化学工艺流程专题复习

.化学工艺流程专题复习一、化工生产主要解决六方面问题：1、 解决将原料转化为产品的生产原理；2、 除去所有杂质并分离提纯产品；3、 提高产量与产率；4、 减少污染，考虑 “绿色化学”生产；5、 原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；6、 生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。要准确、顺利解答工艺流程题，学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。二、工艺流程图的主要框架是：原料预处理除杂、净化产品分离提纯反应条件控制原料循环利用排放物的无害化处理除杂1、原料预处理【例1】（08广州一模）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6-n。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%50%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：煅烧溶解搅拌、过滤调节溶液pH在4.24.5蒸发浓缩90100Al2(OH)nCl6-n高岭土15的盐酸少量铝粉适量CaCO3根据流程图回答下列问题：（1）“煅烧”的目的是_。【例2】某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量（以C2O42计），实验步骤如下：将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。回答下列问题：（1）步骤中“样品预处理”的方法是 。（A灼烧成灰B研磨成汁）【知识归纳1】1、 原料预处理的目的：2、 原料预处理的方法：化学工艺流程原料预处理练习1、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出两条）2、(2013珠海一模)现从锌制品加工企业回收的废渣(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来制取氧化锌,流程如下:有关氢氧化物完全沉淀的pH见下表:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2pH5.23.29.76.78.0(1) 在酸浸过程中,要提高浸出率,可以采取措施(任写一种)。3、(2013湛江二模)以白云石(化学式表示为MgCO3CaCO3)为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。(1) 研磨的作用是。4、(2010广东高考第32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)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下:已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+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;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K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。5、(2013江门一模)化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O72H2O)主要是以铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3,还含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产,其主要工艺流程如下:步骤中主要反应的化学方程式如下:4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2(1) 中反应是在回转窑中进行的，反应时需不断搅拌，其作用是 。6、（2013增城）碱式硫酸铁Fe（OH）SO4对水中的悬浮物、有机物、硫化物、重金属等都能絮凝，工业上常用硫酸亚铁法制备，工艺流程如下图所示： 已知： Fe3+沉淀完全时的pH=3.1 ， Fe2+沉淀完全时的pH=9.7（1）请写出溶解过程中加快溶解速率和提高浸出率的两点措施： _，_。7、（2013汕头）为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如下图所示。请填写下列空白：(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用_;8、（2014广州）（16分）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：（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_、_。（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_、_。（写出两个）9、【2014肇庆】为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：操作请回答：（2）写出反应的化学方程式 ， 反应生成沉淀的离子反应方程式 。10、【2014深圳】从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：铬渣浸取调pH约3.6并微热过滤操作B产品水稀NaOH滤液滤渣A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（c 1.010-5 molL-1）时pH分别为3.6和5。（1）“微热”除能加快反应速率外，同时还可以 ，滤渣A为 （填化学式）。11、(15分)(2013惠州一中模拟)工业上从废催化剂(主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌)中回收钯,采用如下流程:已知:钯(Pd)的性质与铂相似。钯与王水在加热条件下发生的主要反应如下:3Pd+12HCl+2HNO33H2PdCl4+2NO+4H2O请回答下列问题:(1) 酸溶前先将废催化剂在700下进行灼烧,同时不断通入空气的作用是。加入盐酸的目的是。2、核心反应【例1】软锰矿酸浸H2SO4 过量FeSO4过滤滤渣滤液液调pH至5.4氨水液过滤滤渣A滤液液加热至沸MnS液过滤滤渣滤液液高纯MnO2液（07广东改）（10分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.00.422.577（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。【知识归纳2】1、化工生产主要考查的知识：化学工艺流程方程式书写练习1、（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钢材镀铝。工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801；AlCl3在181升华）（1）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 （3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为 （4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为 2、（2013年广州一模）某科研小组以难溶性钾长石（K2OAl2O36SiO2）为原料，提取Al2O3、K2CO3等物质，工艺流程如下： (1)煅烧过程中有如下反应发生：钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式是： 。钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2，写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式是： 。3、（2010广东高考）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：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+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；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。（4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_ _。4、（2014广东高考）32.（16分）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：（注：SiCl4的沸点为57.6，金属氯化物的沸点均高于150）（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为_，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_。（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为_，100kg初级石墨最多可获得V的质量为_kg。5、(2013六校模拟)轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品,以卤块(主要成分为MgCl2,含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁MgCO3Mg(OH)23H2O的工艺流程如下:物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.911.1已知生成氢氧化物沉淀的pH如右上表。(1) “氧化”一步中发生反应的离子方程式为。(3) “热解”一步温度控制在75左右,其原因是。写出此反应的离子方程式:。6、(2013广州二模)硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgOB2O3H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:(1) 由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为。7、（2014广州一模）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：（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_、_。（3）物质X的化学式为_。“碱溶”时反应的离子方程式为_。8、（2014广州二模）碲（Te）为A族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。（1）粗铜中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO2及其他化合物，电解精炼后，阳极泥中主要含有TeO2、少量金属单质及其他化合物。电解精炼粗铜时，阳极电极反应式为 。（2）TeO2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下：“碱浸”时TeO2发生反应的化学方程式为 。9、（2014惠州一模）32（16分）电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、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。已知：水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2也可表示为NaAl(OH)4、Na2ZnO2等物质。高温 （2）完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式 Cr(OH)3 + Na2CO3 + O2 Na2CrO4 + CO2 + H2O（5）工业上还可以在水浸过滤后的溶液（Na2CrO4）加入适量H2SO4，用石墨做电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式 。10、（2014惠州二模）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、Fe2O3、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（4）在“碳化合成”中，产物中有碱式碳酸锌Zn2(OH)2CO3和CO2等，请写出该反应的化学方程式 。3、 除杂1）加入沉淀剂2）溶液酸碱性的控制化学工艺流程除杂练习1、（16分）医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为： 已知：查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH为：氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3开始沉淀时的pH2.34.0开始溶解：7.8完全沉淀时的pH3.75.2完全溶解：10.8（2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为 ，目的是除去溶液中少量的Al3、Fe3。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是_ _ _ 2、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、Fe2O3、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 。3、【2013广州】以地下卤水（主要含NaCl，还有少量Ca2+、Mg2+）为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。NH4Cl固体干燥通入SO2除杂饱和NaCl溶液NH4HCO3 NH4CO3过滤滤渣1加水溶解溶液蒸发浓缩 滤液2滤渣2冷却结晶 Na2SO3固体 趁热过滤废渣滤液1盐酸 地下卤水（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去Mg2+，再通入CO2并用少量氨水调节pH过滤除去Ca2+，“废渣”的主要成分为 、 。4、电镀含铬废水的处理方法较多。.某工业废水中主要含有Cr3，同时还含有少量的Cu2、Fe2、Fe3和Al3等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：已知：aCr(OH)3NaCrO2Na2CrO4Na2Cr2O7bCu(OH)2能溶于氨水：Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O请回答：(1)操作的名称为_，上述操作、相同，进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还有_。