无机化学工艺流程题型冲关
全程复习构想2018高考化学一轮复习大专题一无机化学工艺流程题的解决技巧课件
高温 2CuFeS2+O2=====Cu2S+2FeS+SO2 __________________________________________ 、
高温 2FeS+3O2=====2FeO+2SO2 __________________________________________ 。
(2)步骤Ⅱ是在转炉中发生的。冰铜含 Cu 量为 20%~50%。 转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂),在 1 200 ℃左右吹入空气进行 吹炼。冰铜中的 Cu2S 被氧化为 Cu2O。生成的 Cu2O 与 Cu2S 反 应,生成含 Cu 量约为 98.5%的泡铜,该过程发生反应的化学方 程式分别是 高温 2Cu2S+3O2=====2Cu2O+2SO2 ________________________________________ 、
可取适量酸性 KMnO4 溶液置于试管中,滴入几滴该溶液, 若酸性 KMnO4 溶液褪色或颜色变浅,说明该溶液中含有 Fe2+ (答案合理即可)
解析:(1)根据问题(1)信息中的反应物和生成物以及氧化还 原反应的规律可写出两个化学方程式。(2)气体 A 中含有 SO2, SO2 是酸性氧化物,选用碱性溶液吸收。(3)由泡铜制取粗铜,是 Cu2O 和 Al 发生氧化还原反应, 根据氧化还原反应的配平方法进 高温 行配平可得化学方程式为 3Cu2O+2Al=====Al2O3+6Cu。(4)向 溶液中滴加 KSCN 溶液,溶液呈血红色,可推知溶液中一定含 有 Fe3+;要检验溶液中还含有 Fe2+,可利用其还原性,具体操 作:取适量酸性 KMnO4 溶液臵于试管中,滴入几滴该溶液,若 酸性 KMnO4 溶液褪色或颜色变浅, 说明该溶液中含有 Fe2+(答案 合理即可)。
[对点练 2] 工业上由黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)冶炼铜的 主要流程如下:
(全国卷)2020高考化学三轮冲刺突破小专题7无机化学工艺流程题的解题策略课件
【解析】 (1)在焙烧过程中 ZnS 和 O2 反应生成 ZnO 和 SO2。 (2)溶液中的 Pb2+与 SO24-不能共存生成 PbSO4 沉淀,SiO2 不溶 于 H2SO4,即滤渣 1 中含 SiO2 和 PbSO4。氧化除杂过程中 O2 能将溶液中 Fe2+氧化生成 Fe3+,加入 ZnO 能调节溶液的 pH, 促进 Fe3+完全水解。由题表知 Fe2+、Zn2+开始沉淀和沉淀完全 时的 pH 非常接近,若不通入 O2 使 Fe2+氧化为 Fe3+,加入 ZnO 后无法除去 Fe2+,会影响 Zn 的纯度。(3)根据题中信息可知还 原除杂工序中涉及的离子反应为 Cd2++Zn===Cd+Zn2+。
2.明确常用的分离方法 (1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或 抽滤等方法。 (2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提 取分离物质,如用 CCl4 或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如 NaCl。
(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶 质或结晶水合物,如 KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、 FeSO4·7H2O 等。 (5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙 醇和甘油。 (6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采 用冷却法分离平衡混合气体中的氨。
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
开始沉淀的 pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的 pH
2.8
8.3
8.2
九年级化学专题复习化学工艺流程题解题思路指导
(2010江苏卷? 16) 钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有 BaCO 3、BaSiO 3、BaSO 3、Ba(FeO 2)2等]。某主要生产BaCl 2、 BaCO 3、BaSO 4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO 3)2,其部分工艺流 程如下:
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70 ℃,且不使用浓硝酸, 原因是________、______。
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
(写两条)
适当提高反应温度、
(2)滤渣I的主要成分有 Fe(OH) 3、Al(OH) 3 增。加硫酸的浓度
(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有 Na2SO4
。
(三)核心反应——陌生方程式的书写
氧化还原反应: 熟练应用氧化还原规律①判断产物形式②配平
灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化。
改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质 煅烧 在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
