1、专题提升二,化工流程题解题指导,1.工业流程题的特点。,无机化工流程题，因其综合性强、思维容量大而成为高考化学学科的主流题型。化学工业流程题主要有以下几个特点：(1)背景新颖，试题陌生度大，需要考生在陌生情境中灵活,应用所学知识，解决生产中的一些实际问题。,(2)知识覆盖面广，思维跨度大，综合性强，涵盖了元素及,其化合物的知识、反应原理以及实验基本操作。,(3)体现理论联系实际、学以致用的学习观，能有效体现新,课程的特点。,(4)能力考查要求较高，能考查学生的阅读能力、对信息的,加工处理能力以及知识应用能力。2.工业流程题的主要考查内容。,(1)元素及其化合物：物质转化的条件及反应。,(2)基
2、本理论和原理：化学反应：复分解反应、氧化还原反应原理；电化学：原电池、电解池的工作原理；化学反应速率与平衡原理：影响速率与平衡的因素。,(3)实验基本操作。,一、原料预处理阶段,1.目的：通过题干信息和化工流程图为载体，原料(或矿石)初步转化为中间产品(溶液离子、气体、固体、熔渣等)，可能有部分杂质会被除去。,2.原料预处理阶段的常见术语及方法。(1)常见术语。,溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓盐酸等，有时,也用碱溶。,水洗：通常除去水溶性杂质。水浸：与水接触反应或溶解。,浸出：固体加水(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。酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子
3、进入溶液，不溶,物通过过滤除去的溶解过程。,灼烧、焙烧、煅烧：改变反应物结构，使物质转化为易溶的物质，或者使物质发生氧化、分解等反应，从而实现原料的初步转化，或者为原料进入水溶液作预处理。,(2)常见考点。,加快溶解(或反应)速率的方法：加热、搅拌、研磨(固液混合时)、增大气体与溶液的接触面积、增大溶液浓度。将样品粉碎的目的：增大反应物接触面积，加快反应速,率，提高浸出率。,提高浸出率：加热、二次浸出、增加酸的用量等。溶解时涉及的离子方程式。(逐一分析样品中的物质)浸出液中含有的离子，浸出渣中的主要成分。(明确进入溶液的离子有哪些，及时标注，弄清楚哪些要除去，哪些要保留),例1碳酸钠在轻工、建
4、材、纺织、国防、医药等工业中有,重要的应用。,(1)工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、,碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：,请回答下列问题：,a.HCl、BaCl2、AgNO3 b.AgNO3、HNO3、Ba(NO3)2 c.HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3 d.AgNO3、HCl、BaCl2,(2)“侯氏制碱法”的原理：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。下图是某兴趣小组在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3 所用到的主要装置。,A,B,C,D,请回答下列问题：,各仪器口的连接顺序为 a 接_、_接_，_接 b，实验时先向饱
5、和 NaCl 溶液中通入较多的 NH3，再通入足量的 CO2，其原因是_(填字母)。,a.使 CO2 更易被吸收,b.NH3 比 CO2 更易制取c.CO2 的密度比 NH3 大,将生成的 NaHCO3 晶体从混合物中分离出来需要的玻璃,仪器是_。,该兴趣小组用下图比较 C、N、Si 三种元素的非金属性强弱，B 中的试剂是_，能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是_(H2SiO3 是一种不溶于水的白色胶状物)。,气体的吸收，故选 a。生成的NaHCO3 晶体从混合物中分离出来的操作为过滤、洗涤，玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗；酸性强的可以制备酸性弱的，故装置中的试剂分别为：分液漏斗中为硝酸，A 中
6、为大理石，硝酸和碳酸钙反应生成 CO2，硝酸酸性大于碳酸，为避免挥发出硝酸干扰，CO2 通过饱和碳酸氢钠溶液除去硝酸蒸气。能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是：CO2 气体通入烧杯中的硅酸钠溶液，生成白色胶状沉淀硅酸。,Cl、,答案：(1)NaOH 溶液提高Na2CO3H2O的含量 c,(2)e,f,d,c a,烧杯、玻璃棒、漏斗,饱和 NaHCO3 溶液,C 中生成白色胶状物质,变式训练,1.(2015 年新课标卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工
7、艺流程如下所示：,回答下列问题：,(1)写出 Mg2B2O5H2O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外，还可采取的措施有_(写出两条)。,(2)利用_的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸,渣”中还剩余的物质是_(写化学式)。(3)“净化除杂”需先加 H2O2 溶液，作用是_。然后再调节溶液的 pH 约为 5，目的是_。,(4)“粗硼酸”中的主要杂质是_(填名称)。,(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成,中的重要还原剂，其电子式为_。,(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_。
