淀怎样生成。 例工业上利用含有一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca(IO3)2,其生产流程如下已知Ca(IO3)2微溶于水，溶于硝酸；Ksp(CuI)=1.110,Ksp(Cu2S)=2.510；氧化性:HNO3IO3H2O2 （4）加入的石灰乳在溶液中反应而得到Ca(IO3)2，则要调节pH至（填“酸性”或“中性”或“碱性”），原因是。 解释 (4)中性（2分）Ca(IO3)2在硝酸溶液中溶解，故要中和过量的酸；在碱性溶液中，会混有微溶的Ca(OH)2造成产品不纯。 (2分)例铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3,还含有MgO、Al2O 3、Fe2O3等杂质，下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的工艺流程。 碳酸钠铬铁矿O2H2O醋酸pH=78操作I固体a醋酸KCl pH5操作II固体b废液处理-12-48焙浸中酸操作III K2Cr2O7晶体CO2已知1物质的溶解度（g/100g水）已知2物质04080焙烧时有Na2CrO 4、Fe2O 3、NaAlO2等生成。 KCl28.040.151.3Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+；NaCl35.736.438.0Cr2O72-具有很强的氧化性K2Cr2O74.726.373.0Na2Cr2O7163.0215.0376.0回答问题 （3）要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用（填写仪器或用品名称）。 （4）酸化步骤用醋酸调节溶液的pH5，其目的是；不用盐酸调节溶液pH的原因是。 解释 （3）pH计或精密pH试纸（2分） （4）使CrO42-转化为Cr2O72-（2分）；Cr2O72-会把盐酸（或氯离子）氧化为氯气（3分）卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。 以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如下图烧出和化已知Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。 若要求产品尽量不含杂质，请根据表1表2提供的资料，填写空白表1生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全2.73.7Fe（OH）37.69.6Fe（OH）28.39.8Mn（OH）2Mg（OH）29.611.1 （2）在步骤中控制pH=9.8，其目的是。 解释 （2）使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便过滤除去。 （2分）例锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产碳酸锰的主要工艺如下试回答下列问题 (4)已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+2.73.7Mn2+8.610.1，Fe2+7.69.6下表是上述过程中除去Fe2+的模拟操作方法，请完成下表内容实验操作离子方程式步骤1取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡。 步骤2将pH调到，使Fe3+沉淀完全。 Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+解释 （4）2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O（3分）3.78.6（2分）例某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下 （4）已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。 为了获得产品Al(OH)3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是_。 例回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含MnO 2、Mn(OH) 2、Fe、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。 根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。 物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8 (4)过滤I所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是。 (5)过滤所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+氧化得到MnO2，反应的离于方程式为。 解释 （4）使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，并防止Mn2+变成Mn(OH)2。 （5）Mn2+H2O2+2OH-=MnO2+2H2O例炼锌厂产生的工业废渣锌渣（除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质），利用锌渣制取并回收ZnSO47H2O和金属镉（Cd）是一个有益的尝试，其流程如下已知Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为3.2，4.7，6.5，9.4，9.7。 试回答下列问题 （3）调节pH过程可以选用（填“ZnO”或“NaOH”）；本流程的pH调节一般调至5，其目的是。 解释 （3）ZnO，除去Fe3+和Al3+，防止Zn2+沉淀析出 （5）常温下Fe(OH)3的K sp=110-39，若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3+)降低至1103molL，必需将溶液调节至pH=。 