(2)滤渣的主要成分为_(写化学式)，试剂乙的名称为_。(3)加入试剂甲的目的是_。(4)废水处理流程中生成滤渣的离子方程式为_。5、(2013中山最后一模)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:已知:NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。已知实验温度时的溶解度:NiC2O4NiC2O4H2ONiC2O42H2O。KspNi(OH)2=5.010-16,Ksp(NiC2O4)=4.010-10。回答下列问题:(2) 用NiO调节溶液的pH,析出沉淀的成分为(填化学式)。6、(2013六校模拟)轻质碳酸镁是广泛应用于橡胶、塑料、食品和医药工业的化工产品,以卤块(主要成分为MgCl2,含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子)为原料制备轻质碳酸镁MgCO3Mg(OH)23H2O的工艺流程如下:物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.911.1已知生成氢氧化物沉淀的pH如右上表。(1) “氧化”一步中发生反应的离子方程式为。(2) “调节pH”一步应调节溶液的pH=9.8,能除去的杂是。(3) “热解”一步温度控制在75左右,其原因是_。写出此反应的离子方程式:_。7、(2013惠州一中模拟)工业上从废催化剂(主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌)中回收钯,采用如下流程:已知:钯(Pd)的性质与铂相似。钯与王水在加热条件下发生的主要反应如下:3Pd+12HCl+2HNO33H2PdCl4+2NO+4H2O请回答下列问题:(1) 酸溶前先将废催化剂在700下进行灼烧,同时不断通入空气的作用是。加入盐酸的目的是。(2) 酸溶需控制温度不宜过高,除了控制一定反应速率外,其原因是 。(3) 若用足量的烧碱吸收混有空气的气体,吸收后溶液中含有溶质的化学式有NaOH、NaNO2、。(4) 使用甲醛还原钯的化合物时,溶液需要保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是。(5) 操作的名称是,溶液可能含有的有机离子为。(6) 催化剂中另一主要成分活性炭可以用浓硝酸除去,写出该反应的化学方程式:。8、(2013广东高考第32题)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80。(2) 固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需要控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。(3) 完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:CuO +Al2O3CuAlO2+。9、(2012广东高考第32题节选)难溶性杂卤石(K2SO4MgSO42CaSO42H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4MgSO42CaSO42H2O(s)2Ca2+2K+Mg2+4S+2H2O。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:(1) 滤渣的主要成分有和以及未溶杂卤石。(2) 用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:。(3) “除杂”环节中,先加入溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入溶液调节滤液pH至中性。 (4) 不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如上图,由图可得:随着温度的升高,;。10、(2013广州一模)某科研小组以难溶性钾长石(K2OAl2O36SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:(2) 已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:Al+ 2H2OAl(OH)3 + OH-。“浸取”时应保持溶液呈(填“酸”或“碱”)性。 “浸取”时不断搅拌的目的是。(3) “转化”时加入NaOH的主要作用是(用离子方程式表示)。11、(2013江门一模)化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O72H2O)主要是以铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3,还含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产,其主要工艺流程如下:步骤中主要反应的化学方程式如下:4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2(3) 用化学平衡移动原理说明中煮沸的作用是(用离子方程式结合文字说明),若调节pH过低产生的影响是。12、【2013茂名】电镀污泥中含有等物质，工业上通过“中温焙烧钠氧化法”回收等物质。已知：水浸后溶液中存在等物质(4)“系列操作”中为：继续加入，_冷却结晶，过滤。继续加入目的是_。已知：除去滤渣II后，溶液中存在如下反应：在不同温度下的溶解度如下表 温度化学式206010019.545.342.5183269415841151264、相关操作【知识归纳3】1）分离提纯的过程过滤、结晶、重结晶、分液、2）常见的实验操作物质的检验、洗涤、干燥、灼烧等。化学工艺流程相关操作练习1、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为： 已知：查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH为：氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3开始沉淀时的pH2.34.0开始溶解：7.8完全沉淀时的pH3.75.2完全溶解：10.8（3）过滤时需用的玻璃仪器有 。滤渣主要成分的化学式 。（4）酸化时加盐酸的目的为： ，防止Ca2+ 在蒸发时发生水解。（5）为什么蒸发结晶要保持160： 。2、(2013中山)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:已知:NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。已知实验温度时的溶解度:NiC2O4NiC2O4H2ONiC2O42H2O。KspNi(OH)2=5.010-16,Ksp(NiC2O4)=4.010-10。(6) 如何检验Ni(OH)3已洗涤干净? 。3、(2013珠海一模)现从锌制品加工企业回收的废渣(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来制取氧化锌,流程如下:有关氢氧化物完全沉淀的pH见下表:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2pH5.23.29.76.78.0(5) 从滤液中提取NaNO3晶体的操作步骤为。