第7章 学案35 无机工艺流程题的解答技巧Word格式文档下载.docx

1、A.反应物是什么，B.发生了什么反应，C.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为了获得产品。3从问题中获取信息，帮助解题，了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响（如可以从原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护等方面考虑）。五、典例导悟典例导悟1利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。（一）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO，可以在碱性条件下加入铝粉除去（加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）。除

2、去NO的离子方程式为_。（二）某工厂对制革工业污泥中Cr元素的回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3，其次是Fe3、Fe2、Al3、Ca2、Mg2）：常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Fe3Fe2Mg2Al3Cu2Cr3开始沉淀时的pH1.97.04.7沉淀完全时的pH3.29.011.186.79（9溶解）（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是_（至少写一条）。（2）调pH8是为了除去_（填Fe3、Al3、Ca2、Mg2）。（3）钠离子交换树脂的原理为MnnNaRMRnnNa，被交换的杂质离子是_（填Fe3、Al3、Ca2、Mg2）。（4）试配平

3、氧化还原反应方程式： Na2Cr2O7SO2H2O=Cr（OH）（H2O）5SO4Na2SO4；每生成1 mol Cr（OH）（H2O）5SO4消耗SO2的物质的量为_。（三）印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2、Fe3和Fe2的浓度均为0.10 molL1，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3 和Fe2的实验步骤：_；_；过滤。（提供的药品：Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu）。典例导悟2（2010江苏，20）以水氯镁石（主要成分为MgCl26H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下： （1）预氨化过程中有Mg（OH）

4、2沉淀生成，已知常温下Mg（OH）2的Ksp1.81011 mol3L3，若溶液中c（OH）3.0106molL1，则溶液中c（Mg2）_。（2）上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为_。（3）高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66 g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。（4）若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，则产品中镁的质量分数_（填“升高”、“降低”或“不变”）。典例导悟3福建理综，24）硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并

5、含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_。（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：Fe（OH）2_=Fe（OH）3Cl（3）针铁矿（Coethite）是以德国诗人歌德（Coethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_。（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为_。Mg（OH）2Zn（OH）2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.46.4沉淀完全的pH12.48.0开始溶解的pH10.5Ksp5.61012 mol3L36.810mol2L22.8109 mol2（5）工

6、业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_（选填序号）。a大理石粉b石灰粉c纯碱溶液d烧碱溶液（6）“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于_。典例导悟4四川理综，29）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3、Ti的最高化合价为4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：（1）硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_（2）向滤液中加入铁粉，发生反应的离子方程式为_、_。（3）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不

7、断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、_、_、_（填化学式），减少废物排放。（4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3），其方法是：556a kg A（摩尔质量为278 gmol1）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3 336b kg A和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中

8、溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_ kg。典例导悟5上海，27）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式：A_，B_。（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、_、沉淀、_、_、泠却结晶、_、烘干。（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是_。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体。其原因是（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是_（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：（5）氯碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为滤液D加石灰水前

9、先要加热，原因是（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为1（2011广东理综，32）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：（注：NaCl熔点为801 ；AlCl3在181 升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_和_。（2）将Cl2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Cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯

10、定存在_。（3）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为（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AlCl和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反应式为（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是2铝用途广泛，用铝土矿（主要成分为Al2O3nH2O、少量SiO2和Fe2O3）制取Al有如下途径：（1）滤液A可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为（2）灼烧时盛放药品的仪器名称是_。（3）步骤V中发生反应的化学方程式是（4）步骤中生成固体C的离子反应方程式为_；滤液C中c（Na）_（用电荷守恒式表达）。（5）取滤液B 100 mL，加入

11、1 molL1盐酸200 mL，沉淀量达到最大且质量为11.7 g。则滤液B中c（AlO）_，c（Na）_2 molL1（填“”、“”或“”）。3亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO23H2O；纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全；HClO2可看成是强酸。（1）160 gL1 NaOH溶液的物质的量浓度为_，若要计算该溶液溶质的质量分数，还需要的一个条件是_。（2）在发生器中鼓入空气的作用可能是_

