无机化工流程题复习策略与解题方法指导

1、无机化工流程题复习策略与解题方法指导工艺流程题常以元素化合物知识作为依托,以反响原理、实验操作与设计(技术)为考查点,意在引 导中学化学关注化学的真实性和实用性.1. 题型结构：多以流程图的形式出现,从生产原料到产品的整个过程以简单的文字加框架和箭头形式 呈现.有些题目会有主产物和副产物.辅助原料-般的流程：原料(可能含预处理)-别离提纯-产品(或含有副产品).如:(1) 题中常有物质的加料、产生条件、物质的别离等说明.如：I预处理n别离提纯川产品(2)有时还伴有一些“环状线设计,意为“可循环利用的物质等.总的形式为:“主线主产品,分支副产品,回头为循环.2. 解题思路(1) 区分出预处理、提

2、纯别离、反响等阶段(2) 分析出每步发生的反响及得到的主要产物与副产物(3) 通过流程的前后联系,明确整个流程中每步操作的目的4做题要有模式和要点,注意提升表达水平例题1 :某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有 MgCO、MgSiQ、CaMgCQ2、Al 2Q和FezQ等,回收其中镁的工艺流程如下：阖怵废料研辭卜两F卜1过町I：*NaH溥液固体废料第二步:NaOH溶液I预处理NaOH溶液丄广滤液一调pH 至 5.5 '滤液一-过滤十f滤渣I'叵訓滤渣n别离提纯调PH 至 12.5硫酸|研磨4 |浸出* 过打 Mg(OH)2f MgCl2-核心反响分析出每步发生的反响及得

3、到的主要产物与副产物沉淀物Fe (OH 3Al(OH) 3Mg(OH).PH*M PH到局部阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请答复以下问题：1 “浸出步骤中,为提升镁的浸出率,可采取的举措有 要求写出两条2 滤渣I的主要成分有.3 从滤渣n中可回收利用的主要物质有 .4MgClO32在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反响制备：MgCl 2+2NaCIQ=Mg(CIO3)2+2NaCILx T四种化合物的溶解度S随温度T变化曲线如以下图所示：听200150将反响物按化学反响方程式计量数比混合制备 简述可制备 MgCIOJ 2的原因：.Mg(CIQ)

4、2. 按中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(CIO3)2过程100中,常伴有NaCI析出,原因是：.cn 1晦q除去产品中该杂质的方法是：.JU0XI【解析】四步分析第一步：区分出预处理、提纯别离、反响等阶段280 300 320340 360 蒯 TIKn别离提纯5固体废料(MgCO3、MgSiO 3CaMg(CO3)2H2SO4、Al 2O3、Fe2O3)3. 常涉及的问题：原料预处理、反响条件的限制温度、压力、催化剂、原料的配比、PH溶齐U、反响原理化学反响速率与平衡、水解平衡、反响热、电化学、绿色化学物质循环利用、废物的处理、原子利用率、能量充分利用、化工平安防爆、防污染、防中毒4

5、. 标准做题1常用的化工词语关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反响物接触面积,以加快反响速 率或使反响更充分灼烧煅烧使固体在高温下分解或改变结构,使一些物质能溶解.并使一些杂质高温下氧化、分 解等.浸取向固体中参加适当溶剂或溶液,使其中可溶性物质溶液,包括水浸取、酸溶、碱溶、 醇溶等.浸出率固体溶解后,离子在溶液中含量的多少.酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程.水浸:与谁接触反响或溶解蒸发结晶蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩:蒸发除去局部溶剂,提升溶液的浓度.2常见操作与做题角度常见操作

6、做题角度加过量试剂使反响完全进行或增大转化率、产率参加氧化剂氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子判断能否参加其他 物质要考虑是否引入杂质或影响产物纯度等别离提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作在空气或其他气体中进行反响或操作要靠考虑Q、HQ CO或其他气体是否参与反响或能否到达隔绝空气防氧化、 水解、潮解.判断沉淀是否洗净取最后洗涤液少量,检验其中是否还含有某种离子存在等.限制溶液的PH调节溶液的酸碱性,抑制水解或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀；“酸作用还可以除去氧化物膜“碱作用还可以除去油污、除去铝片氧化物、溶解铝、二氧化硅、 特疋的氧化复原反响需要的酸性或碱性条件限制温度的目的

