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 Mg 2B 2O5·H2O 和 Fe3O4,还有少量 Fe2O3、 FeO、 CaO、 Al 2O3和 SiO 2等 )为原料制备硼酸(H 3BO 3)的工艺流程如图所铁硼矿粉硫酸浸出过滤净化除杂过滤蒸发浓缩冷却结晶过滤粗硼酸浸渣浸渣含镁盐母液回答下列问题:( 1)写出 Mg 2B 2O5·H 2O 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. MgSO 4·7H 2O 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MgCO 3,另外还有 CaCO3、 SiO2 等杂质。
从此废渣中回收MgSO 4· 7H 2O 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Li 2O· Al 2O3· 4SiO2)为原料制备 Li 2CO3的工艺流程如下:已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和 Mg 2+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;Li 2SO4、LiOH 和 Li 2CO3在303 K 下的溶解度分别为 34.2 g、 12.7 g 和 1.3 g。
( 2)步骤 I 中,酸浸后得到酸性溶液中含有Li +、 SO42-,另含有 Al 3+、 Fe3+、 Fe2+、 Mg 2+、 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 6.0~6.5,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Ⅲ B 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(Y 2FeBe2Si 2O10) ,工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。
已知:① 该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH 见下表:开始沉淀时的完全沉淀时的离子pH pHFe3+2.73.7Y3 +6.08.23+沉淀完全,用氨水调节pH= a 时, a 应控制在 ________范围内,( 3)为使 Fe【对点练习】2-转化为 Cr(OH)3沉淀除去。
已知 Cr3+的氢氧化物开始沉淀3、欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可以将Cr 2O7的 pH和完全沉淀的pH 分别为 5.0 和 7.0 ,Fe3+的氢氧化物开始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 分别为 2.7 和 3.7 ,Fe2+的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的 pH分别为 7.6 和 9.6 。
( 1)某含铬废水处理的主要流程如图所示:3+3+4、锶 (Sr) 为第五周期Ⅱ A 族元素。
高纯六水氯化锶晶体(SrCl 2·6H2O)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SiO 2、Fe2O3、Al 2O3、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。
硫酸渣过量盐酸固体 A固体C固体E固体G试剂 X试剂 X充分反应过量 CO2溶液 B溶液 H调 pH=3.7溶液D调 pH=13溶液 F已知:阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:沉Fe(Al(Mg(淀物OH)3OH)3OH)2pH3.45.212.4一水合氨电离常数Kb=1.8×10- 5,其饱和溶液中c(OH- ) 约为 1×10- 3mol·L-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、溶液的分离提方法:晶法1、物溶液得到晶体:蒸晶(NaCl 型);蒸(至有晶膜出止),冷却晶(KNO3型和含有晶水的晶体)2、混合溶液(分离 A 和 B):蒸晶,趁(得NaCl 型),将液冷却晶,(得KNO3 型)3、由 FeCl3 、AlCl3 、 CuCl2 、MgCl2 等溶液取晶体,采取的措施是:在干燥的HCl 气氛中加蒸干模板:加→冷却晶→ →洗→干燥器:蒸皿、玻璃棒、杯二、沉淀洗(1)沉淀洗的目的:除去沉淀表面附着或沉淀中包的可溶性离子。
(2)洗方法:向漏斗内加蒸水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作2~ 3 次。
(3)差分析:若沉淀不洗或洗不干,使沉淀的量偏高。
若沉淀洗次数多,会使部分沉淀溶解而使其量偏低。
(4)沉淀是否洗干的判断方法答模板取最后一次洗液,滴加⋯⋯(),若没有⋯⋯象,明沉淀已洗三、操作答模板取少量待液于管中,滴加⋯⋯(,用量),若没有⋯⋯象,明没有⋯⋯;若出⋯⋯ 象,明含有⋯⋯四、点象的描述:当滴入最后一滴××× 准溶液后,溶液成×××色,且半分内不恢复原来的色。
例4、被誉“金属味精”,以 LiCoO2 正极材料的离子池已被广泛用作便携式源。
工上常以β- ( 主要成分 LiAlSi2O6 ,含有 FeO、MgO、CaO等 ) 原料来制取金属。
其中一种工流程如下:Li2CO3 在不同温度下的溶解度如下表:温度 / ℃010*********Li2CO3 的溶解度 /g1. 5391. 4061. 3291.1810. 8660. 728回答下列:(4)反Ⅳ生成Li2CO3 沉淀,写出在室中得到Li2CO3 沉淀的操作名称,洗所得Li2CO3沉淀要使用(填“水” 或“ 冷水” ),你的理由是_____________________________________________________________________ 。
【点】6、以化和硫酸原料制化及副品硫酸,工流程如下:氯化钠混合蒸发趁热Na2SO4滤液溶解浓缩过滤冷却硫酸铵滤液过滤结晶NH 4Cl洗涤干燥NH4Cl 产品化和硫酸的溶解度随温度化如上所示。
回答下列:( 2)室行蒸用到的主要器有、杯、玻璃棒、酒精灯等。
( 4)不用其它,NH 4Cl 品是否的方法及操作是。
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:稀硫滤渣 B滤液加热操作 I废渣浸出过滤滤液滤渣 AMgSO4·7H2O过滤、洗涤操作 II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:① NiCl 2易溶于水, Fe3+不能氧化 Ni 2+。
②已知实验温度时的溶解度: NiC 2O4> NiC 2O4· H2O> NiC 2O4·2H 2O③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp 及沉淀析出的pH 如下表所示:M(OH)n Ksp开始沉淀沉淀完全时时 pH的 pHAl(OH)31.9×103.44.2- 23Fe(OH)33.8×102.5 2.9- 38Ni(OH)21.6×107.69.8- 14(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 20.00mL 富碘卤水放入___(填仪器名称)中,将0.1 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 8.0 ,以除去硫酸铵溶液中的少量 Fe2+。
检验 Fe2+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: BaSO4、 PbSO 4、 CaSO 4、 Ag2SO4。
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、 NH 3.H 2O 外均难溶。
例题 5、难溶性杂卤石(K 2SO4·MgSO 4·2CaSO4·2H 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: ( 2)滤渣 I【对点练习】沉淀物完全沉淀 pH的主要成分有Fe(OH)3 3. 4。