高考化学工艺流程题解题模板原料预处理的各种方法1、粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。
2、煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质3、酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)4、碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)例题1.【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所回答下列问题:(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____ ________。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有_____ ____(写出两条)【对点练习】1、步骤I前,-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是2. MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。
某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、SiO2等杂质。
从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下:第一不用硫酸浸出。
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出任意一条)。
调节溶液的PH:1、目的:使溶液中的。
金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去2、需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,是PH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。
3、原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大PH4、PH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的PH例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。
以-锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下:已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为、、和;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为 g、 g和 g。
(2)步骤I中,酸浸后得到酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、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~,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
例题3、稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。
他们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价。
其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。
我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。
已知:①(3)为使Fe3+【对点练习】3、欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可以将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。
已知Cr3+的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为和,Fe3+的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为和,Fe2+的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为和。
(1)某含铬废水处理的主要流程如图所示:调节溶液pH至,可使得到的金属阳离子Fe3+和Cr3+沉淀完全。
4、锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素。
高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,61℃时晶体开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
用工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物)制备高纯六水氯化锶的过程如下图。
(3)步骤③中调节溶液pH至8一1O,宜选用的试剂为_______________。
A.稀硫酸 B.氢氧化锶粉末 C.氢氧化钠 D.氧化锶粉末5、硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。
某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
一水合氨电离常数Kb=×10--1。
(2)上述流程中两次使用试剂X,推测试剂X是(填以下字母编号)A.水B.氧化铝 C.氨水D.氢氧化钠除杂、实验操作类一、盐溶液的分离提纯方法:结晶法1、纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶(NaCl型);蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶(KNO3型和含有结晶水的晶体)2、混合溶液(分离A和B):蒸发结晶,趁热过滤(得NaCl型),将滤液冷却结晶,过滤(得KNO3型)3、由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液获取对应晶体,采取的措施是:在干燥的HCl气氛中加热蒸干仪器:蒸发皿、玻璃棒、烧杯二、沉淀洗涤(1)沉淀洗涤的目的:除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
(2)洗涤方法:向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作2~3次。
(3)误差分析:若沉淀不洗涤或洗涤不干净,则使沉淀的质量偏高。
若沉淀洗涤次数过多,则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
(4)沉淀是否洗涤干净的判断方法例4、锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。
工业上常以β锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。
其中一种工艺流程如下:(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀,写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称,洗涤所得Li2CO3沉淀要使用(选填“热水”或“冷水”),你选择的理由是_____________________________________________________________________。
【对点练习】6、以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。
回答下列问题:(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
(4)不用其它试剂,检查NH 4Cl 产品是否纯净的方法及操作是 。
7. MgSO4·7H2O 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。
某工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、SiO2等杂质。
从此废渣中回收MgSO4·7H2O 的工艺如下:已知CaSO4和MgSO4的溶解度(S )随温度(T )变化曲线如右图所示,试回答下列问题: (3)操作I 的名称是 ,操作II 的名称 是 。
(4)操作I 和操作II 都需要用到玻璃棒,操作I 中玻璃棒的主要作用 是 ,操作II 中玻璃棒的主要作用是 。
8、镍电池电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。
由于电池使用后电材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:已知:①NiCl 2易溶于水,Fe 3+不能氧化Ni 2+。
②已知实验温度时的溶解度:NiC 2O 4>NiC 2O 4·H 2O >NiC 2O 4·2H 2O (3) 检验电解滤液时阳极产生的气体的方是: 。
(5) 如何检验Ni(OH)3是否洗涤干净? 。
9、 取富碘卤水放入___(填仪器名称)中,将 mol·L -1的酸性高锰酸钾溶液装入滴定管中,达到滴定终点的标志是____________________。
10、 (1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢,用氨水调节溶液的pH 约为,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe 2+。
检验Fe 2+是否除尽的实验操作是_______________。
滤液和滤渣的成分判断熟记常见难溶于水微溶于水的物质盐酸盐:AgCl 、HgCl 、CuCl ; 硫酸盐:BaSO 4、PbSO 4、CaSO 4、Ag 2SO 4。
碳酸盐、亚硫酸盐:除K 、Na 、NH 4+外均难溶;氢氧化物:除KOH 、NaOH 、Ba(OH)2、外均难溶。
例题5、难溶性杂卤石(K 2SO 4·MgSO 4·2CaSO 4·2H 2O )属于“呆矿”,在水中存在如下平衡为能充分利用钾资源,用饱和Ca (OH )2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:(1)滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。
例题6、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:2SO 4NH 4Cl4Cl 产品(2的主要成分有。
【对点练习】11、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。
工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下:FeSO4B 2 FeO4查资料得知K2FeO4的一些性质:①在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定②溶解度很大,难溶于无水乙醇等有机溶剂③具有强氧化性,能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液(2)氧化Ⅱ中,试剂A为 (填“H2O2”或“HNO3”或“NaClO”);过滤操作中,得到的滤渣B 中除NaCl还有12、工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:试回答下列问题:(1)滤液X中含有的金属阳离子是(填离子符号)。
13、是一种重要的化工原料。
某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主耍成分是,并含有杂质)制取的实验,流程如下:(1) 第①步研磨的目的是______________所得滤液主要含______________,______________等溶质。
温度的控制1、加热:加快反应速率或溶解速率;促进平衡向吸热方向移动;除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO3 、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质;使沸点相对较低或易升华的原料气化。
2、降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解) ;使化学平衡向着题目要求的方向移动(放热方向);使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离;降低晶体的溶解度,减少损失。
3、控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生。
4、降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。
例7、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等,以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为:(5)为什么蒸发结晶要保持在160℃:。
例8、实验室用硫酸厂烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:(5)在⑥中,将溶液Z控制到70~80 ℃的方法是__ _______;为什么需要控制温度到70~80 ℃。