8、,解析：(1)盐跟酸反应生成新盐和新酸，据此可写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式：Mg2B2O5H2O,2H2SO4,2MgSO42H3BO3。可采取升高温度、将矿石粉碎,增大接触面积或搅拌等措施，以提高浸出速率。(2)Fe3O4具有 磁性。“浸渣”中除含Fe3O4外，还含有与H2SO4不反应的SiO2，以及CaO与H2SO4反应生成的微溶物CaSO4。(3)硫酸浸出后的滤液中，含有的主要物质有MgSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3、H3BO3等，H2O2具有氧化性，因此加入H2O2溶液可将其中的 Fe2氧化为Fe3。由工艺流程图可知，最后过滤得到含镁盐母,
9、液，因此调节溶液的pH约为5，可使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀、Al3转化为Al(OH)3 沉淀。(4)由(3)分析及最后过滤得到含镁盐母液，可知粗硼酸中的主要杂质应为硫酸镁。(5)NaBH4 是一种离,子化合物，由Na与BH4构成，其电子式为,。,(6)以H3BO3与Mg为原料可制备单质B，根据反应物的性质结合质量守恒定律可知，其制备过程中反应的化学方程式为,2H3BO3,B2O33H2O，B2O33Mg,3MgO2B。,答案：(1)Mg2B2O5H2O2H2SO4 2H3BO32MgSO4提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径,(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4,除去,(3)将Fe2氧化成F
10、e3 使Fe3与Al3形成氢氧化物沉淀而(4)(七水)硫酸镁(5),(6),2H3BO3,B2O33H2O、B2O33Mg,3MgO2B,二、物质分离除杂阶段,1.目的：将预处理阶段获得的中间产物(溶液离子、气体、固体、熔渣等)，运用物理方法、化学反应、实验操作等方式逐步除去杂质成分。,2.分离除杂阶段的常见考点：,(1)试剂：加入试剂的作用是作氧化剂(如次氯酸钠、过氧化氢、氯气等)、还原剂(亚硫酸钠等)还是沉淀剂(氯化钡、硫酸钠等)。,(2)调节pH除杂：若给出某些物质完全沉淀时的pH表，则流程中一定有调节pH的步骤，及时定位，明确哪些离子是通过调节pH除去。例如已知下列物质开始沉淀和沉淀完
11、全时的pH如下表所示，除去Mn2溶液中含有的Fe2，应先用氧化剂把Fe2氧化为Fe3，再调溶液的pH到 3.2。,调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。 (3)试剂除杂。例如：除去NH4Cl溶液中的MgCl2，加入适量的氨水即可。 (4)控制温度：加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)
12、等物质。,降温：防止某物质在高温时会挥发、分解或水解，使化,学平衡发生移动。,(5)陌生方程式：能掌握常见物质的性质与转化，如常见金属单质、氧化物、强酸弱酸、强碱弱碱、盐(强、弱、氧化性、还原性、溶解性、稳定性)等物质特性，利用特性写出化学方程式。,复分解反应：理解物质的溶解性差异、水解原理、沉淀溶解平衡原理，充分利用题给信息。反应发生条件一般是：溶解度大制小；沸点高制低；电离程度强制弱。,氧化还原反应：利用氧化还原原理，熟悉常见的氧化剂和还原剂，了解物质的氧化性、还原性与价态、生产目的的关系，要能从电子得失相等的角度选择反应物间的量的关系，并能进行简单的定量计算。,电化学装置中的电极反应：利
13、用电解原理、电解装置设,问。,(6)难溶电解质：根据难溶电解质的生成与转化，判断物质成分的转化、书写沉淀方程式、计算沉淀形成的 pH 范围等。,例 2(2015 年河北保定月考)钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：,(1)酸溶后溶液的pH1，Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为：_。,(2)酸溶时通常控制反应温度不超过 70 ，且不使用浓硝酸，原因是_、_。(3)该厂结合本厂实际，选用的 X 为_(填化学式)；中和使溶液中_
14、(填离子符号)的浓度减小(中和引起的溶液体积变化可忽略)。,(4)上述流程中洗涤的目的是_。,解析：本题主要考查钡泥的综合利用。(1)Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为：Ba(FeO2)28HNO3=Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O。(2)温度越高反应速率越快，故控制温度不超过70 是为了防止反应速率过快，且浓硝酸越浓越易分解，温度高既易挥发，也易分解，故不用浓硝酸。(3)X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，故可用BaCO3；中和使溶液中的Fe3形成沉淀、H浓度减小。(4)因为钡盐是重金属盐，有毒，故洗涤的目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染。,答案：(1)Ba(FeO2
