2022年領軍高考化學 清除易錯點 專題21 化工流程知識點講解
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1、2022年領軍高考化學 清除易錯點 專題21 化工流程知識點講解 1.(2018課標Ⅰ)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?;卮鹣铝袉栴}: (1)生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式__________。 (2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為: ①pH=4.1時,Ⅰ中為__________溶液(寫化學式)。 ②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是__________。 (3)制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術,裝置如圖所示,其中SO2堿吸收液中含有NaHSO
2、3和Na2SO3。陽極的電極反應式為_____________。電解后,__________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結(jié)晶脫水,可得到Na2S2O5。 (4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50.00 mL葡萄酒樣品,用0.01000 mol·L?1的碘標準液滴定至終點,消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為_____________,該樣品中Na2S2O5的殘留量為____________g·L?1(以SO2計)。 【答案】 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O NaHSO3 得到NaHSO3過飽和溶液 2H
3、2O-4e-=4H++O2↑ a S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+ 0.128 2.(2018課標Ⅱ)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家,一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示: 相關金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下: 金屬離子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 開始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列問題: (1)焙燒過程中主要反應的化學
4、方程式為_______________________。 (2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有___________;氧化除雜工序中ZnO的作用是____________,若不通入氧氣,其后果是________________。 (3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應的離子方程式為_____________。 (4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時,陰極的電極反應式為______________;沉積鋅后的電解液可返回_______工序繼續(xù)使用。 【答案】 ZnS+O2ZnO+SO2 PbSO4 調(diào)節(jié)溶液的pH 無法除去雜質(zhì)Fe2+ Zn+Cd2+Zn2++Cd
5、 Zn2++2e-Zn 溶浸
【解析】(1)由于閃鋅礦的主要成分是ZnS,因此焙燒過程中主要反應的化學方程式為3.(2018北京)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:
已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH) 6、填“>”或“<”)。
②結(jié)合元素周期律解釋①中結(jié)論:P和S電子層數(shù)相同,__________。
(3)酸浸時,磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF,并進一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫出生成HF的化學方程式:__________。
(4)H2O2將粗磷酸中的有機碳氧化為CO2脫除,同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應時間,不同溫度下的有機碳脫除率如圖所示。80℃后脫除率變化的原因:____________________。
(5)脫硫時,CaCO3稍過量,充分反應后仍有SO42?殘留,原因是__________;加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率,其離子方程式是_____ 7、_______________。
(6)取a g所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酞作指示劑,用b mol·L?1NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分數(shù)是________。(已知:H3PO4摩爾質(zhì)量為98 g·mol?1)
【答案】 研磨、加熱 < 核電荷數(shù)P<S,原子半徑P>S,得電子能力P<S,非金屬性P<S 2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑ 80 ℃后,H2O2分解速率大,濃度顯著降低 CaSO4微溶 BaCO3++2H3PO4BaSO4 8、+CO2↑+H2O+2
