工艺流程图分析——以“绿矾的制取与应用”为例(杨砚宁)PPT课件

以 绿矾的制取与应用 为例 1 2 七水硫酸亚铁 俗称绿矾 化学式为FeSO4 7H2O 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 Fe Fe CuSO4 FeSO4 Cu 除去金属混合物中的铁粉 提高FeSO4晶体产率 Fe FeSO4 Fe Cu FeSO4 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Fe FeSO4 Fe Cu FeSO4 FeSO4CuSO4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 FeSO4 7H2O 其工艺流程如下 FeOFe2O3SiO2 烧渣 浸取 过滤 还原 FeSO4溶液 FeSO4 7H2O 过量稀硫酸 SiO2 试剂X FeSO4Fe2 SO4 3SiO2 FeSO4Fe2 SO4 3 1 浸取 步骤中 FeO Fe2O3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 8 Fe2O3 3H2SO4 Fe2 SO4 3 3H2O H2O Fe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FeSO4 7H2O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 FeSO4 7H2O 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FeSO4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 2SO4 11 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 OH 2与Fe OH 3的质量比 45 107 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 H2SO4 绿矾 14 图1 15 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2 16 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3 17 烧渣 浸取 过滤 还原 FeSO4溶液 FeSO4 7H2O 过量稀硫酸 SiO2 试剂X 图4改编 18 绿矾FeSO4 7H2O 溶解 沉淀FeCO3 操作1 焙烧 还原 铁粉 C NH4HCO3 CO2 H2O X溶液 图4 19 19 FeSO4废液 FeCO3固体 NH