(2015石家庄二模)稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛 应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管 (CRT )荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:
已知:①废弃CRT 荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出):
可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是_________。
污染:废渣、 废液(酸、碱、重金属盐)、 废气(Cl2、Br 2、硫和氮的氧化物)
循环利用:箭头指回为循环
(实质就是降低成本)
NaCl
(2013—福建卷)食盐水
氯化氢 电解槽
补充Cl2
氯化氢 合成塔
二氧化氯 发生器
Cl2
ClO 2
全省38.3% 考生这样作答: CoSO 4+NH4HCO 3=CoCO 3↓+NH4HSO 4 (×)
10.无机化学工艺流程图题型(2)
3.无机化学工艺流程图题型2专练3、(14分)从废钒催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下,请回答下列问题:(1)步骤①中废渣的主要成分是,③中X试剂为。
(2)实验室中进行萃取分液操作时,注入萃取剂,充分振荡,将分液漏斗于铁圈上静置,当液体分层后,接下来的操作是。
(3)②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层)+ nH2SO4 (水层) 为提高②中萃取百分率,应采取的措施是。
(4)请完成④中的反应离子方程式:□ClO3-+ □VO2+ + □H+ = □VO3+ + □ + □(5)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1钒沉淀率% 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1 89.3结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH值为。
(6)该工艺流程中,可以循环利用的物质有。
专练4、((16分)由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4的实验流程可表示如下:(1)操作Ⅱ的名称是____________。
(2)可循环利用的物质____________(填化学式)。
(3)反应②的产物中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。
(4)反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______(填字母序号)A .稀盐酸 B .稀硫酸 C .稀醋酸(5)电解猛酸钾溶液也可以得到高锰酸钾,其阴极反应式为:2H 2O+2e -=2OH -+H 2↑,如下图,b 作________极,电解池的阳极反应式是____________;若电解过程中收集到2.24L H 2(标准状况),则得到高锰酸 钾____________克。
无机化学工艺流程题解题策略PPT学习教案
果是除杂,杂质所含的量比较少,一般是让主要物质析出来。 如
KNO3溶液中含少量NaCl,常用冷却结晶法,再经过过滤、 洗涤、烘干(不同的物质在烘干时采取的方法不同),就可得 到KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量KNO3,则用蒸发 浓缩结晶法,这种方法一般要经过趁热过滤才能得到较纯 的主要物质,主要原因是如果温度下降,杂质也会以晶体 的形式析出来。
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专题提升 无机化学工艺流程题的解题策略
(2)分离提纯阶段的常见考点
①调 pH 除杂
a.控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧
化物沉淀。例如:已知 Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mn(OH)2 开始 沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示。
物质
开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3
④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);为使化 学平衡向着题目要求的方向移动。
⑤萃取。 (3)获得产品阶段的常见考点 ①洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子,并减少 晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ②蒸发时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出 FeCl3、AlCl3、MgCl2 等溶质时,应在 HCl 的气流中加热, 以防其水解。
滤液―Z―③n→―过―滤→滤液―Na―④2C―O→3 ―过―滤→滤饼―煅―⑤烧→ZnO
提示:①在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化,②高锰
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酸钾的还原产物是MnO2。 回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是__________,发生反应的离子方 程式为__________;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂 的影响是________________。 (2)反应③的反应类型为____________,过滤得到的滤渣中,除 了过量的锌外还有______________。 (3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法 是________________。 (4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2,取干燥后的 滤饼11.2 g,煅烧后可得到产第1品8页8/共.14g3页,则x等于__________。
