当前位置:首页 > b高考化工流程题专题复习
处理方案,并向同学们提出下列问题: 方案甲: 方案乙:
含铜废料 粉碎 过滤 碎铜、碎电缆皮、其他杂质 滤液 加铁屑 加入足量稀硫酸 通入空气并加热 蓝色溶液及不溶物 过滤 红色粉末 在空气中灼烧 含铜废料 ① 过滤 滤液 黑色固体及残留物 加铁屑 ③ 足量稀硫酸、加热 ② 过滤 红色粉末 蓝色溶液及不溶物 浅绿色溶液及红色沉淀物 浅绿色溶液及红色沉淀物 (1)两个方案哪个符合当前生产的绿色理念,为什么? ; (2)写出方案甲中的②③步骤反应的离子方程式:
;
(3)工厂负责人指出,无论是甲还是乙的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑,你认为这么说的道理是: ;
(4)用简便方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑 如果有,请你提出合理的处理方案
(5)为了增加经济效益,该工厂把最后一步所得浅绿色滤液通过 、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥得到一种俗称“绿矾”的工业产品。
12、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已β-锂辉石(主要成分为Li2O?Al2O3?4SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe、Al、Fe和Mg以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g. (1)步骤Ⅰ前,B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________.
+2-3+3+2+2+2++
(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li、SO4,另含有Al、Fe、Fe、Mg、Ca、Na等杂质,需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有______________. (4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为________________.(5)从母液中可回收的主要物质是___________. 13、 (NH4)2SO4是农业生产中常见化肥之一,某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4,首先石膏磨成粉制成CaSO4悬浊液,然后按如下工艺流程进行产生:
3+
3+
2+
2+
(1)操作1与操作2的顺序能否调换? (填能与否),理由是
。
-3-1
(2)常温下,CaCO3和CaSO4的溶解度分别为1.5X10g和2.1X10g,请解析CaSO4向CaCO3转化的原因。 (3)判断操作2通入“适量CO2”的简单实验方法是 (4)从绿色化学角度考虑,该工艺流程应增加一个操作,这个操作是 。 (5)豆腐是日常食品之一,它的制作过程中使用了石膏或盐卤,其中包含的化学原理是 。 14、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
(1)反应I前需在FeSO4溶液中加入 (填字母),以除去溶液中的Fe。
A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.H2 (2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是 。
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是 。
(4)反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生地电极反应可表示为 。
15、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
3+
沉淀物 PH Fe(OH)3 3.2 Al(OH)3 5.2 Mg(OH)2 12.4 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有 (要求写出两条)。 (2)滤渣I的主要成分有 。
(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有 。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备: MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因: 。 ②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是: 。除去产品中该杂质的方法是: 。
参考答案
1、(1)取少量滤液于试管中,滴加适量H2O2溶液,振荡,滴加几滴KSCN溶液,若无明显现象,说明Fe已除尽。(2)4.0×10
-20
2+
mol·L (3)抑制Al水解(4)减少可溶性杂质的析出及Al水解(5)
↑
-13+3+
2、(1)还原剂(2)Fe(OH)3 (3)3Pd+12HCl+2HNO3=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O(4)除去活性炭及有机物;脱氨[将Pd(NH3)2Cl2转变为PdCl2]。 3、
4、(1)除去原料气中的氧气;除去生成的水蒸气。
(2)这是放热反应,防止局部过热,导致硅熔化熔合成团,阻碍与N2的接触;
将体系中的氧气转化为水蒸气,而易被除去。 (3)硝酸(4)洗涤后的滤出液呈中性(5)9Si+4NaN3
燃烧3Si3N4 +4Na↑
