高中化学重点工艺流程图专项
高中化学之化学工业流程图知识点

高中化学之化学工业流程图知识点一、高考考查方向1.冶金类问题:高中常考冶金路线两种:冶铁和冶AL。
(1)冶铁:通过制造还原性气氛(氢气、一氧化碳等)来还原铁的氧化物(2)冶AL:利用两性金属的特点向原料中添加酸或者碱,在提取AL的同时除杂。
解题技巧:对于铁等变价金属要关注其化合价,AL等两性金属要关注溶液酸碱度。
2.离子反应类问题:常见考查的工业流程类问题,目的主要为制备某类盐类物质,常常通过沉淀的方法来获得最终的产物。
在此之前要经过一步或者多步除杂。
解题技巧:熟悉除杂的方法和原理,熟悉除杂相关反应。
难点在于反应方程式的书写。
3.强氧化剂的制备:这类题目特点鲜明,主要用于制备高中阶段的强力氧化剂(酸性高锰酸钾、高铁酸钠等)。
解题技巧:这些含高价离子的物质在酸性溶液中有着超乎寻常的强氧化性,在制备的时候要选择碱性环境。
4.电化学问题:电化学是一种重要反应,利用膜对离子的选择通过性可以控制反应的产物。
解题技巧:一是离子移动方向的把握,二是电极反应方程式的正确书写。
二、解题思路与解题步骤1.解题思路:(1)明确整个流程及每一部分的目的;(2)仔细分析每步发生的反应及得到的产物;(3)结合理论基础与实际问题思考;(4)注意答题模式和要点2. 解题步骤:(1)粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必强求推出每一种物质。
(2)精读试题:根据问题去精心研究某一步或者某种物质。
(3)看清所问问题:不能答非所问,注意科学表达。
三、常见处理流程:1.原料预处理2.除杂3.产品分离提纯四、分析流程图的技巧:1.浏览全图,确定该流程的目的:由何种原料得到何种产物(副产品),对比原料和产物。
2.了解流程图外的文字描述、表格等信息、某个问题中的提示性信息。
并在分析和解题过程中随时联系和调用。
3.解析流程图需要思考的问题:从原料到产品一次发生了什么反应?利用了什么原理?每一步操作进行到什么程度最佳?每一步操作产生了什么杂质和副产物?杂质和副产物要怎么除去?五、除杂、分离、提纯类工艺流程题本质:对混合物的除杂、分离、提纯(1)首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质;(2)然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生了反应,生成了什么产物;(3)最后,思考用什么方法才能将杂质除去。
高中化学-化学工业流程图题解题技巧

高中化学-化学工业流程图题解题技巧高中化学化学工业流程图题解题技巧在高中化学的学习中,化学工业流程图题是一类常见且具有一定难度的题型。
这类题目通常以工业生产为背景,将化学知识与实际生产过程相结合,考查同学们对化学原理、实验操作、物质转化等多方面知识的理解和应用能力。
要想在这类题目中取得好成绩,掌握一些有效的解题技巧是至关重要的。
一、认真审题,把握整体拿到一道化学工业流程图题,首先要做的就是认真审题,仔细观察流程图的结构和走向。
了解题目所涉及的工业生产背景,明确生产的目的和主要产品。
同时,注意题目中的文字说明、数据、条件等信息,这些都是解题的关键线索。
在审题过程中,要对整个流程有一个大致的认识,搞清楚原料是什么,经过了哪些主要的反应和操作步骤,最终得到了什么样的产物。
通过这样的整体把握,可以为后续的解题思路奠定基础。
二、分析流程中的关键环节1、原料预处理原料往往需要经过一系列的预处理,如粉碎、溶解、除杂等。
思考这些预处理步骤的目的是什么,比如粉碎可以增大反应物的接触面积,提高反应速率;溶解是为了使反应物在溶液中更好地进行反应;除杂则是为了除去可能影响反应进行或产品质量的杂质。
2、化学反应流程图中会涉及多个化学反应,要弄清楚每个反应的反应物、生成物以及反应条件。
判断反应的类型(如氧化还原反应、酸碱中和反应等),并运用化学平衡、化学反应速率等知识分析反应的进行情况。
3、分离提纯在工业生产中,得到的产物往往需要进行分离提纯,以获得高纯度的产品。
常见的分离提纯方法有过滤、结晶、蒸馏、萃取等。
要理解每种方法的适用条件和原理,根据题目中的具体情况判断应该采用哪种方法。
4、循环利用注意流程图中是否存在物质的循环利用。
循环利用可以提高原料的利用率,降低生产成本,减少废弃物的排放。
分析哪些物质可以循环利用以及循环利用的途径。
三、关注题目中的设问题目中的设问通常是有针对性的,要根据设问的要求有重点地分析流程图。
如果是问某一步骤的作用,就要结合前后的步骤和相关的化学知识进行回答;如果是计算某种物质的含量或产率,就要找出相关的化学反应方程式,利用题目中给出的数据进行计算。
2024高考化学工艺流程专题