2018版化学(苏教版)高考总复习题型冲关:无机化学工艺流程【含答案及解析】
2018版化学(苏教版)高考总复习题型冲关:无机化学工艺流程【含答案及解析】姓名___________ 班级____________ 分数__________一、简答题1. 某一化工厂以废铁屑为原料制备 FeCl 3 溶液,用作印刷电路铜板腐蚀剂,并对溶液B 进行电解处理的实验流程如图:(1) 试剂 a 应选用 ________ ( 填写名称 );(2) 步骤Ⅰ 用到的主要玻璃仪器有漏斗、 ________ ( 填写仪器名称 );(3) 写出步骤Ⅱ 中主要反应的化学方程式 ____________________ ;(4) 实验室制取气体 E 的离子方程式是 ________________________ ,欲对气体 E 进行干燥和吸收,需选用下列装置中的 ________ ( 填写序号 );(5) 如何用化学方法检验气体 E? ______________________________ 。
二、推断题2. 镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由 Ni(OH) 2 、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。
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回收研究,设计实验流程如下:已知: a.NiCl 2 易溶于水, Fe 3 +不能氧化 Ni 2 +。
b .某温度下一些金属氢氧化物的 K sp 及开始沉淀和完全沉淀时的理论 pH 如表所示:p3. M(OH) n K sp pH 开始沉淀沉淀完全Al(OH) 3 1.9×10 - 33 3.434.19 Fe(OH) 3 3.9×10 -38 2.53 2.94 Ni(OH) 2 1.6×10 - 14 7.60 9.75回答下列问题:(1) 根据表中数据判断步骤② 依次析出的沉淀Ⅱ ________ 和沉淀Ⅲ ________( 填化学式 ) ,则 pH 1 ________ pH 2 ( 填“>”、“=” 或“<”) ,控制两种沉淀析出可利用 ________ ( 填序号 )。
01无机化工流程题的解题策略(附答案解析)-2023年高考化学大题逐空突破
无机化工流程题的解题策略1.无机工艺流程试题的结构模型流程图一般三大部分:原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯 呈现模式识图方法箭头的意义 图1:箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物)图2:箭头表示反应物分步加入和生成物出来图3:返回的箭头一般是“循环利用”的物质2.设问角度(1)原料预处理方法及反应(2)加入试剂判断及加入试剂的作用 (3)陌生化学(离子)方程式的书写 (4)分离、提纯的仪器、操作及操作目的 (5)滤渣、滤液成分判断(6)实验条件的选择,温度或pH 调节(7)图表、图像分析 (8)物质循环利用 (9)计算 2.(1)审题“四角度”审题干 ①明确原料的主要成分和杂质成分 ②明确目的审信息①寻找信息再流程中的作用 ②寻找信息与某设问的对立关系审流程 ①明确三线:主线产物,分支副产物,回线为循环物②结合设问的问题细审流程中转化原理,找出进料物质(反应物)和出去物质(生成物)的主产物和副产物审设问明确答什么,答的问题与哪步流程有关,考查的什么知识等(2)破题“三方法”(3)第一步:读题头,得目的,找原料,明产品,解决“干什么”通过阅读题头,了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素第二步:读题干,析过程,看措施,推用意,解决“怎么做”题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。
分析流程中的每一步骤的反应物是什么?发生了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)?该反应造成了什么后果?(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的?如何体现绿色化学思想?)每一步操作进行到什么程度最佳?在此过程中抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务,在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。
高三化学二轮复习专题《 “无机工艺流程题”题型分析及答题思路》
专题6 “无机工艺程题”题型分析及答题思路
①原料预处理的5种常用方法
看方法
想目的
研磨
减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面 积,加快反应速率
水浸 与水接触反应或溶解
酸浸
与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不 溶物通过过滤除去
灼烧
除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘 时的灼烧就是为了除去可燃性杂质
专题6 “无机工艺流程题”题型分析及答题思路
③把握物质提纯的“6种”常用方法
看目的 除去可溶性杂质
除去碱性杂质 除去酸性杂质 除去还原性或氧化性杂质 除去受热易分解或易挥发的杂质 除去酸性Cu2+溶液中的Fe3+等