7、常 用水浴、冰浴限制温度预防副反响发生；限制温度使化学平衡移动；限制化学反响的方向；限制温度以限制反响速率,使催化剂的活性到达最好；限制温度以限制固体的溶解与结晶,如趁热过滤能预防某物质降温时会析出；升温促进溶液中的气体逸出,使某物质到达沸腾挥发；加热煮沸：促进水解,聚沉后有利于过滤别离降温预防物质高温分解或挥发；降温或减压可以减少能源本钱,降低对设备的要求洗涤晶体水洗：通常是为了除去晶体外表水溶性的杂质“冰水洗涤能洗去晶体外表的杂质离子,且预防晶体在洗涤过程中溶解损耗；用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体外表的杂质,降低晶体的溶解度、有利于 析出,减少损耗等.【重点点评】调节pH值除杂1. 目的

8、：限制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)22.73.7Fe(OH)37.69.6Mn(OH)2&39.8假设要除去Mn +溶液中含有的Fe2*,应该怎样做？2. 要求：调节pH所需的物质一般应满足两点：能与 反响,使溶液pH值增大；不引入新杂质. 例如：假设要除去 Cu +溶液中混有的 Fe3*,可参加 CuO Cu(OH)2、Cs(OH)2CO等物质来调节溶液的 pH 值3问题： 除去含有 82+溶液中Fe3+,向溶液中参加 CuO调节PH为XX的原因： ?使溶液中Fe3+离子形成Fe(OH)3沉淀除去,而预防.+沉淀. 亚硫酸钠与氯化铜反响

9、制氯化亚铜,参加适量氢氧化钠并限制的pH值为XX的目的是什么 ？ 氯化铝制净水剂碱式氯化铝参加碳酸钙限制的pH值为XX的目的是什么 ？【题型研究】例题1.从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐, 从而得到纯洁的硫酸锌,实验流程如下：滤渣II参加ZnO混合液调 pH 至 5-5.4煮沸数分钟-趁热过滤滤液II参加Zn粉 -L滤渣III滤液III晶体沉淀物Zn (0H)2Fe(OH)2Fe(0H)3Cu(OH)2Cd(0H)2Mn (OH?pH值8.09.410.4局部阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH参见上表,请答复以下问题：(1) “酸浸步骤中,为提升锌的浸出率

10、,可采取的举措有 .“酸浸时适当补充少量水的原因是 .(2) 滤液I参加酸性KMnO所发生反响的离子方程式为 .参加ZnO的原因是.(3) 滤渣III 的成份主要是.(4) 从滤液 山 得到晶体的操作过程为 、冷却结晶、过滤冼涤、小心枯燥.【针对性练习1】为了回收利用SQ,研究人员研制了利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO)吸收高温焙烧含硫废渣产生的 SQ废气,制备硫酸锰晶体的生产流程,其流程示意图如下：废渣 空气：浸出液的pHv 2,其中的金属离子主要是 mF,还含有少量的 Fe2*、Al3+等其它金属离子.有 关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHF

11、e2+7.69.7Fe3+2.73.7Al3+3.84.7Mri+8.39.8请答复以下问题：(1) 写出浸出过程中主要反响的化学方程式： .(2) 写出氧化过程中主要反响的离子方程式： .(3) 在氧化后的液体中参加石灰浆,用于调节pH, pH应调节至 .(4) 滤渣的主要成分的化学式为 .(5) 以下各组试剂中,能准确 测定尾气中SQ含量的是 .(双选,填字母)A.品红溶液 B.酸性KMnQ溶液C.碘水、淀粉溶液D. BaCI 2溶液(6) 废气中SQ浓度为8g/m3,软锰矿浆对 SQ的吸收率为80%那么处理100 m废气,可得到硫酸 锰晶体(MnS(4?H2Q)质量为 g.(可能用到的相

