化學工藝流程圖題專題復習

單元總結化學工藝流程題類型及其解題能力培養(yǎng)類型一:以制備某一物質為目的的工藝流程題案例示范1(2018年江蘇,16)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:(1)焙燒過程均會產生SO2,用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為。

(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知:多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃硫去除率=(1-焙燒后礦粉中硫元素總質量焙燒前礦粉中硫元素總質量①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時,去除的硫元素主要來源于。

②700℃焙燒時,添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低,其主要原因是

(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,鋁元素存在的形式由(填化學式)轉化為(填化學式)。

(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=。

答案(1)SO2+OH-HSO3-②硫元素轉化為CaSO4而留在礦粉中(3)Na[Al(OH)4]Al(OH)3(4)1∶16鞏固訓練1(2018年福建廈門湖濱中學階段測試)輝銅礦石主要含有硫化亞銅(Cu2S)及少量脈石(SiO2)。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下所示:寫出“浸取”過程中Cu2S溶解時發(fā)生反應的離子方程式:。

“回收S”過程中溫度控制在50~60℃之間,不宜過高或過低的原因是。

(3)氣體NOx與氧氣混合后通入水中能生成流程中可循環(huán)利用的一種物質,該反應的化學方程式為;向濾液M中加入(或通入)(填字母),可得到另一種可循環(huán)利用的物質。

a.鐵b.氯氣c.高錳酸鉀(4)“保溫除鐵”過程中,加入CuO的目的是;“蒸發(fā)濃縮”過程中,要用HNO3溶液調節(jié)溶液的pH,其理由是。

答案(1)Cu2S+4Fe3+2Cu2++4Fe2++S(2)溫度過高苯容易揮發(fā),溫度過低溶解速率小(3)4NOx+(5-2x)O2+2H2O4HNO3;b(4)調節(jié)溶液的pH,使鐵完全轉化為Fe(OH)3沉淀;抑制Cu2+的水解類型二:以混合物的分離、提純?yōu)槟康墓に嚵鞒填}案例示范2(2018年山東濟南外國語學校月考)二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料,工業(yè)上以軟錳礦、菱錳礦為原料來制備。某軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si%)、Fe%)、Al%)、Zn%)和Cu%)等元素的化合物,其處理流程圖如下:化合物Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-3510-610-38(1)硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,酸浸時發(fā)生的主要反應的化學方程式為。

(2)“氨水、攪拌”,其中“攪拌”不僅能加快反應速率,還能;濾渣A的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,加入氨水需調節(jié)pH至少達到,恰好能使Fe3+、A13+沉淀完全(當溶液中金屬離子的濃度≤1×10-5mol·L-1時,認為其已完全沉淀)。

(3)濾渣B的成分是。

(4)MnO2也可在以MnSO4-H2SO4-H2O為體系的電解液中電解獲得,其陽極反應式為。

(5)工業(yè)上采用間接氧化還原滴定法測定MnO2的純度,其操作過程如下:準確稱量g該樣品,與足量酸性KI溶液充分反應后,配制成100mL溶液。取其中mL,恰好與mLmol·L-1Na2S2O3溶液反應(I2+2S2O32-2I-+S4O答案(1)MnO2+2FeSO4+2H2SO4MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O(2)充分氧化過量的Fe2+;4(3)CuS、ZnS(4)Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+(5)鞏固訓練2利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3,還含有少量Al2O3、MgO、SiO2等雜質)制備鐵紅的工藝流程如下:回答下列問題:(1)硫鐵礦完全被還原焙燒后,Fe元素的化合價為。

(2)若“合成”中c(Mg2+)=mol·L-1,加入NH4HCO3溶液(設溶液體積增加1倍),當Fe2+恰好沉淀完全時,溶液中c(Fe2+)=×10-5mol·L-1,此時是否有MgCO3沉淀生成?(列式計算)。(已知FeCO3、MgCO3的Ksp分別為×10-11、×10-8)

(3)“合成”過程中Fe2+發(fā)生反應的離子方程式為。

(4)“合成”過程中溫度對亞鐵離子轉化率的影響如圖所示,分析選擇反應溫度為40℃的原因:。

(5)“煅燒”中由FeCO3制備Fe2O3的化學方程式為。

(6)本流程中,鋁元素是以(填化學式)形式被除去的。

答案(1)+2(2)無MgCO3沉淀生成,c(CO32-)=Ksp(FeCO3)c(Fe2+)=3.2×10