选方法 水溶法 酸溶法 碱溶法 氧化还原法 加热灼烧法 调pH法
专题6 “无机工艺流程题”题型分析及答题思路
专题6 “无机工艺流程题”题型分析及答题思路
(4)常见的设问方式。工艺流程题是一种模拟情境,围绕解决一个实际问题考 査学生的实验能力和对相关化学原理的理解和应用。按照整个工艺由前至后,题 目由易到难的顺序展开设问,常见的设问方式为原料预处理的手段和原因分析。 原料预处理常采用的手段为粉碎、加热、适当提高酸的浓度等,所有这些目的都 在于加快后续反应的速率。滤渣的成分,根据流程分析滤渣来自于原料还是在反 应过程中新生成的沉淀。氧化还原反应方程式的配平或陌生化学反应方程式的书 写,此类题目需要从流程中判断反应物,产物和反应条件,所有这些信息都可以 从发生这步反应对应的箭头前的物质、箭头后的物质以及箭头上的内容得到。反 应条件的优化选择,考虑的因素为反应速率,反应时间和转化率,当反应速率和 转化率较高时反应时间较短的为最优的反应条件。可循环利用的物质,从流程图 上观察,既需要添加进去又能分离出来的物质,即箭头指向主线和指出主线重叠 的物质为可循环利用的物质。溶液中通过离子反应生成沉淀,结合Ksp进行计算以 及转化率或产率的计算等。
2024年中考化学复习冲刺过关—工艺流程题(全国通用)
2024年中考化学复习冲刺过关—工艺流程题(全国通用)类型1海水资源的开发利用1.(2023•东区)海水淡化是综合利用海洋资源的重要产业。
(1)某工厂淡化海水后得到的淡盐水和浓盐水中盐类物质的含量如表(其他微量盐类忽略不计)。
该工厂一套淡化装置每小时产生5000L浓盐水,其中含有NaCl225kg;国家规定居民生活用水中盐类物质的总含量≤500mg/L,则所得淡盐水中盐类物质的总含量达到(选填“达到”或“未达到”)生活用水的标准。
水样盐类物质的含量/(g•L﹣1)氯化钠氯化镁硫酸镁硫酸钙淡盐水0.170.012 4.8×10﹣48.5×10﹣4浓盐水45.0 3.6 3.30.14(2)用淡化海水所得的浓盐水可制备金属镁,主要物质间的转化关系如图:①浓盐水经过步骤1和步骤2两步反应后又获得了MgCl2,设计这两步的目的是提纯氯化镁,去除杂质,减少镁的损失。
②图中未涉及的反应类型为C(填选项)。
A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应【答案】(1)225;达到;(2)①提纯氯化镁,去除杂质,减少镁的损失;②C。
【解析】(1)某工厂淡化海水后得到的淡盐水和浓盐水中盐类物质的含量表可知,浓盐水中氯化钠的含量为45.0g•L﹣1,该工厂一套淡化装置每小时产生5000L浓盐水,其中含有NaCl的质量为45.0g•L﹣1×5000L=225000g=225kg;国家规定居民生活用水中盐类物质的总含量≤500mg/L,淡盐水中氯化钠的含量为0.17g•L ﹣1=170mg•L﹣1,则所得淡盐水中盐类物质的总含量达到生活用水的标准。
(2)①浓盐水经过步骤1将浓盐水中的镁离子全部转化为沉淀,步骤2是将氢氧化镁沉淀全部转化为氯化镁,设计这两步的目的是提纯氯化镁,去除杂质,减少镁的损失。
②氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,上述两个反应均属于复分解反应;氯化镁电解生成金属镁和氯气,属于分解反应;氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,属于化合反应,未涉及的基本反应类型为置换反应。
高考化学:无机化学工艺流程题的解题策略
高考化学:无机化学工艺流程题的解题策略解读一:原料预处理方式解读二:必考的反应条件角度三提纯方法角度四分离方法(1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。
(2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。
(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。
(6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。
二、解答无机化工流程题的策略1.粗读题干,挖掘图示图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定要关注题目的每一个关键字,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。
如制备类无机化工题,可粗读试题,知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。
2.携带问题,精读信息这里信息包括三个方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。
读主干抓住关键字、词;读流程图,重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。
3.跳跃思维,规范答题答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后面答题。
要求用理论回答的试题,应采用“四段论法”:改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。
相关练习1.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V 2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V 2O 5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为物质V 2O 5 V 2O 4 K 2SO 4 SiO 2 Fe 2O 3 Al 2O 3质量分数/% 2.2~ 2.9 2.8~ 3.1 22~ 28 60~ 65 1~2 <1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸”时V 2O 5转化为VO ,反应的离子方程式为________________,同时V 2O 4转化成VO 2+。