12、对原子质量：H- 1、Q16、S-32、Mr 55)【针对性练习2】镍电池电极材料由 Ni(QH) 2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成.由于电池使用后材 料对环境有危害,某兴趣小组对该电池材料进行资源回收研究,设计实验如下：NiQNa2C2O4溶液 NaOH溶液废旧镍电池电极材料盐酸残渣调节溶液PH过滤过滤沉淀I 沉淀H滤液沉淀山"Ni(QH)3： NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+ 实验温度时的溶解度：NiC2C4> NQ2O H2Q> NiC 2O 2H2Q 某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的PH如下表所示:M(QH).K.p开始沉淀时的PH完全沉

13、淀时的PHAI(QH) 31.9 X 10-233.44.2Fe(QH)33.8 X 10-382.52.99一 I議炭涪第.冷却结耳I 母液tNi(OH) 2-141.6 X 107.69.8答复以下问题：(1) 用NiO调节溶液的PH依次析出的沉淀I 和沉淀n (化学式)(2) 写出参加 NqGQ溶液反响的化学方程式： (3) 写出电解滤液的阴极电极反响式： 检验电解滤液时阳极产生的气体的方法是 (4) 写出“氧化反响的离子方程式： (5) 如何检验Ni(OH)3是否洗涤干净？ 例题2:难溶性杂卤石(K2SQ MgSO 2CaSO 2HO)属于“呆矿,在水中存在如下平衡K2S0r MsSO

14、d- SCaSO- 2H2O(s)2Ca2 + + 2K+-F Mg2 1 + 4S0 d-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£的原因：(3) “除杂环节中,先参加溶液,经搅拌等操作后,过滤,再参加溶液调滤液PH至中性.(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14,由图可得,随着温度升高(5) 有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,那么溶浸过程中会发生：CaS04(s)+C03 CaCO衬十 SO亍298K时,Ksp(CaC

15、O3)=2.80 X 10 -9, Ksp(CaSO4)=4.90 X 10-5,求此温度下该反响的平衡常数K(计算结果保存三位有效数字).【针对性练习1】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硫酸铅的流程如下：15%硝酸40%硫酸铅浮渣浸出|浸出液复分创一厂滤渣洗函PbSO4浸出渣母液In川铅浮渣的主要成分是PbO Pb,还含有少量Ag、CaO和其他不溶于硝酸的杂质.25C时,Ksp(CaSO)=4.9 X 10 操作IV的顺序依次为 、冷却结晶、 . 操作IV得到的绿矶晶体用少量冰水.洗涤,其目的是：除去晶体外表附着的硫酸等杂质；.2+ 测定绿矶产品中 Fe含

16、量的方法是：a.称取2.850g绿矶产品,溶解,在 250mL容量瓶中定容； b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMn04溶液滴定至终点,消耗KMnO 溶液体积的平均值为 20.00mL 0 滴定时盛放KMnO溶液的仪器为 (填仪器名称)°, Ksp(PbSO) = 1.6 X 10 判断此滴定实验到达终点的方法是 °.(1) 步骤I有 NO产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+.分别写出PbO Pb参加反响的化学方程式、.(2) 步骤I需限制硝酸的用量并使Pb稍有剩余,目的是 .(3) 母液可循环利用于步骤I,其溶质主要是

17、 (填一种物质化学式),假设母液中残留的SQ»过多,循环利用时可能出现的问题是 _.(4) 产品PbSQ还需用Pb(NQ)2溶液屡次洗涤,目的是除去 _.(5) 铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSQ分别转化为PbO和Pb,充电时阴极的电极反响式为 .【针对性练习2】绿矶(FeSQ 7W0)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分.下面是以市售铁屑(含少 量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯洁绿矶的一种方法：11查询资料,得有关物质的数据如下表:25 C时pH值饱和HS溶液3.9SnS沉淀完全1.6FeS开始沉淀3.0FeS沉淀完全5.5(1) 检验制得的绿矶晶体中是否含有Fe3+

18、,最好选用的试剂为 A. KSCN溶液 B . NaOH溶液 C . KMnO溶液D .苯酚溶液(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的计算上述样品中 FeSO 7H2O的质量分数为 .(结果保存3位有效数字)(FeSQ 7fO 的式量为 278)例题1. ( 1 )增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间预防硫酸锌中从溶液中析出.(2) 5Fe2+MnO+8H+=5Fe3+Mrr+4HQ由于 Fe3+3HbQ .一 Fe(QH)3+3H+, ZnQ+2H=Zn2+HQ,参加 ZnQ能促进 Fe3+水解生成 Fe(QH)3而除去.(3) M