(6) 在实验室如何洗涤过滤出的碱式碳酸锌?。4、(2013广州二模)硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgOB2O3H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:已知:H3BO3在20、40、60、100时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3+、A、Fe2+和Mg2+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。(3) “浸取”后,采用“热过滤”的目的是。(4) “母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如右图,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩、。5、(2012江门模拟)无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下:(4) 工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中,最后一步是由AlCl36H2O脱去结晶水制备无水AlCl3,实现这一步的操作方法是。6、(2013番禺三模)2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只,锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下:(5) 生成Li2CO3的化学方程式为。已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小,最后一步过滤时应。7、KNO3是重要的化工产品,下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的流程图:(2) 反应需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是;从反应所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是 。8、(2013广东高考第32题)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80。(5) CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作为、过滤、洗涤和干燥。9、(2013惠州调研改编)利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程如下图:海水粗盐(4) 流程中,所得纯碱常含有少量可溶性杂质,提纯它的过程如下:将碳酸钠样品加适量水溶解、过滤、洗涤23次,得到纯净的Na2CO310H2O,Na2CO310H2O脱水得到无水碳酸钠。10、(2013梅州一模改编)工业上用重晶石(BaSO4)制备BaCO3的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下:重晶石矿粉BaS等溶液BaCO3(2) 在第一次过滤后洗涤,检验是否洗涤干净的试剂最好是。(3) 沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3 :BaSO4(s)+C(aq)BaCO3(s)+S(aq)在实验室将少量BaSO4固体全部转化为BaCO3的实验操作方法与步骤为。与高温煅烧还原法相比,沉淀转化法的优点主要有。11、（2013增城）碱式硫酸铁Fe（OH）SO4对水中的悬浮物、有机物、硫化物、重金属等都能絮凝，工业上常用硫酸亚铁法制备，工艺流程如下图所示： 已知： Fe3+沉淀完全时的pH=3.1 ， Fe2+沉淀完全时的pH=9.7（4）流程图中的“一系列操作”包括_，_，过滤，洗涤，烘干。写出检验沉淀是否洗涤干净的操作_。12、（4）Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备： MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：再进一步制取Mg(ClO3)26H20的实验步骤依次为：蒸发浓缩结晶； ； ；过滤、洗涤。 13、如何从KNO3（含少量NaCl）溶液中提取KNO3晶体？具体操作步骤是？（参考下图）如何从NaCl（含少量KNO3）溶液中提取NaCl晶体？具体操作步骤是？（参考下图）14、（2014惠州二模 ）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、Fe2O3、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（5）本工艺中，过滤分离次数较多，其明显的缺陷是 。5、绿色化学理念：（1）环境污染问题；（2）原子的经济性；（3）节约能源（包括使用催化剂）；（4）原料应是可再生的（或者可循环使用）；（5）工艺的安全性 化学工艺流程绿色化学理念练习1、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已-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：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+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；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。（1）从母液中可回收的主要物质是_。2锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（图中简称废料，成份为LiMn2O4、碳粉和铝箔）进行资源回收研究，设计实验流程如下： 滤渣MnO2、CNa2CO3稀H2SO4 NaOH溶液 通入过量CO2气体 滤渣Li2CO3滤 渣空气过滤滤液废料浸取过滤 滤液沉淀X过滤已知：Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。（1）操作过滤分离出滤渣Li2CO3后所得滤液中的主要成份为 。（写化学式）3四氧化三铁在生产和生活中有着广泛的应用，人们工作中常用的打印机、复印机使用的墨粉主要成分就是Fe3O4，下图是某企业用氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺流程：已知：绿矾即FeSO47H2O, 工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应； Fe(OH)22Fe(OH)3Fe3O44H2O （1）流程图中所示的副产品的化学式是 _，从过滤所得滤液中提取该副产品还需要的操作依次是_ （填写序号）a过滤 b加热浓缩 c冷却结晶 d洗涤4硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产琉酸铅的流程如下：已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb.还含有少量Ag、Zn, CaO和其他不溶于硝酸的杂质。250C时，。（1）母液可循环利用于步骤I，其溶质主要是_(填一种物质化学式），若母液中残留的过多.