解释 （5）（共2分）1210氧化、还原加入某些强氧化性（或强还原性）物质，使具有还原性（或氧化性）的物质发生氧化还原反应。 注意氧化还原反应方程式的书写。 例工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁Fe(OH)SO4的工艺流程如下过量废铁屑NaHCO HSO NaNO硫酸亚反应?稀硫酸?反应?搅拌?过滤?铁溶液?减压蒸发?过滤?碱式硫酸铁滤渣NO已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3沉淀物2.37.53.4开始沉淀3.29.74.4完全沉淀回答下列问题 （3）反应的离子方程式为_。 在实际生产中，反应常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作_。 若参与反应的O2有11.2L(标准状况)，则相当于节约NaNO2的物质的量为_。 解释Fe2+NO2-+2H+=Fe3+NO+H2O；氧化剂；2mol。 例工业上利用含有一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca(IO3)2,其生产流程如下已知Ca(IO3)2微溶于水，溶于硝酸；Ksp(CuI)=1.110-12,Ksp(Cu2S)=2.510-48；氧化性:HNO3IO3H2O2 （1）“还原”过程中主要反应的化学方程式为2Na2S2O3I2=2NaI。 （2）在还原过程还伴随有CuI生成，写出加入Na2S的离子反应方程式. （3）在氧化过程中先加入H2O2再加入浓硝酸，而不直接加入浓硝酸的目的是.解释 (1)Na2S4O6（2分） (2)2CuI(s)+S2=Cu2S(s)+2I（3分） (3)减少氧化过程中生成的氮的氧化物的污染(2分)例氧化锌粉末广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃等行业，为综合应用资源，常从冶炼锌、锌制品加工企业回收的锌渣（含有ZnO、FeO、Fe2O 3、CuO、Al2O3等杂质）来制取氧化锌，流程如图有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表 （3）在“除杂”中，常用酸性KMnO4溶液，其目的是，KMnO4是该反应的（氧化剂、还原剂）。 将溶液的pH调至4，目的是。 在“除杂II”中，加入锌粉的目的是。 解释 （3）将Fe2+转化成为Fe3+（2分），氧化剂（1分）使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀（2分）除去溶液中的Cu2+（或调节溶液的PH值）（2分）解释工业上生产高氯酸（沸点90C）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下NaClO3反应器I浓H2SO4ClO2气体NaOHH2O反应器IISO2NaClO2粗品操作冷却、过滤HClO4纯品NaHSO4晶体操作滤液 （3）反应器II中发生反应的离子方程式为。 解释 （3）2ClO2+SO2+4OH-=2ClO2-+SO42-+2H2O（2分）32（深圳市一模）（17分）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下水稀NaOH滤渣A铬渣浸取调pH约3.6并微热过滤滤液操作B产品母液酸化、还原调pH为5过滤?酸C+Na2SO3溶液NaOH溶液滤渣D已知铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+；Fe3+、Cr3+完全沉淀（c1.010-5molL-1）时pH分别为3.6和5。 （3）酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+，离子方程式为；酸C为。 解释 （3）3SO32-Cr2O72-8H2Cr33SO42-4H2O；（3分，化学式和配平错误0分）H2SO4；例用含有A 1203、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备A12(SO4)318H2O。 工艺流程如下（一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2）已知生成氢氧化物沉淀的pH Al（OH）3Fe（OH）23.46.3开始沉淀时5.29.7完全沉淀时Fe（OH）32.73.2 （3）“除杂”环节有如下几个步骤，（）向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH为3.2；（）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:（）加入MnSO4至紫红色消失，过滤。 步骤的目的；调节溶液的pH为3.2的目的是。 向的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是，写出其反应方程式；中加入MnSO4的目的是。 解释 （3）将Fe2+氧化为Fe3+，(2分)调节pH值使铁完全沉淀；(2分)生成有黄绿色气体(2分)；MnO24HCl=MnCl2+Cl2+2H2O(2分)除去过量的MnO4-。 (1分)例孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。 以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O晶体的流程图气体a孔雀石研磨试剂A浸泡固体c试剂B溶液a固体a溶液b试剂C溶液c CuSO4.5H2O （2）试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，则试剂B宜选用（填序号）A酸性KMnO4溶液B双氧水C浓硝酸D氯水相应的离子方程式为。 （4）1mol氨气通过加热的Cu2(OH)2CO3可以产生1.5mol金属铜，则该反应的化学方程式为。 