15、)28HNO3=Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O,(2)防止反应速率过快,浓 HNO3 易挥发、分解(合理答案均,可),(3)BaCO3 Fe3、H(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染(合理答案均可),变式训练2.(2015 年浙江卷)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：,A.溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉B.固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3转化为Al(OH)3，进入固体 2,C.从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防,止其
16、氧化和分解,D.若改变方案，在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O,答案：D,解析：烧渣中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在溶液1中加入铁粉将Fe3还原为Fe2，调节pH使Al3完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。,三、产品提纯阶段,1.目的：将除杂阶段获得的滤液(或滤渣、气体等)进行分离提纯，获得最终产品，同时可能还有副产品(母液、可循环再用的物质等)。,2.产品提纯阶段的常见考点：
17、,(1)蒸发结晶：一般适用于溶质溶解度随温度升高变化不大且该物质热稳定性较好(不会受热分解)的晶体析出的方法。蒸发浓缩、冷却结晶：一般适用于溶质溶解度随温度变化较大，且为了获得带结晶水的固体。如从硫酸铜溶液中获得五水硫酸铜晶体。,蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶：趁热过滤目的是分离出溶解度随温度变化小的溶质，如除去硝酸钾溶液中的氯化钠。趁热过滤的过滤器可用热滤漏斗或用热毛巾捂住漏斗的外壁。冷却结晶对象是趁热过滤后的滤液。,重结晶：目的是提高产品的纯度。一般包含溶解、结晶、,过滤三个操作。,减压蒸发：压强小，液体物质的沸点降低，低温蒸馏可以防止物质的分解、损失等。(高温有可能引发物质的分解、水解、氧
18、化等副反应发生，这由物质的性质决定，应注意题给物质的相关性质，如H2O2高温下易分解、FeCl3高温下易水解)。,(2)洗涤(冰水、热水)：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。,(3)蒸发、反应时的气体氛围：有些金属阳离子易水解，控制在酸性条件或酸性气体氛围中以抑制水解。如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气氛中加热，以抑制水解。,(4)副产品和可循环利用的物质：利用物质的转化关系判断副产品的成分，再结合流程图判断哪些物质能够循环利用。,(5)滤渣、母液的成分。,(6)定量计算及误差分析：计算产品纯度、产率、产量、滴,定计算以及误差分析
19、等。,(7)化学实验的基本操作：pH 的测定；检验沉淀是否完全；沉淀的洗涤及检验沉淀是否洗涤干净；中和滴定等。,例3(2016 届福建厦门一中周考)某研究性学习小组对某废旧合金(含有 Cu、Fe、Si 三种成分)进行分离、回收。其工业流程如图：,根据上述流程回答有关问题：,已知：298 K时，KspCu(OH)22.01020，KspFe(OH)34.01038，KspMn(OH)21.91013。,A.过滤,B.洗涤,C.干燥,D.蒸馏,(2)过量的还原剂应是_，溶液 a 中发生反应的离子方程式为_。(3)若用x molL1 KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗 K
20、MnO4 溶液 y mL，则最后所得红棕色固体 C 的质量为_g(用含 x、y 的代数式表示)。(4)将溶液 c 调节 pH 至 2.93.2 的目的是_。沉淀，应调节 pH 至_。,(5)常温下，取0.2 molL1的CuCl2溶液，若要使Cu2开始,(6) 工业上由红棕色固体 C 制取相应单质常用的方法是_。,A.电解法,B.热还原法,C.热分解法,(7)用惰性电极电解溶液 e 制取固体 B，所发生的化学反应方程式为_。解析：(1)通过操作、都得到固体和溶液，所用该操作是过滤，过滤是把不溶性固体和溶液分开的操作，所以涉及过滤、洗涤、干燥。(2)根据流程最后滤液中含铜和电解得到B 分析，加入
21、过量的还原剂目的是还原过量的氯化铁，故应加,2Fe3Cu=2Fe2Cu2,答案：(1)D (2)铜粉,(3)0.4xy(4)保证 Fe3沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀,(5)4.5 (6)B (7)CuCl2,CuCl2,变式训练,3.(2016 届湖北七校联考)工业上一种制备氯化铁及高铁酸,钾的工艺流程如下：,(1)吸收塔中的吸收剂 X 是_；保存该试剂时，通常向其中加入一定量的铁屑，其目的是_。,(2)用 FeCl3 溶液(副产物)腐蚀印刷线路板所得的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2，用化学方法可以回收废液中的铜；合并过滤后的剩余液体可以作为上述工艺流程中的吸收剂 X。则在此过程