高考化学总复习提升方案——无机化学工艺流程
2020届高考化学总复习提升方案——无机化学工艺流程1.工艺流程题过程解读(1)读流程图①箭头:箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。
②三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。
(2)解题要点①审题要点:a.了解生产目的、原料及产品,b.了解题目提供的信息,c.分析各步的反应条件、原理及物质成分,d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。
②答题切入点:a.原料及产品的分离提纯,b.生产目的及反应原理,c.生产要求及反应条件,d.有关产率、产量及组成的计算,e.绿色化学。
2.工艺流程题常见答题方向工艺操作(结果) 目的评价(或操作名称)方法措施研磨(粉碎) 增大接触面积,加快反应(溶解)速率煅烧(焙烧) 矿物分解、燃烧,转化为易溶于酸、碱的物质水浸利用水溶性把物质进行分离酸浸(碱浸)利用物质与酸(碱)反应除掉杂质或把目标物质转化为可溶性离子控制条调节溶液pH 某些金属离子的沉淀,控制物质的溶解控制温度加快反应速率,促进平衡移动;物质的溶解、析出、挥发等件增大某反应物用量增大另一反应物的转化率(产率)某种试剂的选择是否带入杂质、是否影响产品的纯度分离提纯不相溶液体分液相溶性液体蒸馏难溶性固体过滤易溶性固体蒸发结晶、浓缩冷却结晶趁热过滤防止温度降低,某物质析出冰水洗涤减少晶体的溶解损失乙醇、有机溶剂洗涤减少晶体的水溶性损失考点指导1以物质制备为目的化学工艺流程【典例1】题头挖掘题头信息Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:题干分析题干流程题尾知道题尾考查哪些问题回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的时,所采用的实验条件为__________________________________________________________ ______________。
2024年高考化学总复习第一部分考点精讲热点专攻8 无机化学工艺流程题解题策略
④冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损
耗。
3.解答化工流程题的基本步骤
(1)从题干中获取有用信息,阅读题干时要随手圈出目的及相关信息,了解
反应物是什么,产品是什么,主要分析出产品中各种元素的来源,即分析“元
素流向”。
(2)了解流程中一些操作的目的,通常都是为了净化原料或者提纯产品。
5.5×10-3
mol·
L-1 以下;若脱硼后直接进行精制Ⅰ,则滤液中含 HCl,会消耗后续操作中更
多的生石灰,引入更多的 Ca2+,进而需要消耗更多的纯碱除去 Ca2+,因此除无法
回收 HCl 外,还将增加 CaO、Na2CO3 的用量。
(3)精制Ⅱ加入纯碱的目的是进一步除去溶液中的 Ca2+;依据流程知,精制Ⅱ后
2滤液中存在 Na 、Li 、Cl 、OH 、CO3 ,因此进行操作 X 时应选择的试剂是
2HCl,用来除去滤液中的 CO3 ,防止对后续浓缩、沉锂过程造成干扰;若不进行
+
+
-
-
该操作,则一部分 Li+在浓缩时会转化为 Li2CO3 沉淀析出,导致最终所得
Li2CO3 的产率减小。
归纳总结
解答工艺流程题的常用分析方法
选择调节pH所需的物质一般要考虑两点,一是能与H+反应,使溶液pH增大;
二是不引入新杂质。
例如要除去MgCl2溶液中混有的Fe3+,可加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2等
物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
②控制温度:根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移
动。
③趁热过滤:防止某些物质降温时会析出,混入杂质或降低产物的产率。
高中化学无机化工流程题常考点
高中化学无机化工流程常考点无机化工一般流程:原料→原料预处理→核心反应→产品分离提纯→目标产品,无机矿物含杂质多,预处理进行除杂、净化,通过核心反应制备粗产品后进行分离、提纯获取产品,解决该类题目关键是抓住核心元素,明确元素的流向,分析前后元素化合价变化判断反应类型,流程中采取的一系列操作都是为获得产品服务,物质的制备问题特别是盐类的制备要注意防水解、防氧化。
工艺流程题常见答题方向:预处理过程:1、研磨、粉碎、加热、搅拌、提高酸液或碱液的浓度等措施可提高反应速率、提高浸出率或原料的利用率,其中研磨、粉碎、雾化是通过增大反应物接触面积达到提高反应速率的目的。
2、浸取:加入试剂将固体矿物进行溶解,在溶液中便于物质的制备,浸取时不溶的物质通过过滤除去,浸取方式包括水浸、酸浸、碱浸、醇浸(提取有机物时用该方法较多)、盐浸等酸浸:溶解大部分金属单质、金属氧化物、碱、盐,盐酸、稀硫酸为非氧化性酸;浓硫酸、硝酸为强氧化性酸。
酸作用:预处理时加酸可考虑:溶解、去氧化膜,核心反应或分离提纯时可加入酸可考虑抑制某些金属阳离子水解、促使物质生成。
碱浸:溶解氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅等可溶于碱的物质。
碱作用:预处理时加碱可考虑溶解、去油污、去铝片氧化膜,除杂过程、核心反应、分离提纯时加碱可考虑调节PH除杂、促进水解或促使沉淀生成。
盐浸:溶解能与盐反应的矿物或使微溶物、难溶物转化成能难溶的物质,提高某元素的利用率。
3、焙烧、灼烧、煅烧:使固体高温分解或改变结构,转化为易溶于酸或碱的物质,或使杂质高温氧化、分解,金属硫化物+O2=煅烧=金属氧化物+SO2↑。
除杂、净化过程:1、加入目标元素对应的氧化物、碱、碳酸盐等物质调节溶液PH,促使某些金属阳离子的水解平衡正向移动,在适宜的PH范围内形成氢氧化物沉淀除去。
