无机化学工艺流程主备人：审核人：1、无机化学工艺流程题的设计思路：2、无机化学工艺流程题的一般解题步骤：第一步：浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物，对比原料和产物；第二步：精读局部，明确反应原理——确定各步反应物、产物（正、逆向推断法结合），尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。

第三步：针对问题再读图，明确要求——结合基础理论和实际问题，科学表述，规书写。

3、无机化学工艺流程题中涉及的问题：⑴原料的预处理①溶解：对金属及其氧化物通常采用酸溶，如用硫酸、盐酸、硝酸等，有时也常用碱溶（如铝及氧化铝等物质）。

（用酸或碱溶解盐主要是为了抑制盐水解）浸出：固体加水(或酸)溶解得到离子；浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少；②研磨：增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。

③灼烧、煅烧：使物质高温下分解，或高温氧化等。

⑵控制反应条件的方法①pH的控制：调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

②加热的目的：加快反应速率或促进化学平衡的移动。

③降温的目的：防止某物质在高温下会分解，或为使平衡向需要的方向移动。

④趁热过滤：防止某物质降温时会析出。

⑤冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

⑥利用有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度，使晶体快速干燥。

⑦结晶过程的一般操作：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。

例1、聚硅硫酸铁（PFSS）是新型无机高分子混凝剂，广泛应用于水的净化处理。

PFSS化学组成可表示为：[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2(SiO2)x]m，由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下：⑴酸浸时，采用100~140℃和2~3h，其目的是。

⑵氧化时，需将溶液冷却到40℃以下，其目的是。

⑶除Al3+时，先调节pH值到（参见右表），得Fe(OH)3沉淀，过滤除去滤液，再用硫酸溶解Fe(OH)3得硫酸铁溶液。

开始沉淀pH 沉淀完全pHAl3+ 3.5 4.7Fe3+ 1.9 3.2⑷Na2SiO3溶液可由SiO2渣除杂后与35%的NaOH溶液反应制备，该反应的离子方程式为。

⑸水解聚合时，强力搅拌的目的是；检验透明橙红色液体中，其分散质直径在l~l00nm的简单方法是。

例2、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。

其主要流程如下：⑴反应I前需在FeSO4溶液中加入（填字母），以除去溶液中的Fe3＋。

A、锌粉B、铁屑C、KI溶液D、H2⑵反应I需控制反应温度低35℃，其目的是。

⑶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：。

⑷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，阳极发生的电极反应可表示为：。

例3、硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸、染料等行业。

生产硫化钠大多采用无水芒硝（Na2SO4）-炭粉还原法，其流程示意图如下：无水芒硝过量炭粉煅烧碱浸精制稀碱液硫化钠晶体A⑴上述流程中“碱浸”后，物质A必须经过（填写操作名称）处理后，方可“煅烧”；若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2，写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为。

⑵上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是。

⑶取硫化钠晶体（含少量NaOH）加入到硫酸铜溶液中，充分搅拌。

若反应后测得溶液的pH＝4，则此时溶液中c( S2－)＝。

（已知：常温时CuS、Cu(OH)2的K sp分别为8.8×10－36、2.2×10－20）⑷①皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和x（x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值）有关（如右下图所示）。

为使除汞效果最佳，应控制的条件是、。

②某毛纺厂废水中含0.001 mol·L－1的硫化钠，与纸漂白后废水（含0.002 mol·L－1 NaClO）按1:2的体积比混合，能同时较好处理两种废水，处理后的废水中所含的主要阴离子有。

例4、以硫酸工艺的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCl为原料可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质。

合成路线如下：二氧化硫尾气CaCOCaSO4硫化钙32SO4NH4Cl(NH4)2SO3·H2O⑴生产中，反应Ⅱ中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质，其目的是。

⑵下列有关说确的是。

A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙B．反应Ⅲ中发生反应的化学方程式为：CaSO4+4C高温CaS +4CO↑C．反应Ⅳ需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解D．反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥⑶反应Ⅴ反应液用40%乙二醇溶液，温度控制在25℃，硫酸钾的产率超过90%，其原因是。

⑷(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为N2，试写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式。

【无机化学工艺流程作业一】1、工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO 、FeO 、Fe 2O 3、CuO 、Al 2O 3等杂质），并用来生产Zn(NO 3)2·6H 2O 晶体，其工艺流程为：酸浸过滤硝酸成品锌废渣空气除杂I 过滤除杂Ⅱ过滤Zn 粉加热浓缩操作A 过滤烘干氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀的pH 3.3 1.5 6.5 4.2 5.4 沉淀完全的pH5.23.79.76.78.0⑴在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 。

⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有。

⑶在“除杂I ”步骤中，需再加入适量H 2O 2溶液，H 2O 2与Fe 2+反应的离子方程式为 。

为使Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH 围为 。

检验Fe 3+是否沉淀完全的实验操作是 。

⑷加入Zn 粉的作用是 。

“操作A ”的名称是 。

2、酸性条件下，锡在水溶液中有Sn 2+、Sn 4+两种主要存在形式。

SnSO 4是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：⑴SnCl 2用盐酸而不用水直接溶解的原因是 ，加入Sn粉的作用是。

⑵反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：。

⑶检验沉淀已经“漂洗”干净的方法：。

⑷反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH，若溶液中c(Sn2+)=1.0mol·L—1，则应控制溶液pH 。

已知：K sp[Sn(OH)2]=1.0×10—26。

⑸酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，试写出发生反应的离子方程式：。

3、CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。

一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：⑴写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式。

⑵NaClO3的作用是。

⑶加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为。

⑷萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图。

萃取剂的作用是；其使用的适宜pH围是。

A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5⑸为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。

通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是。

（答一条即可）沉淀物Fe(OH)3 Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.84、高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。

工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO4＋2KOH＝K2FeO4＋2NaOH主要的生产流程如下：⑴写出反应①的离子方程式。

⑵流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下K sp(K2FeO4) K sp(Na2FeO4)（填“＞”或“＜”或“＝”）。

⑶反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。

图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳．．时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。

图1 图2①工业生产中最佳温度为℃，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为。

②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式：。

若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：。

⑷K2FeO4在水溶液中易水解：4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。

在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用溶液（填序号）。

A．H2O B．CH3COONa、异丙醇C．NH4Cl、异丙醇D．Fe(NO3)3、异丙醇☆5、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：⑴反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1︰2，该反应的化学方程式为。

⑵反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是。

⑶检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，。

⑷整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有（填化学式）。

⑸将硝酸与浓KCl溶液混合，也可得到KNO3，同时生成等体积的气体A和气体B。

B是三原子分子，B与O2反应生成1体积气体A和2体积红棕色气体C。

B的分子式为。

1、工业上用铌铁矿（主要含有Nb2O5、Fe2O3等）生产铌及相关产品的生产流程可表示如下：已知：Nb(OH)5实际上是水合氧化铌，它能跟酸起复分解反应；FeSO4是一种重要的食品和饲料添加剂。

⑴检验滤液中的阳离子所需使用的试剂的名称为。

⑵Nb2O5与Al反应的化学方程式为。

⑶滤液与单质反应的离子方程式为。

⑷由上述生产流程可知Nb(OH)5具有。

（填“碱性”、“酸性”或“两性”）⑸滤液与单质反应后，经过滤、浓缩、结晶得到的晶体的化学式为。