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

0°

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