2、加入氧化剂如O2、CI2(或氯水)、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、HNO3、NaCIO、NaCIO3等的作用:将具有还原性的物质氧化。
高考化学专项突破(一) 无机化学化工流程
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的浸
出率为70%时,所采用的实验条件为
。
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOC l24 形式存在,写出相应反应的离子方程式 。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所 示:
温度/℃
30
(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑
解析 本题为化学工艺流程题,考查了实验条件的选择,离子方程式、
化学方程式的书写,沉淀溶解平衡等知识。
(1)由图像可以看出,当铁的浸出率为70%时,实验条件有两个:100 ℃、2 h,90 ℃、5 h。 (2)FeTiO3为难溶物,在书写离子方程式时不能拆写成离子形式。 (4)Li2Ti5O15中,Ti的化合价为+4,Li的化合价为+1,所以正化合价的和为4 ×5+1×2=22。设过氧键数目为x,则x×2+(15-2x)×2=22,解得x=4。 (6)FePO4中Fe显+3价,LiFePO4中Fe显+2价,FePO4作氧化剂,则H2C2O4作 还原剂,高温煅烧时应生成CO2,据此可写出反应的化学方程式。
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无机化学工艺流程1.某一化工厂以废铁屑为原料制备FeCl3溶液,用作印刷电路铜板腐蚀剂,并对溶液B进行电解处理的实验流程如图:(1)试剂a应选用________(填写名称);(2)步骤Ⅰ用到的主要玻璃仪器有漏斗、________(填写仪器名称);(3)写出步骤Ⅱ中主要反应的化学方程式____________________;(4)实验室制取气体E的离子方程式是________________________,欲对气体E进行干燥和吸收,需选用下列装置中的________(填写序号);(5)如何用化学方法检验气体E?_______________________________。
解析分析流程中的物质及其化学反应,废铁屑加入热碱液是除去铁屑表面的油污,将Fe反应生成Fe2+的试剂只能选用HCl,才能由A经Cl2氧化后成FeCl3,若换成H2SO4、HNO3等其他酸,则引入SO2-4、NO-3等杂质,过滤需用的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒;2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,则B 中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3等溶质,将其电解时,根据阳离子放电顺序先析出Cu,阳极生成Cl2,但是由于氧化性Fe3+>Cu2+,则Fe3+一定放电成Fe2+后才有Cu单质析出;Cl2的实验室制法为MnO2与浓盐酸反应,则Cl2中混有HCl、H2O等杂质,干燥Cl2用②,吸收Cl2用④;Cl2的检验方法是用湿润的淀粉-KI试纸。
答案(1)稀盐酸(2)烧杯、玻璃棒(3)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2(4)MnO2+4H++2Cl-△,Mn2++Cl2↑+2H2O②④(5)将湿润的KI-淀粉试纸靠近集气瓶口,试纸变蓝,证明该气体为Cl2 2.(2016·金考卷)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉和氧化铁等涂在铝箔上制成。
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回收研究,设计实验流程如下:已知:a.NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
b.某温度下一些金属氢氧化物的K sp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:(1)根据表中数据判断步骤②依次析出的沉淀Ⅱ________和沉淀Ⅲ________(填化学式),则pH1________pH2(填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用________(填序号)。
A.pH试纸B.石蕊指示剂C.pH计(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O,则步骤③的化学方程式是________________________________________________。
步骤③后,过滤沉淀所需的玻璃仪器有____________。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:______________________________________________________________________。
(3)④中阳极反应产生的气体E为________,验证该气体的试剂为__________________________________________________________。
(4)试写出步骤⑥的离子方程式:______________________________。
解析①注意电极材料的成分以及和盐酸反应后的离子;②A呈酸性,加入NiO的目的,是为了降低H+浓度,促进Fe3+、Al3+的水解,根据表中提供信息,Fe3+先形成沉淀;③只要注意到表中pH的数据,即可选出答案;④溶解度越小,越先形成沉淀;⑤注意只要求写出玻璃仪器;⑥注意D的成分为NaCl溶液;⑦看准要求。