19、n Cd、Cu【针对性练习1( 1)SQ+ MnQ=MnSQ(3分)2丰丰3丰2丰(2) 2Fe + MnQ+ 4H =2Fe + Mn + 2fQ(3分,反响物、产物都正确2分,配平1分)(3) 4.78.3 (或4.7 < pH<8.3,或4.78.3之间的任意值也给分)(2分)(4) Fe(QH)3、AI(QH)3、CaSQ (3分,写出一个给 1分；多写少写 MnQ不加分扣分)(5) BC (共2分,选对1个且正确给1分,只要有1个错零分)(6) 1690(3 分)【针对性练习2(1) Fe(QH)3、AI(QH) 3 (2) NiCI 2+ Na2C2O+H0= NiCz

20、O 2fQj +2 NaCI(3) 2H+2e=H4用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验(4) Ni(QH) 2 + 2QH +CI2= Ni(QH) 3 J +2CI(5) 用小试管取少量洗涤液,滴加少量的AgNQ溶液,假设没有白色沉淀生成,说明Ni(QH) 3已经洗涤干净,假设有白色沉淀生成,那么说明还未洗涤干净.例题 2: (1) Ca(QH) 2 Mg(QH) 2(2) 氢氧根与镁离子结合,使平衡向右移动,K+变多 K 2CQ HSQ(4) 在同一时间 X的浸出浓度大.反响的速率加快,平衡时溶浸时间短.4 K=1.75 X 10【针对性练习 1 (1) PbQ 2HNg Pb(NQ)2+ H2

21、Q (2 分)3Pb + 8HNQ= 3Pb(NQ)2+ 2NQT+ 4H2Q ( 3 分)(2) 预防Ag被溶解进入溶液(或使 Ag留在浸出渣中)(2分)(3) HNQ (2 分)浸出时局部铅离子生成PbSQ随浸出渣排出,降低 PbSQ的产率(2分)(4) CaSQ杂质 (2 分)(5) PbSQ+ 2e= Pb+ SQ2(3 分)【针对性练习2 (1) AD (二个全对得2分,只写一个且正确得1分)(2) 除去溶液中的 Sn2+离子(2分);预防Fe2+离子生成沉淀(2分)(3) 蒸发浓缩(1分)；过滤(或过滤洗涤)(1分)(4) 降低洗涤过程中FeSQ7HQ勺损耗(2分)(5) 酸式滴定

22、管(2分) 滴加最后一滴KMnQ溶液时,溶液变成浅红色且半分钟内不褪色.(2分) 0.975 (2 分)H2SO4!调 pH 废渣一 过滤10 H2O2Na2SNaOH【针对性练习3】NiSC4 6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由 电镀废渣(除含镍外,还含有：Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得.操作步骤如下：Na?CO3操作I滤液 III NiSO4* 6H2O 加NsfeS的目的是除去铜、锌等杂质,请写出除去Cu2+的离子方程式(2) 加6%勺H2Q时,温度不能过高,其目的是：_.(3) 除铁方法：用H2Q充分氧化后,再用NaOH限制pH值24范围内生

23、成氢氧化铁沉淀.在上述方2+法中,氧化剂可用 NaCIQ代替,请写出用氯酸钠氧化Fe的离子方程式为：(4) 上述流程中滤液川的主要成分是： .(5) 操作I包括以下过程：过滤,用 (填试剂化学式)溶解,蒸发浓缩,冷却结晶,洗涤获得产品.例题3：由固体碱熔氧化法可制备重铬酸钾,精选后的铬铁矿主要成分是亚铬酸铁Fe(CrO2)2或(1) 假设氧化焙烧在实验室进行,所用的主要仪器是 (填序号,下同)；蒸发浓缩时所用的主要仪器是.A 蒸发皿B 普通坩埚C.铁坩埚(2) 氧化焙烧时,发生重要反响的化学方程式有：6FeO Cr2O3+12Na2CO3+7KCIO 3 = 12Na2CrO4+3Fe2O3+