循环利用时可能出现的问题是_。5. 利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：（1）上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是_ _；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是_(填化学式)。 化学工艺流程相关计算练习1、（广东高考）32.银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下的：（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2，至少需要1.0molL-1的Al2(SO4)3溶液 L.2、（2014广东高考）32.（16分）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：（注：SiCl4的沸点为57.6，金属氯化物的沸点均高于150）（4）100kg初级石墨最多可获得V的质量为_kg。3、（广东高考）32.（17分）难溶性杂卤石（K2SO4MgSO42CaSO42H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡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：（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：已知298K时， Ksp(CaCO3)=2.80109， Ksp(CaSO4)=4.90105 ，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。4、（广州一模）31（16分）硝酸铈铵(NH4)2Ce(NO3)6广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下：六水合硝酸铈Ce(NO3)36H20氢氧化铈Ce(OH)4硝酸高铈溶液H2Ce(NO3)6硝酸铈铵晶体(NH4)2Ce(NO3)6（3）298K时，KspCe(OH)411029。Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp_。为了使溶液中Ce4沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1105molL1，需调节pH为_以上。5、(2013梅州一模改编)工业上用重晶石(BaSO4)制备BaCO3的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下:重晶石矿粉BaS等溶液BaCO3(3) 沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3 :BaSO4(s)+C(aq)BaCO3(s)+S(aq)在实验室将少量BaSO4固体全部转化为BaCO3的实验操作方法与步骤为。与高温煅烧还原法相比,沉淀转化法的优点主要有。已知Ksp(BaCO3)=2.4010-9,Ksp(BaSO4)=1.2010-10。现欲用沉淀转化法将BaSO4转化为BaCO3,该反应的平衡常数为。如用1.00L0.210molL-1 Na2CO3溶液处理,试计算BaSO4被转化的质量(写出计算过程,结果保留3位有效数字)。6、（2013东莞）实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO47H2O)，过程如下：(6)为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验(假设杂质中不含铁元素和硫元素)：称取2.700 g样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的BaCl2；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为3.495 g。若该聚铁主要成分为Fe(OH)(SO4)n，求该聚铁样品中铁元素的质量分数【Mr (BaSO4)233 Mr (Fe)56】。（写出计算过程，结果保留4位有效数字）参考答案化学工艺流程原料预处理练习1、解析： 固体溶解及反应完全的措施一般是加热、振荡或搅拌，或是增大硫酸的浓度，所以答案应该从这些方面分析回答。2、(1) 适当提高反应液的温度、充分搅拌或适当增加酸的浓度等(任写一种)3、(1) 增大固体的表面积,加快反应速率,增大原料利用率(2分)4、(1) 增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率。5、增大反应物的接触面积,加快反应速率6、（1）适当升温、充分搅拌、延长溶解时间等 （每空2分，共4分）7、(1)增大反应物间接触面积，提高反应速率 。8、（1）Al2O3+6H+=2Al3+3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O（2）盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间（任写两个）9、(2)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-10、(1)促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去;(2分)Fe(OH)3;(2分)11、(1) 除去废催化剂中的活性炭(2分)除去铁、锌等杂质(2分)化学工艺流程方程式书写练习1、（1）2Al +Fe2O3=Al 2O3+2Fe 4Al+3SiO2=3Si+ 2Al2O3(3)Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O(4)Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-2、（1）CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2（3分） Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2（3分）3、（4）步骤三生成的沉淀是碳酸锂，离子方程式为：2Li + + CO32- = Li2 CO34、（2）CO SiCl4+ 6NaOH=Na2SiO4 +4NaCl+3H2O（4）AlO2- +CH3COOC2H5+2H2O加 热 Al(OH)3+CH3COO-+C2H5OH 或AlO2- +CH3COOH+H2O =Al(OH)3+CH3COO- 7.85、(1) ClO-+2H+2Fe2+2Fe3+Cl-+H2O(3) 温度太低,反应速率慢;温度太高,NH4HCO3会分解2Mg2+4HCO3-+2H2OMgCO3Mg(OH)23H2O+3CO26、(1) CaCO3(粉末)+H2SO4CaSO4+H2O+CO27、（1）Al2O3+6H+=2Al3+3H2O ； Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O （4分，每个2分）（3）CO2 ； Al(OH)3 +OH=AlO2+2H2O （4分，每个2分）8、（1）Zn-2e-=Zn2+ Cu-2e-=Cu2+ （共4分，各2分）（2） TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O （3分）高温 9、（2）4Cr(OH)3 + 4Na2CO3 +3O2 4Na2CrO4 +4CO2 +6