答案(1)Fe(OH)3Al(OH)3< C(2)NiCl2+Na2C2O4+2H2O===NiC2O4·2H2O↓+2NaCl漏斗、玻璃棒和烧杯玻璃棒划破滤纸、滤液超过滤纸边缘(3)Cl2湿润的淀粉-KI试纸(4)2Ni(OH)2+2OH-+Cl2===2Ni(OH)3+2Cl-3.(2015·福建理综,24)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为_________________________________________________________。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:①步作用是_________________________________________(只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是___________________________________。
③已知:Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-12AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_____________________________________________________。
④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为_____________________________。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是_________________________________________________。
解析(1)AlCl3属于强酸弱碱盐,在溶液中Al3+发生水解反应生成Al(OH)3胶体:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+;(2)①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,可以防止后续步骤生成的AlCl3水解,同时也增大了反应物的接触面积,从而加快反应速率。
②根据物质的组成元素可知:若步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比Si大的单质是Fe。
③对已知两个热化学方程式由上到下依次标记为(i)和(ii),根据盖斯定律,(i)-(ii)可得所求热化学方程式:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g)ΔH=+174.9 kJ·mol-1;④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体中含有Cl2、CO2、O2等,用足量的NaOH冷溶液吸收。
因此,得到的3种盐分别为NaCl、NaClO、Na2CO3。
⑤Al的活动性强于Fe,在步骤Ⅴ中加入Al粉与FeCl3发生置换反应,以除去FeCl3从而提高AlCl3的纯度。
答案(1)Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率②Fe或铁③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g)ΔH=+174.9 kJ·mol-1④NaCl、NaClO、Na2CO3⑤除去FeCl3,提高AlCl3纯度4.(2016·江苏化学,16)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 ℃左右进行。
氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为____________________________________。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有________(填序号)。
A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料C.加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为:6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为_________(填化学式)。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2]________1∶5(填“>”、“<”或“=”)。
(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100 g·L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是________。
解析(1)①Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2和CaCl2,配平。
②适当缓慢通氯气,气液充分接触,提高Cl2的吸收率,A正确;充分搅拌,增大气液接触面积,提高Cl2的吸收率,B正确;由于Ca(OH)2溶解度小,加水使Ca(OH)2溶解,生成Ca(ClO3)2浓度小,无法提高Cl2的转化率,错误。
(2)①电石渣中含有不溶于水的CaCO3及溶解度小的Ca(OH)2,滤渣为CaCO3、Ca(OH)2。
②因为Ca(OH)2与Cl2还可以发生反应生成Ca(ClO)2和CaCl2,Ca(ClO)2少量分解也会生成CaCl2,所以Ca(ClO3)2含量偏低。
(3)由溶解度图可知,KClO3随温度升高溶解度变大,可以采用蒸发浓缩,冷却结晶的方法生成沉淀。
答案(1)①2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O②AB(2)①CaCO3、Ca(OH)2②<(3)蒸发浓缩、冷却结晶。