12、（填序号）。A将SO2氧化成SO3，增强酸性B稀释ClO2以防止爆炸C将NaClO3氧化成ClO2（3）吸收塔内的反应的化学方程式为_，吸收塔的温度不能超过20 ，其目的是防止H2O2分解，写出H2O2分解的化学方程式：（4）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单的实验方法是（5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是_（填序号）。ANa2O2 BNa2SCFeCl2 DPbO（悬浊液）（6）从滤液中得到NaClO23H2O粗晶体的实验操作依次是_（填序号）。A蒸馏 B蒸发

13、 C灼烧 D过滤E冷却结晶要得到更纯的NaClO23H2O晶体必须进行的操作是_（填操作名称）。4海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。下图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：（1）由海水晒制的粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为（写化学式） _（2）目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法，即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是电解饱和食盐水的化学反应方程式为制取MgCl2的过程中涉及反应：MgCl26H2OMgCl26H2O，该反应要在HCl气氛中进行，原因是_。（3）苦卤中通入Cl2已经

14、置换出Br2，为什么吹出后用SO2吸收转化为Br再用Cl2置换_，由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为_。（4）也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出。该反应的离子方程式是_；最后再用H2SO4处理得到Br2，该反应的离子方程式是一、金属的冶炼二、海洋资源的开发利用三、煤、石油、天然气的综合利用煤石油四、环境保护、绿色化学与可持续发展环境问题酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞、温室效应、白色污染、赤潮等专题学案35无机工艺流程题的解答技巧【专题探究区】典例导悟1（一）2AlOHNO2H2O=2AlONH3H2O（二）（1）升高温度、搅拌、过滤后

15、再向滤渣中加入硫酸（多次浸取）、适当延长浸取时间（只要答出任意一点即可，其他合理答案也可）（2）Fe3、Al3（3）Mg2、Ca2（4）1311211.5 mol（三）通入足量氯气将Fe2氧化成Fe3加入CuO调节溶液的pH至3.24.72（1）2.0 molL1（2）NH4Cl（3）n（CO2）4.00102 moln（MgO）5.00n（H2O）102 moln（MgO）n（CO2）n（H2O）5.001024.001025.00102545，则碱式碳酸镁的化学式为Mg（OH）24MgCO34H2O。（4）升高解析（1）常温下Mg（OH）2的Kspc（Mg2）c2（OH）c（Mg2）（3.

16、0106）21.8L3，求得c（Mg2）2.0 molL1。（2）主要流程中加NH3、NH4HCO3进行沉淀镁得到主要物质为MgCO3和NH4Cl，滤液的主要成分为NH4Cl。（3）设该碱式碳酸镁的化学式为Mgx（OH）y（CO3）z，高温煅烧后产物为MgO、CO2和H2O，其物质的量之比为n（MgO）n（CO2）n（H2O）xzy，由题中数据知生成气体CO2的物质的量n（CO2）102 mol，得到的固体为MgO，其物质的量n（MgO）102 mol，102 mol，n（MgO）n（CO2）n（H2O）xzy5.00102545，所以求得该碱式碳酸镁的化学式为Mg5（OH）10（CO3）4，但该化学式化合价代数和不为0，推测可能含结晶水，故化学式应为Mg5（OH）2（CO3）44H2O，也可写为Mg（OH）2（4）将碱式碳酸镁的化学式分为两部分，分别是4MgCO3和Mg（OH）2MgCO3中镁的质量分数为24/84100%28.6%，Mg（OH）24H2O中镁的质量分数为24/（24172184）100%18.5%，MgCO3增多，镁的质量分数升高。3（1）增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分（2） ClO（3）FeO（OH）（或其他合理答案）（4）8.0pH10.4（或其他合理答案）（5）b（或b和d或d）