24、7KCl+12CO 2T, Al 2O3+Na2CO3 = 2NaAlO 2+CO2 f,Fe2O3+Na2CO3 = 2NaFeO2+CO2 f,以及：.(3) 用水浸取熔块时,NaFeO2强烈水解,生成氢氧化铁沉淀而除去,试写出离子方程式：(4) 残渣2的主要成分有(填化学式) (5)K262O7和NaCl两种物质的溶解度随温度变化变化如下温度10C20 C50 C80 C100 CK2Cr2O7溶解度(g)8.513.137.073.0102.0NaCl溶解度(g)35.836.037.038.439.817那么最后一步由混合液转变成 K2C2O7晶体的操作是、过滤、洗涤、烘干.例题4:

25、工业上常采用天然矿物法生产硝酸钾,工艺流程如以下图所示,矿石-I滤液1蒸发浓缩一趁热*过滤母液-滤渣2、亠 |冷却|“滤液2 ! 结晶 亠过滤-KNO 3 晶体废渣：滤液1中含有K+、Na+、NO-、Cl-、SQ2-以及微量Mg+.KNO、NaNQ NaCI、NatSQ四种物质在不同温度的溶解度曲线图:2a d溶解度/gI9DI3DiTDISD盏 硝酸钠 医密珪丑至歪至TI,； V 匕三尹ff三j尹Z | ! * :-JJAs1! K£f 4111 -1-B-:：-1:2：LK：2 卩円 HK t T ：；：八+八七尹二弓卜.T卜 序浇圣岳T酸钠黑妻: ir- « f -

26、- T- - r + -1 ifc_ _ _ 斗尸 _ 丁 _ _氯化钠牛ZD 30 4D CD 150 TO BO P0 DD温度厂C答复以下问题：(1) “滤渣2 的主要成分是 (填序号)A.NaCI B.KNO 3 C.NaSO 4 D.NaNO 3(2) 趁热过滤的原因是.(3) “母液屡次循环使纯度降低,处理的方法是：在屡次循环后的“母液中参加 NaOH溶液,其反响原理是 .(用离子反响方程式表示)(4) 在滤液1蒸发浓缩过程中,可参加适量的KCI固体,提升产品的产量,原因是(5) 假设要进一步提升硝酸钾晶体的纯度,还必须进行的操作是 .例题5: KNO3是重要的化工产品,下面是一种

27、已获得专利的KNO3制备方法的流程图：CaSO4CO2(1) 反响I中,CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1 : 2,该反响的化学方程式为:CaSO4 + 2NH4HCO3= CaCOs J+ (NH4)2SO4+ H2O+ CO2 f,反响W的化学方程式 (2) 反响n需在干态、加热的条件下进行, 加热的目的是 从反响W所得混合物中别离出CaSO4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是 .(3) 检验反响n所得 K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水,.(4) 整个流程中,可循环利用的物质除(NH 4)2SO4外,还有 (填化学式).【针对性练习 4】红矶钠(重

28、铬酸钠：NaCr2O7 2fO)是重要的根底化工原料.铬常见价态有+3、+6价.铬的主要自然资源是)铬铁矿FeCrzO (含有AI2Q、MgO SQ2等杂质),实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矶钠的主要流程如下：1丄1空气一 辅料一氧化煅烧浸取酸钠酸体pH、煮沸11III铬铁矿 纯碱滤渣1红矶钠N潦Q2060的T/CNa.CrjO/lLONii.SO. LOH中主要反响:中副反响：咼温4 FeC仃©+ 8Na 2CO+ 7O2操作 8Na2CrO4 + 2Fe2Q +操作咼温2NaAIO2 + CO2f,4 FeC操作Al 2Q + Na2CO2过滤SQ2 + NazCO咼温Na2

29、SiO3 + CO2f19请答复以下问题：(1) FeCeQ化学名为亚铬酸亚铁,写出它的氧化物形式 .步骤“的反响器材质应选用 (填“瓷质、“铁质或“石英质).(2) “中滤渣1的成分是 , “中调pH值是(填“调高或“调低),“中 滤渣2的成分是 .滤渣2(3) “酸化的目的是使 CrO2转化为Cr2O2,写出平衡转化的离子方程式： (4) 右图是NazCjQ 2HO和NaSQ的溶解度曲线,那么操作 I是_ ,操作II是 【针对性练习 5】 高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景.其制备路线如下:Nd