解释 （2）（共4分）B（2分）2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O（2分）（未配平1分，写为化学方程式2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO4)3+2H2O且正确1分） （4）（共2分）3Cu2(OH)2CO3+4NH3=6Cu+3CO2+9H2O+2N2（化学式1分、配平均和条件1分。 ）（三）物质的分析例用霞石岩（化学式为KNa3AlSiO44，主要成份Na2O、K2O、Al2O 3、SiO2）制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下滤液W水pH=8pH=11过冷煅碳酸碳酸溶解滤过滤操霞石岩破碎石灰石滤却烧化化过滤液10作I粉磨煤GX灼烧霞石泥灼烧碳酸钠晶体水X固体M K2CO3已知NaHCO3溶液的pH约为89，Na2CO3溶液的pH约为1112。 溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中。 部分物质的溶解度见右图。 （2）X物质是_，滤液W中主要含有的离子有_。 （写三种）解释 （2）CO2或二氧化碳（2分）Na+、K+、HCO3?（3分，各1分，错写、多写每个倒扣1分至0分）例锰是冶炼工业中常用的添加剂。 以碳酸锰矿（主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下(NH4)2S H2SO4MnO2氨水Mn滤液除杂电解碳酸锰矿粉滤液溶浸除杂电解废水滤渣1滤渣2已知25，部分物质的溶度积常数如下Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnS CoSNiS物质K sp2.110-133.010-165.010-161.010-115.010-221.010-22 （3）步骤中，滤渣2的主要成分是。 解释 (3)CoS和NiS例32（韶关市调研测试）（16分）工业上生产高氯酸（沸点90C）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下NaClO3反应器I浓H2SO4ClO2气体NaOHH2O反应器IISO2NaClO2粗品操作冷却、过滤HClO4纯品NaHSO4晶体操作滤液 （5）上述流程中可循环使用的物质为，副产品除NaClO 2、NaHSO4外还有（填化学式）。 解释 （5）硫酸；Na2SO4（各2分）例(16分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。 硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。 以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下 （3）滤渣2的成分是(填化学式)。 滤液A的主要成分有(填化学式)解释 （3）Fe(OH)3（2分）MgSO4(NH4)2SO4（3分,漏写一个扣一分，有错不得分,写出NH4HSO4不扣分）例卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。 以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如下图 （3）沉淀物A的成分为，试剂Z应该是。 解释 （3）Fe（OH） 3、Mn（OH） 2、Mg（OH）2例以白云石（化学式表示为MgCO3CaCO3）为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下(NH4)2SO4白云石轻烧研磨H2ONH3加热反应过滤CaCO3溶液加热过滤Mg(OH)2沉淀氨水 （4）该工艺中可以循环使用的物质是、（填化学式）。 解释 （4）(NH4)2SO4（2分）、NH3或NH3H2O（2分）例硼酸（H3BO3)大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿（2Mg0.B203.H 20、Si02及少量Fe 304、CaCO3,Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下已知H3BO3在20C、40C、60C、100C时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。 Fe0000+ 3、Al、Fe3+2+和Mg以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3. 2、5. 2、9.7和12.4。 2+ （2）“浸出液”显酸性，含H3B03和Mg2+和SO42-，还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质。 “除杂”时向浸出液中依次加入适量H202和Mg0,除去的杂质离子是_。 H2O2的作用是_(用离子方程式表示）。 解释 （2）Fe3+、Fe2+、Al3+（2分，全对才得分）2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O（2分）（四）图表分析、反应原理分析例铝土矿的主要成分是Al2O3和杂质SiO 2、Fe2O3等。 从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下铝土矿溶液I反应1滤渣I滤液CaO过量气体A滤液反应2滤渣II滤液III滤渣III煅烧Al2O3滤液III主要溶质能用于泡沫灭火器，回答下列问题 （2）溶液I溶质的化学式是，溶液I如用盐酸，缺点1是（离子方程式表示），缺点2是。 解释 （2）NaOH；缺点1Fe2O3+6H=2Fe3+3H2O；缺点2有挥发性，污染空气，浪费原料硫酸锰可用于饲料营养强氧化剂和媒染剂，其生产原材料软锰矿（MnO2）菱锰矿（MnCO3）中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质。 其生产工艺如下（完全沉淀离子的pH值Fe3+为3.5，Fe2+为9.5，Mn2+为10.8，Mg2+为11.6） （3）硫酸