化工流程题

专题无机化工流程题
注意:
(1).调节pH所需的物质一般应满足两点：
能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。

例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。

(2).注重答案的文字叙述规范
(1)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2～3次。

(2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩－冷却结晶－过滤－洗涤－干燥。

(3)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”等一类万金油式的回答是不给分的。

热点1碱金属及其矿物的开发利用
(1)滤渣的主要成分为________________________________________________________。

(2)“趁热过滤”的原因是____________________________________________________。

(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是_____________________________(写出一种)。

(4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是___________________________。

(5)已知：Na2CO3·10H2O (s) = Na2CO3(s)＋10H2O(g)ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s) = Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式_____________________________________。

热点2镁、铝及其矿物的开发利用
【例2】高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。

实验室制取高纯氧化铝的流程如下：
(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2＋。

检验Fe2＋是否除尽的实验操作是________________________________。

(2)通常条件下K sp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，除杂后溶液中c(Fe3＋)约为______________。

(3)配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是______________。

(4)“结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾(含结晶水)。

母液不能蒸干的原因是____________________________________。

(5)“分离”操作名称是______(填字母代号)。

A．蒸馏 B．分液 C．过滤
(6)测定铵明矾组成的方法是：
a．称取0.4530 g铵明矾样品，高温灼烧，得Al2O3固体0.1020 g；
b．称取0.4530 g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl2溶液，经陈化、过滤、灰化，得BaSO4 0.4659 g。

c．称取0.453 0 g铵明矾样品，加入足量的NaOH溶液，加热，将产生的气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重0.0170 g。

则铵明矾的化学式为________________。

热点3铁、铜及其矿物的开发利用
【例3】工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：
试根据上图转化回答下列问题：
(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是
______________________________________________________________________________。

(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出反应的化学方程式_______________________。

制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－= 2CuCl↓)_________________________________________________。

(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是__________________________________________，加入NaCl且过量的原因是_____________________________________________________。

(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是____________________________________。

(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式________________________________________________________________。

答案
【例1】(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)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤(4)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－、SO42－、OH－、CO32－，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
(5)Na2CO3·H2O(s) = Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH＝＋58.73 kJ·mol－1
【例2】(1)取样，加适量H2O2溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若无明显现象，说明Fe2＋已除尽(2)4.0×10－20 mol·L－1(3)抑制Al3＋水解(4)减少可溶性杂质的析出及Al3＋的水解(5)C(6)NH4Al(SO4)2·12H2O
【例3】(1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉
(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu = 2Na[CuCl2]
CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行
(3)防止Cu2＋水解增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高产率
(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化
(5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O = 2CuCl↓＋4H＋＋SO42－。