30、OH NuCld 混合液 【Fe(NO溶液溶液'搅拌2 h, I .+反响器析出操作试答复以下问题(1) 操作搅拌的目的是： .(2) 操作与操作相同,该操作名称是： . 反响器中,NaOH NaClO及Fe(NQ) 3反响的离子方程式为： 4写出向NazFeO参加KOH溶液转化 K>FeO4的化学方程式 .5次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响,当高铁酸钾产率最高时,NaCIO的物质的量浓度约为.计算结果保存一位小数甲12 mol-ENaOlf 濬液25 从环境保护的角度看,制备中间产物NazFeO较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,那么阳极的电极反响式为.【针对性练习 6

31、】锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题：其中需要重点回收的是正 极材料,其主要成分为钴酸锂LiCoQ、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：稀硫酸废旧锂电池一滤液一壁_固体H2SOt. HQLCQs固林过滤1 上述工艺回收到的产物有 .2废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了平安对拆解环境的要求是3 碱浸时主要反响的离子方程式为 .4 酸浸时反响的化学方程式为 .如果用盐酸代替 H2SQ和H2O2的混合液也能到达溶解的目的,但不利之处是 .5 假设废旧锂离子电池正极材料为LiM nzQ、碳粉、铝箔；碱浸后的滤渣在酸浸时用空气代替HO2也能到达溶解回

32、收的目的,且同时生成MnO.那么该过程反响的离子方程式 .6生成Li 2CO的化学反响方程式为 .LizCO在水中的溶解度随着温度升高而减小,最后一步过滤时应 .例题6:工业上用共沉淀法制备活性Fe3O4的流程如下：试答复以下问题：(1) 在制备过程中,不但要将块状固体原料粉碎、磨成粉末,而且反响池、合成池都要安装搅拌 机.作用都是.(2 )在反响池中几乎没有气体产生.在反响池中生成亚铁离子的反响的离子方程式为O(3) 在合成池里生成 FQ04反响的离子方程式为 ,反响温度需限制在50 C,其方法是 .(4) 根据以上反响可知,配料中央很可能使混合物中的Fe2O3与Fe物质的量之比接近 (5

33、)在别离车间进行、和烘干等操作可得活性Fe3O4.例题7:铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料.一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主 要流程如下:I测溶液纠煮怫|怖码T水热H后处理匕猛锌铁氧体 成分 lh pH=710.5 210XIiiEZn1_I:Fe2O4H2O2 铁粉 MnSOq戡粉 氨水4 * +酸浸卜过滤H除汞卜*T I诫出废电池 ! KMnO溶液吸收-11弃去矍料碳棒礙粉(1) 酸浸时,二氧化锰被双氧水复原的化学方程式为 .(2) 活性铁粉除汞时,铁粉的作用是 (填“氧化剂或“复原剂或“吸附剂).(3) 除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO 4溶液进行吸收而实现的

34、.右以下图是KMnO 4溶液处于不同pH值时对应的Hg去除率变化图,图中物质为Hg与MnO 4在该pH范围内的主要10002468101214pH产物. 请根据该图给出pH值对汞去除率影响的变化规律：. 试猜测在强酸性环境下汞的去除率高的原因：.(4) 当x=0.2时,所得到的锰锌铁氧体对雷达波 的吸收水平特别强,试用氧化物形式表示该 铁氧体组成.(5) 经测定滤液成分后同时参加一定量的MnSO4和铁粉的目的是 .例题&高纯碳酸锰广泛应用于电子工业,是制造高性能磁性材料的主要原料.新工艺采用工业冶铜 后的废气SO进行湿法浸取软锰矿(主要含MnO,同时含有少量 SiO2、FezQ、Al