4.(2018江蘇)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(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:
(1)焙燒過程均會產(chǎn)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題16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—)×100%
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 9、,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(zhuǎn)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?
10、(2)①FeS2
②硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中
(3)NaAlO2 Al(OH)3
(4)1∶16
【解析】(1)過量SO2與NaOH反應生成NaHSO3和H2O。
(2)①根據(jù)題給已知,多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度高于600℃,不添加CaO的礦粉低于500℃焙燒時,去5.(2016課標Ⅰ)高錳酸鉀(KMnO4)是一種常用氧化劑,主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料生產(chǎn)高錳酸鉀的工藝路線如下:
回答下列問題:“平爐”中發(fā)生的化學方程式為 。
【答案】2MnO2+4KOH + O22K2MnO4+ 11、2H2O;
【解析】根據(jù)流程圖可知,在“平爐”中MnO2、KOH、O2在加熱時會反應產(chǎn)生K2MnO4,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,另外一種生成物質(zhì)是H2O,根據(jù)原子守恒、電子守恒可得發(fā)生的化學方程式為2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O。
6.(2016課標Ⅲ)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為:
物質(zhì)
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
質(zhì)量分數(shù)/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2 12、
<1
以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線:
回答下列問題:
(1)“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應的離子方程式為___________。
(2)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫出“煅燒”中發(fā)生反應的化學方程式____________。
【答案】(1)V2O5+2H+=2VO2++H2O;SiO2;(2)2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑。
鎖定考點
解題技巧:大多數(shù)的陌生化學方程式都是氧化還原反應,解題時要結(jié)合題目信息、流程圖信息并熟記常見的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物判斷生成物。
1.新情境氧化還原反應方程式的書寫程序
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)或常見化合 13、價確定未知產(chǎn)物中元素的化合價;根據(jù)溶液的酸堿性確定未知物的類別
→
根據(jù)電子守恒配平
→
根據(jù)溶液的酸堿性確定參與反應的或
→
根據(jù)電荷守恒配平
→
根據(jù)原子守恒確定并配平其他物質(zhì)
2. 熟記常見的氧化劑及對應的還原產(chǎn)物、還原劑及對應的氧化產(chǎn)物
氧化劑
Cl2
O2
濃H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、MnO2
Fe3+
KClO3 、ClO-
H2O2
還原產(chǎn)物
Cl-
O2-
SO2
NO、NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
還原劑
I-
S2-(H2S)
CO、C
Fe2+
NH3
SO2、SO
H2O 14、2
氧化產(chǎn)物
I2
S
CO2
Fe3+
NO 、N2
SO42-
O2
3. 掌握書寫信息型氧化還原反應的步驟(3步法)
第1步:根據(jù)氧化還原順序規(guī)律確定氧化性最強的為氧化劑,還原性最強的為還原劑;根據(jù)化合價規(guī)律及題給信息和已知元素化合物性質(zhì)確定相應的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物;根據(jù)氧化還原反應的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應化學計量數(shù)。
第2步:根據(jù)溶液的酸堿性,通過在反應方程式的兩端添加H+或OH-的形式使方程式的兩端的電荷守恒。
第3步:根據(jù)原子守恒,通過在反應方程式兩端添加H2O(或其他小分子)使方程式兩端的原子守恒。
4. 氧化還原反 15、應方程式的配平:
步驟: ① 標出化合價變化了的元素的化合價。
② 列變化:分別標出化合價升高數(shù)和化合價降低數(shù)
③ 根據(jù)化合價升降總數(shù)相等確定發(fā)生氧化還原反應的物質(zhì)的化學計量數(shù)。
④ 利用元素守恒,觀察配平其他物質(zhì)
5. “補缺”的技巧
缺項化學方程式的配平:
配平化學方程式時,有時要用H+、OH-、H2O來使化學方程式兩邊電荷及原子守恒,總的原則是酸性溶液中不能出現(xiàn)OH-,堿性溶液中不能出現(xiàn)H+,具體方法如下:
