工艺流程图题目讲课教案Word下载.docx

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129

174

314

NaCl

35.8

35.9

36.4

37.1

38.0

BaCl2

33.5

40.8

46.2

52.5

回答下列问题:

(1)炭与重晶石直接反应的热化学方程式是:

BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)ΔH=____kJ/mol。

(2)由BaCl2溶液可通过不同途径得到Ba(OH)2·

8H2O。

途径1:

①得到固体1的离子方程式是______。

②固体2与水反应的化学方程式是______。

途径2:

途径2中的“操作”是加热浓缩,冷却结晶,过滤。

依据上述溶解度简表分析,过滤时的最佳温度是;

(3)若向滤液1中加入CuO粉末,可直接得到含Ba(OH)2·

8H2O晶体和CuS的浊液,反应化学方程式是______。

将该浊液加热到80℃左右浓缩,趁热过滤,冷却滤液至室温,再过滤,即可得到Ba(OH)2·

8H2O晶体。

上述操作

中趁热过滤的原因是______。

2.(2018东城期末)(10分)从废旧液晶显示器的主材ITO(主要成分是含铟、锡的氧化物)回收铟和锡,流程示意图如下。

资料:

物质

铟(In)

锡(Sn)

周期表位置

第五周期、第IIIA族

第五周期、第IVA族

颜色、状态

银白色固体

与冷酸作用

缓慢反应

与强碱溶液

不反应

反应

(1)为了加快步骤①的反应速率,可以采取的措施有______(至少答两点)。

(2)步骤①中铟的氧化物转化成In3+的离子方程式是______。

(3)步骤②中加入过量铟能够除去溶液中的Sn2+,根据所给资料分析其原因是______。

(4)步骤④和⑤中NaOH溶液的作用是______。

(5)下图是模拟精炼铟的装置图,请在方框中填写相应的物质。

1、

(1)+571.2;

(2)CO32-+Ba2+=BaCO3↓;

BaO+9H2O=Ba(OH)2•8H2O;

20℃或常温;

20℃时4种物质中Ba(OH)2•8H2O溶解度最小;

(3)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2•8H2O+CuS;

减少过滤过程中Ba(OH)2•8H2O的损失.

2.(2018东城期末)(10分)

(1)增大盐酸浓度、加热、将废料粉碎

(2)In2O3+6H+==2In3++3H2O

(3)同周期主族元素从左向右原子半径减小,金属性减弱(还原性减弱)

(4)除去a、b两种滤渣中的锡和锌

(5)

二、铬

1.(人大附2015)(10分)

某厂废水中含5.00×

10-3 

mol·

L-1的Cr2O72-,其毒性较大。

某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程

(1)第①步反应的离子方程式是________________。

(2)第②步中用PH试纸测定溶液PH的操作是:

________________。

(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有________________。

(4)欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。

理论上需要加入________________g 

FeSO4·

7H2O。

2.(2017东城期末)(12分)利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬所得铬渣(Al、Al2O3、Cr2O3等)中浸出铬和铝,实现铬和铝的再生利用。

其工作流程如下:

(1)铝热法冶炼金属铬,是利用了金属铝的(填“氧化性”或“还原性”)。

(2)溶液1中的阴离子有CrO42-、。

(3)过程Ⅰ,在Cr2O3参与的反应中,若生成0.4molCrO42-,消耗氧化剂的物质的量是。

(4)通入CO2调节溶液pH实现物质的分离。

①滤渣A煅烧得到Al2O3,再用电解法冶炼Al。

冶炼Al的化学方程式是。

②滤渣B受热分解所得物质可以循环利用,B是。

③已知:

2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2OK=4.0×

1014

滤液3中Cr2O72-的浓度是0.04mol/L,则CrO42-的浓度是mol/L。

(5)过程Ⅱ的目的是得到K2Cr2O7粗品,粗品再重结晶可制得纯净的K2Cr2O7。

不同温度下化合物的溶解度(g/100gH2O)

化合物名称

C

20°

40°

60°

80°

35.7

36.0

36.6

37.3

38.4

KCl

28.0

34.2

40.1

45.8

51.3

K2SO4

7.4

11.1

14.8

18.2

21.4

K2Cr2O7

4.7

12.3

26.3

45.6

73.0

Na2Cr2O7

163

183

215

269

376

结合表中数据分析,过程Ⅱ得到K2Cr2O7粗品的操作是:

过滤得到K2Cr2O7粗品。

1、

(1)Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O 

(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。

(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2

(4)13.9

2.(2017东城期末)(12分)

(1)还原性

(2)AlO2-、OH-(3)0.3mol

(4)①2Al2O3(熔融)3O2↑+4Al②NaHCO3③0.01

(5)向滤液③中加入稀盐酸和KCl固体后,蒸发浓缩、降温结晶

三、钛

1、(2017西城重点中学)工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。

钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(TeTiO3),其中一部分铁盐酸在风化过程中会转化为+3价。

TiOSO4遇水会分解

(1)步骤②中,用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为______________。

(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的______(填字母序号)

a.熔沸点差异b.溶解性差异c.氧化性、还原性差异

(3)步骤②、③、④中,均需用到的操作是_________(填操作名称)

(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理:

_______。

(5)可以利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2反应生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),该反应的离子方程式为_________________。

(6)研究发现,可以用石墨作阳极、铁网作阴极、熔触CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极所发生反应的电极反应式:

______________。

②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)______________。

2.(12分)钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质),Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿来制备,工艺流程如下:

(1)钛铁矿在预处理时需要进行粉碎,其原因是___________________。

(2)过程①中反应的离子方程式是:

FeTiO3+4H++4Cl-==Fe2++TiOCl42-+2H2O、_______。

(3)过程①中,铁的浸出率结果如图1所示。

由图可知,当铁的浸出率为80%时,所采用的实验条件是___________________。

(4)过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示,反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是___________。

(5)在滤液B转化为FePO4沉淀过程中发生以下反应,请配平:

(6)过程中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。

3.(13分)用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁,产生一种固体废料,主要成分如下表。

通过下列工艺流程可以实现元素Ti、Al、Si的回收利用,并得到纳米二氧化钛和分子筛。

请回答下列问题:

(1)步骤①②③中进行分离操作的名称是,

(2)下列固体废料的成分中,不属于碱性氧化物的是(填字母序号)。

a.TiO2b.MgOc.SiO2d.CaO

(3)熔融温度和钛的提取率关系如下图,适宜温度为500℃,理由是。

(4)滤液①中溶质的成分是。

(5)步骤②中发生反应的离子方程式是。

(6)将步骤③中制取分子筛的化学方程式补充完整:

根据成分表中数据,计算10kg固体废料,理论上应再加入Na2Si03物质的量的计算式是n(Na2SiO3)=mol(摩尔质量/g/mol:

SiO260Al2O3102)。

1、(2017西城重点中学)(15分)

(1)2Fe3++Fe=3Fe2+;

(2)b

(3)过滤

(4)溶液中存在平衡:

TiO2++2H2OH2TiO3+2H+,当加入热水稀释、升温后,平衡正向移动,生成H2TiO3。

(3分)

(说明:

写出离子方程式或化学方程式得l分,从稀释和升温角度正确分析平衡移动各得l分。

(5)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O

(6)①2O2--4e-=O2↑(同时写出C+O2=CO2不扣分)或C+2O2--4e-=CO2↑

②制备TiO2时,在电解槽发生如下反应:

2CaO2Ca+O2↑,2Ca+TiO2Ti+2CaO

由此可见,CaO的量不变。

(两个方程式各1分,不写“一定条件”不扣分)

或:

制备TiO2时,在电解槽发生如下反应:

阴极:

2Ca2++4e-=2Ca,阳极:

2O2--4e-=O2↑,2Ca+TiO2Ti+2CaO

(电极反应式和化学方程式各1分,不写“一定条件”不扣分)。

2.(12分)

(1)增大反应物接触面积,加快反应速率。

(2)MgO+2H+====Mg2++H2O

(3)100℃3小时

(4)温度过高,双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降

高温

(5)2Fe2++H2O2+2H3PO4==2FePO4+4H++2H2O

(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4====2LiFePO4+3CO2↑+H2O

3、

四、碳和硅

1.(2016北大附中)(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。

设计的提纯和综合应用工艺如下:

(注:

SiCl4的沸点是57.6º

C,金属氯化物的沸点均高于150º

C)

(1)Si的原子结构示意图是。

(2)下列说法正确的是。

a.酸性:

H2CO3>

H2SiO3b.原子半径:

O<

Si

c

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