35、2Q)来制备.(亚硫 酸酸性强于碳酸) 将过量的S02气体通入软锰矿浆中进行“浸锰操作,并限制温度加热反响； 向浸锰结束后的滤液中参加MnO、同时通入空气,再用NqCO,溶液调节pH为3.7后过滤别离； 调节滤液pH值为6.57.2,限制温度为6070C,然后参加 NHHC0,有浅红色的沉淀生成, 过滤洗涤枯燥后就可以得到高纯碳酸锰.工业流程图如下：生成氯氧化物购pH如下起物质FefOHhFe(OHh一一-Mn(Oll)2开始沉淀pH2,77,68.3完全沉淀pH3.7L _一9,8iujtft /r：禺i週舐对縫浸出率的wen请根据题中有关信息答复以下问题：(1) “浸锰时Mn与SO反响的化

36、学方程式： ,“浸锰后所得混合液中主要存在的金属阳离子有. 由图可知,副反响 MnSQ+SQ H MnS 2O6的AH0(填、或 =),为减少 MnSO6的生成,“浸锰的适宜温度是.步骤中参加 MnQ和通入空气的作用 .与传统的电解法制 MnCO工艺相比拟,新工艺的优点是 ( 写一点).例题9:磷酸亚铁锂LiFePQ4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料.某化工厂以铁红、锂辉石LiAl(SiQ3)2 (含少量Ca2+、Mg2+的盐)、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂.其主要工艺流程如下：浓硫酸300 C滤液nNa2CO3饱和液Li 2CO3锂辉石冷却、加水过滤滤液1滤渣I nOOh、pH=11 适量N

37、a2CO3 过滤滤渣n过滤、热水洗 涤过量碳粉 -铁红FePO4磷酸 LiFePO4：2LiAl (SiO3)2 + H2SO4(浓)250 300 C温度/C20406080溶解度(Li2CO3)/g1.331.171.010.85溶解度(Li 2SO4)/g34.232.831.930.7Li 2SO4 + Al 2O3 4SiO2 出.J(1)从滤渣I中可别离出Al 2O3,如以下图所示.请写出生成沉淀的离子方程式(2) 滤渣n的主要成分是： (填化学式).(3) 向滤液n中参加饱和 Na2CO3溶液,过滤后,用 热水洗涤的原因是 (4) 写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式 (5)磷

38、酸亚铁锂电池总反响为：FePO4+Li出该电池放电时的正极反响:LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li十.试写充电假设用该电池电解饱和食盐水 (电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有 4480mL气体(标准状况) 产生时,该电池消耗锂的质量为 .例题10:由熔盐电解法获得的粗铝含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：27Na2SO3、Na2CO3、出0副产品O(注：NaCl 熔点为 801 oC; AICI 3 在 181 °C 升华)(1) 精炼前,需去除坩埚外表的氧化铁和石英砂,预防精炼时它们分别与铝发生置换

39、反响产生新的杂质相关的化学方程式为 和(2) 将CI2连续通入坩埚中的粗铝熔体, 杂质随气泡上浮除去.气泡的主要成分除 CI2外还含有固态杂质粘附于气泡上,在熔体外表形成浮渣,浮渣中肯定存在(3) 在用废碱液处理气体 A的过程中,所发生反响的离子方程式为 (4) 镀铝电解池中,金属铝为 极熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AICI 4和AI2CI7形式存在,铝电极的主要电极反响式为 (5) 钢材镀铝后,外表形成的致密氧化铝膜能预防钢材腐蚀,其原因是【针对性练习 7】随着社会的开展,铅的冶炼、加工、废铅蓄电池量急刷增加等引起的铅污染应当得到重视与关注.废铅蓄电池回收铅和含铅废水的处理工艺流程如下

40、:：Ksp(PbSOd=1.6 10-5, Ksp (PbCOj=3.3 W-14°答复以下问题：(1) 写出步骤转化复原提升反响速率和铅浸出率的2条举措 写出步骤PbSO4转化的离子方程式 PbO2转化的化学方程式 (3) 写出步骤证实已经洗涤干净的实验操作方法： .(4) 步骤从母液可获得副产品为 .(5) 写出步骤用惰性电极电解的阴极反响式； .写出铅蓄电池放电时正极 . 反响离子 方程式.【针对性练习8】工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO?等)为原料制备高档颜料铁红(Fe?O3 ),具体生产流程如下：硫铁矿过滤滤液人过量铁粉5-4.5,过滤过裁FeCO