酸性環(huán)境
堿性環(huán)境
反應物中少氧
左邊加H2O,右邊加H+
左邊加OH-,右邊加H2O
反應物中多氧
左邊加H+,右 16、邊加H2O
左邊加H2O,右邊加OH-
方法:
1.根據(jù)氧化還原反應判斷產(chǎn)物
陌生情景中的化學反應往往是氧化還原反應,在氧化還原反應中,元素化合價有升高必然有降低,根據(jù)化合價升降可判斷出反應產(chǎn)物。
典例1 NO2與NaOH溶液反應,產(chǎn)物之一是NaNO2,寫出該反應的化學方程式 。
【答案】2NO2+ 2NaOH =NaNO2 +NaNO3+H2O
典例2 SO2可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2,SO2 吸收Br2的離子方程式是 。
【答案】SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2B 17、r-
2.根據(jù)電子得失數(shù)目定量分析判斷產(chǎn)物
在書寫陌生方程式的題目中,有一類題目給出了一定量的氧化劑或還原劑在反應中得到或失去的電子數(shù),這就要求學生能根據(jù)一定量的氧化劑或還原劑在反應中得失電子數(shù),判斷出產(chǎn)物的化合價,從而判斷出產(chǎn)物,寫出方程式。
典例1 硫單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種無色有刺激性氣味的氣體,該氣體與含1.5 mol 氯的一種含氧酸(該酸的某鹽常用于實驗室制取氧氣)的溶液在一定條件下反應,可生成一種強酸和一種氧化物,若有1.5×6.02×1023個電子轉(zhuǎn)移時,該反應的化學方程式是____________ ________。
【答案】SO2 + 18、 2HClO3=H2SO4 +2 ClO2
【解析】硫單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種無色有刺激性氣味的氣體是SO2,有還原性,被氧化為強酸H2SO4;氯的一種含氧酸鹽常用于實驗室制取氧氣,該鹽是KClO3,HClO3具有氧化性,1.5 mol 的HClO3在反應中轉(zhuǎn)移1.5×6.02×1023個電子,可判斷Cl元素化合價由+5降低到+4價,即產(chǎn)生了ClO2,該反應的化學方程式是:SO2 + 2HClO3=H2SO4 +2 ClO2。
典例2取FeCl2溶液,調(diào)pH約為7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成。當消耗2mol I-時,共轉(zhuǎn)移3 mol電子,該反應的離子方程式是 19、 。
【答案】4I-+2Fe2++3H2O2=2I2+2 Fe(OH)3↓
【解析】FeCl2溶液,調(diào)pH約為7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成,說明產(chǎn)生了I2和Fe(OH)3,當消耗2mol I-時,共轉(zhuǎn)移3 mol電子,說明被氧化的I-和Fe2+之比是2:1,該反應的離子方程式是:4I-+2Fe2++3H2O2=2I2+2 Fe(OH)3↓。
3.根據(jù)題中圖像書寫方程式
典例1 苯甲酸可用作食品的抑菌劑。工業(yè)上通過間接電合成法制備苯甲酸,工藝流程如下:
電解池用于制備Cr2O72-。
20、(1)陰極產(chǎn)生的氣體是____。
(2)電解時陽極附近發(fā)生的反應如下圖所示。
①SO42-所起的作用是 。
②Ⅱ中反應的離子方程式是____。
【答案】(1)H2
(2) ①催化劑
②3S2O82- + 2Cr3+ +7H2O==6SO42- + Cr2O72- + 14H+
典例2 二氧化碳的回收利用是環(huán)保領域研究熱點。
在太陽能的作用下,以CO2為原料制取炭黑的流程如圖所示??偡磻幕瘜W方程式為 。
【答案】CO2 C+O2
【解析】首先明確反應的目的是以CO2為原料制取炭黑,并且要求 21、寫總反應的化學方程式,根據(jù)地圖示,化學方程式為:CO2 C+O2。
4.根據(jù)題目信息書寫方程式
根據(jù)題目中的敘述,找出關鍵的字詞,知道生成物是什么,寫出化學方程式。
典例1堿式碳酸鎂[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]是重要的無機化工產(chǎn)品。一種由白云石[主要成分為CaMg(CO3)2,還含少量SiO2、Fe2O3等]為原料制備堿式碳酸鎂(國家標準中CaO的質(zhì)量分數(shù)≤0.43%)的實驗流程如下:
(1) “煅燒”時發(fā)生主要反應的化學方程式為____________________________。
(2)常溫常壓下“碳化”可使鎂元素轉(zhuǎn)化為Mg(HCO3)2,“碳化”時終點 22、pH對最終產(chǎn)品中CaO含量及堿式碳酸鎂產(chǎn)率的影響如圖1和圖2所示。
圖1 CaO含量與碳化終點pH的關系 圖2 堿式碳酸鎂產(chǎn)率與碳化終點pH的關系
①應控制“碳化”終點pH約為________,發(fā)生的主要反應的化學方程式為___________和_____。
②圖2中,當pH=10.0時,鎂元素的主要存在形式是____________(寫化學式)。
(3)“熱解”生成堿式碳酸鎂的化學方程式為________________________________。
(4)該工藝為達到清潔生產(chǎn),可以循環(huán)利用的物質(zhì)是____________(寫化學式)。
【答 23、案】 CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑ 9.0 Mg(OH)2+2CO2===Mg(HCO3)2 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O Mg(OH)2 5Mg(HCO3)24MgCO3·Mg(OH)2·4H2O↓+6CO2↑ CO2
典例2銨明礬[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化學常用的基準試劑,工業(yè)上常用鋁土礦(主要成分為Al2O3)來生產(chǎn)銨明礬,其中Z的水溶液可用于傷口消毒,其工藝流程圖如下:
(1)寫出反應Ⅱ的離子方程式____________________。
(2)25℃時,將0.2 mol·L-1的氨水與0.1 mol· 24、L-1的Y溶液等體積混合,所得溶液的pH=5,則該溫度下氨水的電離常數(shù)Kb≈_____________(忽略混合時溶液體積的變化)。
(3)從反應Ⅳ的銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為______、___、過濾、洗滌(填操作名稱)。
(4)“電解”時,用惰性材料作電極,則陽極電極反應式為__________________________。
(5)反應Ⅵ的化學方程式為______________________。
(6)廢水中含有Fe2+、Mn2+等金屬離子對自然環(huán)境有嚴重的破壞作用,,可用(NH4)2S2O8氧化除去。寫出Mn2+被氧化生成MnO2的離子方程式為_______ 25、________。Z也有較強氧化性,在實際生產(chǎn)中不用Z氧化Mn2+的原因是______________________。
【答案】 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 1×10-5 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 2SO42-—2e-?= S2O82- (NH4)2S2O8+2H2O = 2NH4HSO4?+H2O2 S2O82- + 2H2O + Mn 2+=4H+ + 2SO42- + MnO2↓ 錳的化合物可催化H2O2的分解,使消耗的H2O2增多
大題沖關
1.堿式碳酸鈷[Cox(OH)y(CO3)z]常 26、用作電子材料,磁性材料的添加劑,受熱時可分解生成三種氧化物。為了確定其組成,某化學興趣小組同學設計了如圖所示裝置進行實驗。
(1)請完成下列實驗步驟:
①稱取3.65g樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi),稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;
②按如圖所示裝置組裝好儀器,并檢驗裝置氣密性;
③加熱甲中玻璃管,當乙裝置中____________(填實驗現(xiàn)象),停止加熱;
④打開活塞a,緩緩通入空氣數(shù)分鐘后,稱量乙、丙裝置的質(zhì)量;
⑤計算。
(2)步驟④中緩緩通入空氣數(shù)分鐘的目的是_______________。
(3)某同學認為上述實驗裝置中存在一個明顯缺陷,為解決這一問題,可選用下列裝置中的______ 27、_(填字母)連接在__________(填裝置連接位置)。
(4)若按正確裝置進行實驗,測得如下數(shù)據(jù):則該堿式碳酸鈷的化學式為______________。
乙裝置的質(zhì)量/g
丙裝置的質(zhì)量/g
加熱前
80.00
62.00
加熱后
80.36
62.88
(5)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加劑,以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取CoCl2·6H2O的一種工藝如下:
已知:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
開始沉淀(pH)
2.3
7.5
7.6
3.4
完全沉淀(pH)
4. 28、1
9.7
9.2
5.2
①凈除雜質(zhì)時,加入H2O2發(fā)生反應的離子方程式為_____________。
②加入CoCO3調(diào)pH為5.2~7.6,則操作Ⅰ獲得的濾渣成分為_____________________。
③加鹽酸調(diào)整pH為2~3的目的為_________________。
④操作Ⅱ過程為_______________(填操作名稱)、過濾。
【答案】 不再有氣泡產(chǎn)生時 將裝置中產(chǎn)生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙裝置中 D 活塞a前(或裝置甲前) Co3(OH)4(CO3)2( 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Al(OH)3、 29、Fe(OH)3 抑制CoCl2的水解 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
2.某工廠酸性廢液中含有Fe3+、Al3+、Fe2+、SO42-,以該廢液為原料制備Fe2O3的工藝流程如下(部分操作和條件略):
已知:①NH4HCO3在熱水中會分解。
②常溫下,溶液中不同金屬離子生成氫氧化物沉淀時的pH見下表:
金屬離子(0.1mol·L-l)
Fe3+
Fe2+
Al3+
開始沉淀時的pH
2.4
7.6
3.4
完全沉淀時的pH
3.7
9.6
4.8
回答下列問題:
(1)寫出“還原”步驟中反應的離子方程式:____________________________ 30、_____。
(2)試劑X可選用_________(任寫一種,填化學式),“濾渣”的主要成分是_______。
(3)加入碳酸氫銨后過濾,發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁,可能的原因是________,用90℃熱水洗滌FeCO3沉淀的目的是______________。
(4)若在實驗室中灼燒FeCO3應在_____________(填儀器名稱)中進行,“灼燒氧化”發(fā)生的化學方程式為__________________________________。
(5)若工業(yè)上灼燒氧化174.0噸FeCO3得到117.6噸產(chǎn)品,則該產(chǎn)品中Fe2O3的純度為___________ (設產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO,保留一 31、位小數(shù))。