22、中，先后加入的物质分别是_；写出其中发生置换反应的化学方程式_，_。(3)碱性条件下反应的离子方程式为_。,(4)过程将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为 2KOHNa2FeO4=K2FeO42NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因：_。,干的方法，则洗涤剂最好选用_(填序号)。,a.H2Oc.NH4Cl 溶液、异丙醇,b.稀 KOH 溶液、异丙醇d.Fe(NO3)3 溶液、异丙醇,8OH3O2，在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘,解析：(1)尾气Cl2被吸收塔中的吸收剂X吸收，生成FeCl3溶液，因此吸收剂X为FeCl2溶液；在保存FeCl2溶
23、液时，通常向其中加入一定量的铁屑，是为了防止Fe2被空气中的氧气氧化。(2)用FeCl3溶液(副产物)腐蚀印刷线路板所得的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2，用化学方法可以回收废液中铜；合并过滤后的剩余液体可以作为上述工艺流程中的吸收剂FeCl2。为了实现这一流程，应先加入过量的铁屑，发生的反应为Fe2FeCl3=3FeCl2，FeCuCl2=FeCl2Cu，然后加入盐酸溶解未反应的铁屑，发生的反应为Fe2HCl=FeCl2H2 。,(3)NaOH 溶液与Cl2 反应生成的氧化剂Y 为NaClO，NaClO 与FeCl3浓溶液在碱性条件下发生反应生成Na2FeO4，其离子方程,应能够发
24、生是因为K2FeO4溶解度比Na2FeO4小，能够析出晶体，促进反应的不断进行；为了抑制K2FeO4 水解，可以采用碱性洗涤剂，为了不引入新的杂质采用含有稀 KOH 溶液的异丙醇，异丙醇易挥发。,(4)K2FeO4 溶解度小，析出晶体，促进反应进行,b,答案：(1)FeCl2溶液 防止Fe2被氧化 (2)Fe(铁屑)、盐酸 FeCuCl2=FeCl2Cu Fe2HCl=FeCl2H2 ,1.(2015 年吉林长春三模)工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一。下面是合成氨的简要流程示意图：(1)设备的名称是_，沿 X 路线循环的物质是_(填字母)。,A.N2和H2 B.催化剂 C.NH3 D.N2
25、、H2和NH3,(2)合成氨中 H2 可以由焦炭和水蒸气反应获得，请写出该反应的化学方程式：_。(3)原料气中往往含有 H2S、CO、CO2 等杂质，必须除去这些杂质的目的是_，常用 K2CO3 溶液除去 CO2，其反应的离子方程式为：_。(4)近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率。电磁场对合成氨反应本质的影响是_。,(5)合成氨工业往往含有大量含氨废水，为了防止对环境造成污染，可以利用电解法将 NH3H2O转化为对环境无污染的物质。电解时以石墨作电极，以硝酸作为电解质，则理论上处理1 mol NH3H2O，电路中转移电子_mol，阳
26、极的电极反应式为：_。,解析：(1)根据合成流程可知，设备为合成塔，设备为氨分离器，合成氨的反应为可逆反应，则设备中含有未反应的N2和H2，需要转入合成塔中循环利用。(5)利用电解法将NH3H2O转化为对环境无污染的物质氮气，阳极失去电子发生氧化反应，电极反应式为：2NH36e=N26H，则1 mol NH3H2O完全反应转移了3 mol电子。,答案：(1)合成塔,A,(2)CH2O,COH2,(3)防止催化剂中毒,(4)在电磁场的作用下，氮氮三键更容易断裂，减少了合成氨反应所需的能量；降低能耗，使反应更容易进行(其他合理答案也可)(5)3 2NH36e=N26H,2.(2015年广东卷)七铝
27、十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含 CaCO3 和 MgCO3)和废 Al片制备七铝十二钙的工艺如下：,(1)煅粉主要含MgO和_，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，或滤液中c(Mg2)小于5106 molL1，则溶液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_。,(2) 滤 液中 阴离子有_( 忽略杂质成分的 影响)；若滤液中仅通入CO2，会生成_，从而导致CaCO3产率降低。,(3)用 NaOH 溶液可除去废 Al 片表面的氧化膜，反应的离,子方程式为：_。,(4)电解制备
28、 Al(OH)3 时，电极分别为 Al 片和石墨，电解总反应方程式为：_。,解析：(1)煅粉是由白云石高温煅烧而来，在煅烧白云石时，,发生反应：CaCO3,CaOCO2，MgCO3,MgOCO2，,故所得煅粉主要含MgO和CaO；根据Mg(OH)2的Ksp可知：Kspc(Mg2)c2(OH)51012，而c(Mg2)小于5106 molL1，故c(OH)大于103 molL1，则溶液中的c(H)小于1011 molL1，溶液的pH大于11。(2)由于NH4NO3溶液水解显酸性，与CaO反应生成Ca(NO3)2和NH3H2O，故过滤后溶液中含Ca(NO3)2和NH3H2O，将CO2和NH3通入滤