41、j烧渣步剽X步骤II步瓢Y步骤IV固体竺产品 氧化铁31试答复以下问题：(1) 滤液X中含有的金属阳离子是 (填离子符号)(2) 步骤川中可选用 试剂调节溶液的pH (填字母).A .稀硝酸B .氨水C.氢氧化钠溶液D .高锰酸钾溶液(3) 步骤W中,FeCO3到达沉淀溶解平衡时,室温下测得溶液的pH为8, c ( Fe2+ )为1.0 X10 mol L .试判断所得FeCO3中是否混有Fe(OH)2 (填"是或"否),请通过简单计算说明理由 (：KspFe(OH) 2=4.9 X0仃).(4) 步骤W的反响温度一般需控 制在35 C以下,其目的是 (5) 在空气中煅烧

42、FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为 .【针对性练习 9】为回收利用废.催化剂 (含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了局部含钒物质在水中的溶解性如下:一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:iN SCS/HjSO*废机催化剂粉碎"水浸复原、酸禮、过据滤液T| KC16(VO2SO4物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO 2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶答复以下问题：(1) 工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,该反响的氧化剂为 .(2) 滤液中含钒的主要成分为 (填化学式).(3) 该工艺中反响的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反响的离子方

43、程式；沉钒率的上下除受溶液 pH影响外,还需要限制氯化铵系数(NH4CI参加质量与料液中 V2O5的质量比) 和温度.根据以下图判断最正确限制氯化铵系数和温度为 、C.(4)用硫酸酸化的加NH21系数S6刈 60 70 S0 90 100 沉淀温度厂UH2C2O4溶液滴定(VO,以测定反响后溶液中含钒量,反响方程式为:2VO2+H2C2O4+2H+ = 2VOn+ + 2CO2f + mHzO,其中 n、m 分别为(5) 全矶液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为：VO 2+ V2+ 2H + VO 2+H2O+V 3+,'-电池放电时正极的电极反响式为.【针对性练习3

44、】(1) S2-+Cu2+= CuS J (3分)(2) 减少过氧化氢的分解(3分)(3) 6Fe2+CIO3一 +6H+=6Fe3+C+3H2O(3 分)(4) Na2SO4 NiSO4 (4分,漏选得1分,错选不给分)(5) H2SO4(3 分)例题 3: (1) C ( 2 分)A (2 分)(2)(3) FeO2- + 2H2O = Fe(OH)3(+ OH- (2 分)(4) Al(OH) 3(2分) H2SQ3 (2分)(5)蒸发浓缩(2分)、冷却结晶(2分)例题4: (1) A C (各2分,多项选择一个扣2分,扣完为止)(2) 预防KNO3晶体析出.(3分)(3) Mg 2+2

45、OH -= Mg ( OH ) 2( 3 分)(4) 增加溶液中K +的浓度,使溶液中 NO3更多地转化为KNO3析出.(3分)(5) 重结晶(3分)例题 5: (1) Ca(NO 3)2 + K2SO4 = CaSO4 J+ 2KNO 3(2) 别离NH4CI与K2SO4(使NH4CI分解为NH3和HCI , NH3和HCI又结合为NH4CI 或(NH 4)2SO4比NH 4CI稳定),加快化学反响速率预防KNO3结晶,提升KNO 3的产率(3) 参加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,静置,向上层清液中滴加AgNO 3溶液,假设有沉淀生成,说明 K2SO4 中混有 KCI(4) CaSO4、KNO 3【针对性练习4】(1) FeO- ChQ,铁质；(2) FezQ、MgO( 2 分),调低,HSiOs、AI(OH) 3 (2 分)；(3) 2CrO42+ 2H+Cr 2O2+ H2O; (4,(填两个相同序号不给分);蒸发浓缩,趁热过滤降温结晶,过滤【针对性练习5】(1) 为了加速反响物之间的接触,加快化学反响速率.(2分)(2) 过滤(2分)2Fe + 3CIO + 10OH = 2FeO 4 + 3CI + 5出0 (3 分)(4)Na 2FeQ+2KO= K>FeC4+2NaOH(5)3.6mol/L(2 分)；(6) Fe + 8OH