5、(1)6,11,3 = 6,5,3 (2)HI具有还原性能将已生成的碘酸氢钾还原(3)反应生成的氯气跟KOH反应生成KClO,KClO能将KIO3氧化成KIO4从而不能得到碘酸钾(4)漏斗,烧杯,玻璃棒 (5)KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O (6)蒸发结晶
6、⑴2MgCl2+(2-X)Ca(OH) 2+2mH2O==2[Mg(OH)2-XClx ·mH2O]+(2-X)CaCl2 ⑵除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2 、CaCl2 等。 ⑶表面处理。
⑷①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳。
-1-1-1
②Mg(OH)2 Mg(OH)2的吸热效率为:81.5kJ·mol/58g·mol=1.41 kJ·g
-1-1-1
Al(OH)3的吸热效率为:87.7kJ·mol/78g·mol=1.12 kJ·g 等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。
⑸ C 四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低,高温时有烟生成,且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。
7、(1)Li2O·Al2O3·4SiO2 (2)CaCO3、Mg(OH)2 (3)前者是除去Ca ,浓度过大会使部分Li沉淀;后者是沉淀Li,浓度大有利于Li2CO3沉淀的生成(其他合理答案均可)(4)LiH + H2O = LiOH + H2↑(5)加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解产成Li2O,电解时产生O2(其他合理答案均可) 8、(1)FeI2 FeCl3 ;(2) c (3)升华、凝华,萃取、分液、减压蒸馏 (4)将I2加在淀粉溶液中,溶液显蓝色
(5) 2AgI===== 2Ag +I2 光
(6)稀(2分),减少过程中产生NOx的量;节生硝酸物质的量。 9、(1)H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+SiO2↓+6CO2↑+4H2O NH4F+NaCl=NaF↓+NH4Cl (2)A:NaF B:NH4Cl SiO2 (3)过滤洗涤、蒸发浓缩
(4)必须保证H2SiF6能全部反应,以免有杂质混入NaF中影响NaF质量;NaCl要求和滤液中的NH4F物质的量比为1︰1
(5)①CaF2+Na2CO3=2NaF+CaCO3 ②用水浸出 ③题干方法产品纯度高,成本低,具有市场优势。
+
2+
+
10、(1)过滤,玻璃棒、酒精灯 (2)否,会引入硝酸钠杂质。 (3)(2分)
119(W?W2?25W1/233)?100%
44.5WBaSO4 BaCO3 KCl KBr BaCl2 过量K2CO3 过滤 (4)
溶过量BaCl2 液 过滤
+
KCl 过量HCl和Cl2 KBr 蒸发结晶 K2CO3 2+
2+
KCl 11、(1)乙 。甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾。 (2)② CuO + 2 H=== Cu + H2O (2分) ③ Fe + Cu === Fe + Cu 。 (3)确保Cu完全置换出来
(4)可用磁铁检验是否含铁屑(或取样品加入盐酸看有没有气泡产生);
将所得铜粉用稀盐酸或稀硫酸清洗后再洗涤、干燥。 (5)蒸发浓缩 、过滤。
12、⑴增加接触面积使反应充分同时加快反应速度。⑵石灰石。石灰石与酸作用,才可调节溶液的PH值。
3+3+2+2+2+
调节溶液的PH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,此时Al、Fe已除去。⑶Fe ,Mg、Ca 。加入适量的
2+2+2+
H2O2溶液、石灰乳为了把Fe ,Mg除去,加入适量Na2CO3溶液为了除去Ca ,过滤后,滤液为LiOH和Li2SO4。
+2-蒸发浓缩滤液和加入饱和碳酸钠溶液有利于得到Li2CO3沉淀。⑷2Li+CO3=Li2CO3↓ ⑸NaOH、Na2SO4 ..13、(1)否,中性条件下CO2的溶解度很小,不能把CaSO4完全转化为CaCO3。
(2)从CaSO4向CaCO3转化中并存着两个沉淀溶解平衡,
2+2-2-2-CaSO4(s) Ca+SO4+CO3 CaCO3(s),随着CO2通入CO3浓度增大,平衡向CaSO4溶解和CaCO3
沉淀生成的方向移动,即溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。
(3)取少量滤液至试管中,加入少量NaOH溶液,无浑浊出现则操作2通入“适量CO2”是正确的。 (4)将滤液提纯(NH4)2SO4后的所有液体用于制CaSO4悬浊液。 (5)胶体中加入电解质,胶体发生聚沉。
14、(1)B(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe的水解)(3)降低K2SO4 的溶解度,有利于K2SO4 析出。 (4)2SO4-2e
2-
-
2+
2+
2S2O8
2-
15、(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)(2)Fe(OH)3 Al(OH)3
(3)Na2SO4 (4)①在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。②降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低 ,会少量析出。重结晶。
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