29、液中后发生反应：Ca(NO3)22NH3CO2H2O=CaCO32NH4NO3，故滤液中的阴离,答案：(1)CaO 11 CaSO4微溶于水，用(NH4)2SO4代替,NH4NO3，会生成CaSO4沉淀引起Ca2的损失,3.(2015年山东卷)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2、 Mg2、Fe3等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的 流程如下：,(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。实验室用 37%的盐酸配制 15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的_。,a.烧杯 b.容量瓶 c.玻璃棒,d.滴定管,(2)加入 NH3H2O 调 pH8 可除去_(填离子符号)，滤渣中
30、含_(填化学式)。加入 H2C2O4 时应避免过量，原因是_。已知：Ksp(BaC2O4)1.6107，Ksp(CaC2O4)2.3109。,步骤：移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V0 mL。,步骤：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的_(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为_
31、molL1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2浓度测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。,答案：(1)增大接触面积从而使反应速率加快,a、c,(2)Fe3 Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成,BaC2O4 沉淀，产品产量减少,(3)上方,偏大,4.(2016 届重庆南开中学月考)某矿石中除含 SiO2 外，还有9.24%CoO、2.78%Fe2O3、0.96%MgO、0.084%CaO，从该矿石中提取钴的主要流程如下：,(1)在一定浓度的 H2SO4 溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸泡时间为_h，最佳的浸出温度为_。(2)
32、请配平下列除铁的化学方程式：,Fe2(SO4)3 ,H2O ,Na2CO3=,Na2SO4 ,CO2,Na2Fe6(SO4)4(OH)12,(4)“沉淀”表面吸附的离子主要有_ ；“操作X”名称为_。,(3)“除钙、镁”的反应原理如下：MgSO42NaF= MgF2Na2SO4；CaSO42NaF=CaF2Na2SO4。已知 Ksp(CaF2)1.111010、Ksp(MgF2)7.401011，加入过量,(5)某锂离子电池正极是LiCoO2，以含Li的导电固体为电解质。充电时，Li还原为Li，并以原子形式嵌入电池负 极材料C6中，电池反应为：LiCoO2C6 CoO2LiC6， 则LiC6中
33、Li的化合价为_价。若放电时有1 mol e转移，正极质量增加_g。,答案：(1)12 90,(2)3,6 6,5,6,1,(3)1.50,洗涤、干燥,(5)0 7,5.(2015 年安徽卷)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4，其流程如下：,已知：NaBH4 常温下能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：,33 )。,(1)在第步反应加料之前，需要将反应器加热至 100 以上并通入氩气，该操作的目的是_，原料中的金属钠通常保存在_中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_、_、玻璃片和小刀等。(2)请配平第步反应的化学
34、方程式：,NaBO2 ,SiO2 ,Na ,H2=,NaBH4 ,Na2SiO3(3)第步分离采用的方法是_；第步分出 NaBH4并回收溶剂，采用的方法是_。,(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成 NaBO2(s)和氢气(g)，在 25 、101 kPa 下，已知每消耗 3.8 g NaBH4 (s)放热 21.6 kJ，该反应的热化学方程式是_。解析：(1)通入氩气后排净反应器中的水蒸气和空气，防止Na、NaBH4 与水和空气中的O2 反应；金属钠通常保存在煤油中；在取用钠时，应用镊子将钠从煤油中取出，并用滤纸吸干表面的煤油。(2)在该反应中，金属Na 由0 价升高到1 价，而H2 中的
35、H 由0 价降低到1 价，其余元素的化合价都未改变，,设NaBH4的系数为1，根据H守恒可知H2的系数为2，根据电子守恒可知，Na的系数为4，根据B守恒可知NaBO2的系数为1，根据Na守恒可知Na2SiO3的系数为2，根据Si守恒可知SiO2的系数为2。(3)经过第步后得到溶液和固体，故该操作为过滤；由于异丙胺的沸点较低，故第步可以采用蒸馏的方法分离出NaBH4并回收溶剂。(4)NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH42H2O=NaBO24H2，3.8 g NaBH4的物质的量为0.1 mol，故1 mol NaBH4与水反应时放出216.0 kJ热量，由此可写出热化学方程式。,答案：(1