【答案】 Fe+2H+=Fe2++ H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+ NH3·H2O Fe和Al(OH)3 濾紙破損或者是過濾時濾液超過濾紙上緣等 洗去表面吸附的離子同時促進碳酸氫銨的分解 坩堝 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 81.6%
3.硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣,主要化學成分為SiO2(約45%)、Fe2O3(約40%)、Al2O3 (約10%)和MgO(約5%)。其同學設計了如下方案,分離樣品中各種金屬元素。
已知: Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38。請回答下列問題。
(1) 固體A的一種工業(yè)應用_____ 32、___;沉淀D的電子式___________。
(2) 溶液B中所含的金屬陽離子有___________。(寫離子符號)
(3) 若步驟②中調(diào)pH 為3.0,則溶液C中的Fe3+ 是否沉淀完全,通過計算說明______。
(4) 寫出步驟④中全部反應的離子方程式_______________。
(5) 為了分析某硫酸渣中鐵元素的含量,先將硫酸渣預處理,把鐵元索還原成Fe2+,再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定。
①判斷到達滴定終點的現(xiàn)象是__________。
②某同學稱取2.000g硫酸渣,預處理后在容量瓶中配制成100mL 溶液,移取25.00mL 試樣溶液,用 33、0.0050 mol/L KMnO4標準溶液滴定,達到滴定終點時,消耗標準溶液20.00mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是_________________。
【答案】 制造玻璃或光導纖維 Mg2+、A13+、Fe3+ Fe3+沒有沉淀完全 OH-+ CO2=HCO3-、A1O2-+?2H2O?+CO2=Al(OH)3↓+?HCO3- 加最后一滴KMnO4標準溶液時,溶液變?yōu)樽霞t色,且在半分鐘內(nèi)不褪色 5.6%
4.MnCO3可用于制備活性電極材料MnO2。以菱錳礦(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)為原料制備碳酸錳粗產(chǎn)品的流程如下:
已知:①常 34、溫下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-34。
②氫氧化物沉淀的條件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為4.6、3.4;Mn2+開始沉淀的pH為8.1。
(1)“酸浸”過程中不能用濃鹽酸替代硫酸,原因是_________________。
(2)用離子方程式表示“氧化”過程中加MnO2的目的:____________。
(3)“調(diào)pH”時,向含有硫酸鐵和硫酸鋁的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液至兩種沉淀共存,當c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1時,c(Al3+)=______________mol·L-1。
(4)①“沉錳 35、”過程中,反應的離子方程式為__________________________________。
②“沉錳”過程中沉錳速率與溫度的關系如圖所示。
當溫度高于60℃時,沉錳速率隨著溫度升高而減慢的原因可能是___________________。
(5)從濾液3中可分離出一種不含碳元素的氮肥,它的化學式為___________________。
【答案】 后續(xù)“氧化”過程中加入的二氧化錳會氧化濃鹽酸 MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O 0.05 Mn2++2HCO3-===MnCO3↓+CO2↑+H2O 溫度過高時碳酸氫銨的分解速率顯著加快, 36、沉錳速率隨碳酸氫銨濃度的減小而減慢 (NH4)2SO4
5.氯化亞銅廣泛應用于有機合成、石油、油脂、染料等工業(yè)。以某種銅礦粉(含Cu2S、CuS及FeS等)為原料制取CuCl的工藝流程如下:
已知:①CuS、Cu2S、FeS灼燒固體產(chǎn)物為Cu2O、FeO;
②Ksp(CuCl)=?2×10-7,2Cu+=?Cu+Cu2+的平衡常數(shù)K1=?1×106
回答下列問題:
(1)“灼燒”時,被還原的元素有____________(填元素符號)。
(2)“酸浸”所需H2SO4是用等體積的98%?H2SO4和水混合而成。實驗室配制該硫酸溶液所需的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管外,還有____ 37、___。“酸浸”時硫酸不宜過多的原因是__________________。
(3)“除雜”的總反應方程式是_____________________。
(4)“絡合”反應中的NH3與NaHCO3理論比值是____________________。
(5)加熱“蒸氨”在減壓條件下進行的原因是________________。
(6)X?可以充分利用流程中的產(chǎn)物,若X?是SO2時,通入CuCl2溶液中反應的離子方程式是______;若X?是Cu時,反應Cu+Cu2++2Cl-=?2CuCl?的平衡常數(shù)K2=_________。
(7)以銅為陽極電解NaCl溶液也可得到CuCl,寫出陽極電極反應式_________。
【答案】 Cu 和O 量筒、燒杯 避免除雜時消耗過多的氨水 2Fe2++H2O2+4NH3·H2O(或 4NH3+4H2O)=2Fe(OH)3↓+4NH4+ 5:1 減壓能降低氣體的溶解度,有利于氣體逸出 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O= SO42-+2CuCl↓+ 4H+ 2.5×107L3/moL3 Cu+Cl—e-=CuCl
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