36、)除去反应器中的水蒸气和空气,煤油,镊子,滤纸,(2)1 2,4,2,1,2,(3)过滤,蒸馏,(4)NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216.0 kJmol1,6.(2016 年江西吉安永丰四模)草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿(主要成分为 Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoC2O42H2O的工艺流程如下：,已知：浸出液含有的阳离子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Ca2、Mg2、Al3等。,(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2氧化成Fe3，产物中,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH
37、 见下表：,(1)浸出过程中加入 Na2SO3 的目的是将_还原,(填离子符号)。,氯元素处于最低化合价。该反应的离子方程式为_。,(3)请用平衡移动原理分析加Na2CO3能使浸出液中Fe3、 Al3转化成氢氧化物沉淀的原因：_。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与 pH 的关系如图所示。滤液中加入萃取剂的作用是_；使用萃取剂适宜的pH 是_。,A.接近 2.0,B.接近 3.0,C.接近 4.0,答案：(1)Fe3、Co3,(3)溶液中存在平衡Fe33H2O Fe(OH)33H、Al3,水解平衡右移，从而产生沉淀,(4)除去Mn2 B(5)0.7,7.(2016 届江西宜春上高二中月考)氯化亚铜
38、(CuCl)是白色粉末，不溶于水、乙醇，熔点 422 ，沸点 1366 ，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐,合成 CuCl 的工艺如下：,(1) 反应中加 BaCl2 溶液的作用是_ ，步骤不能交换，原因是_。(2)我国主要采用煅烧硫铁矿制取二氧化硫，其化学方程式为_，将二氧化硫转变为三氧化硫的设备名称为_。,(3)反应的化学方程式为_。(4)反应的离子方程式为_。,(5)反应后，过滤得到 CuCl 沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于 70 干燥 2 小时，冷却，密封包装即得产品。于 70 真空干燥的目的是_。(6)320 g 铜经反应和反应制 CuCl，
39、若反应中铜的转化率为 90%，反应中硫酸铜的损失率为 5%，可得到 95%的CuCl 的质量为_(保留小数点后两位)。,90%(15%)4.275 mol，则根据Cu 元素守恒，可得到 95%,的 CuCl 的质量为,447.75 g。,答案：(1)沉淀,过量的 Ba2无法除去,(2)4FeS211O2 2Fe2O38SO2,接触室,(3)2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O(5)加快乙醇和水的蒸发，防止 CuCl 被空气氧化(6)447.75 g,8.(2015 年广东执信中学检测)硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO(占40%)，还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3
40、、SiO2 等杂质。以硼镁泥为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取 MgSO47H2O 的流程如下：,根据题意回答下列问题：,(1)在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措,施：_、_。,(2)滤渣的主要成分除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外，,还有_。,(3)加入的NaClO可与Mn2反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式为：_。在调节 pH、发生水解之前，还有一种离子也会被 NaClO氧化，该反应的离子方程式为：_。,(4)如何检验滤液中 Fe3 是否被除尽，简述检验操作：,_,_。,(5)已知 MgSO4、CaSO4 的溶解度如下表：,“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明除钙的操作步骤：_、_。 (6)现有1.60 t硼镁泥，生产MgSO47H2O，若生产过程的产率为50%，则能生产出MgSO47H2O产品_t (计算结果保留三位有效数字)。,果溶液不变红说明滤液中不含Fe3；反之说明含有Fe3,把硼镁泥粉碎(或搅拌等),答案：(1)升温(2)SiO2,(4)取少量滤液于试管中，向其中滴加几滴 KSCN 溶液，如,趁热过滤,(5)蒸发浓缩(6)1.97,(3)Mn2ClOH2O=MnO22HCl 2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O,