②还原焙烧:指在低于炉料熔点和还原气氛条件下,使矿石中的金属氧化物转变为相应 低价金属氧化物或金属的焙烧过程。 该焙烧过程中,一般要在矿石中附加细小的炭粒作还原剂。 还原焙烧目前主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料。
产物 ②控制反应速率 ③控制反应物转化率和产品产率 ④控制环境温度 ⑤抑制(促进)离子 的水解 ⑥降低生产成本酸浸时酸过量的目的:为了提高矿石中某金属元素的浸取率;抑制**离 子的水解等。对有多种反应物的体系,增大便宜、易得的反应物的浓度目的是:提高其他物质 的利用率,使反应充分进行;降低生产成本等。如:增大浓度可以加快反应速率,使平衡发生 移动等。(应结合具体问题进行具体分析)。(2)控制加料的方法:逆向接触、加料顺序、缓 慢加料、间歇性加料等。
(2023·全国甲卷第26题)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下 列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。(2)“焙烧”后固体产物 有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。
“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。 (1)“焙烧”步骤中,BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS 和CaS,BaSO4被还原为BaS,因此,碳粉的主要作用是做还原剂,将BaSO4还原。(2)S2-易发生 水解生成HS-,
4.研磨:增大固体样品与溶液的接触面积,加快反应(浸取)速率或使反应更充分。
真题思演维练模型和方法模型
高考化学工艺流程图题型分类

化学工艺流程1. Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池旳电极材料, 可运用钛铁矿(重要成分为FeTiO3, 还具有少许MgO、SiO2等杂质)来制备, 工艺流程如下:回答问题:(1)“酸浸”试验中, 铁旳浸出率成果如下图所示。
由图可知, 当铁旳净出率为70%时, 所采用旳试验条件为___________________。
(2)“酸浸”后, 钛重要以TiOCl42-形式存在, 写出对应反应旳离子方程式__________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得试验成果如下30 35 40 45 50表所示:温度/℃TiO2·xH2O转化率% 92 95 97 93 88分析40℃时TiO2·x H2O转化率最高旳原因__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti旳化合价为+4, 其中过氧键旳数目为__________________。
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L, 加入双氧水和磷酸(设溶液体积增长1倍), 使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L, 此时与否有Mg3(PO4)2沉淀生成?___________(列式计算)。
FePO4、Mg3(PO4)2旳Ksp分别为1.3×10-22.1.0×10-24。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4旳化学方程式。
【答案】(1)100℃、2h, 90℃, 5h(2)FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl42− + 2H2O(3)低于40℃, TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增长;超过40℃, 双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O 转化反应速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全时, c(PO43-)= mol·L−1=1.3×10-17 mol·L−1, c3(Mg2+)×c2(PO43-)=(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40<Ksp [Mg3(PO4)2], 因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。
高中化学 二轮复习 化学工艺流程图题 专项训练

专题强化练(一)物质的分离、提纯、反应条件的控制1.某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下:请回答下列问题:操作1主要包括:__________、____________、_______。
洗涤CuSO4·5H2O 粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤,原因是_____________________________________ ______________________________________________________________________________。
答案蒸发浓缩冷却结晶过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减少晶体的损失2.利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下。
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀pH 2.27.47.60.1 4.07.6完全沉淀pH 3.28.99.2 1.1 5.29.2(1)用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取率的方法有______________(写出一种合理方法即可)。
(2)沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、____________,“浸出液”调节pH的范围为________,调节pH选用的试剂可以是________(填字母)。
a.铁b.氨水c.碳酸钠溶液d.稀硫酸(3)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是_______________,____________,过滤,洗涤。
答案(1)适当的升高温度(或将金属电极芯研成粉末)(2)Al(OH)3 5.2≤pH<7.6 bc(3)蒸发浓缩 冷却结晶解析 (2)金属电极芯中的主要成分是Co 、Ni ,还含少量Fe 、Al 等,加入稀硫酸酸浸时,金属单质都转化为金属离子(Ni 2+、Co 2+、Fe 2+、Al 3+),浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子,由流程图中最终产物可知,调节pH 的作用是除去溶液中的Fe 3+、Al 3+,故沉淀A 的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;为了保证Fe 3+、Al 3+沉淀完全而Ni 2+、Co 2+不沉淀,由表格数据可知,要调节pH 的范围为5.2≤pH<7.6;调节pH 时不能加入铁,因为铁能还原铁离子为亚铁离子,不能加入稀硫酸,因为要将溶液的pH 调大,由流程图中后续所加试剂可知,调节pH 选用的试剂可以是氨水、碳酸钠溶液。
高三化学一轮复习【工艺流程题的解决技巧】

高三化学一轮复习工艺流程题的解决技巧真正的失败不是你没做成事,而是你甘心于失败。
——斯坦福大学校训工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图题的创新,题目常常以现代工业生产为基础,将化学工艺流程进行简化,与化工生产成本、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用,是近几年高考化学命题中的常考题型。
一、题型结构1.化工流程线路示意图(1)箭头:箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
(2)三线:物料进出线、操作流程线、循环操作线。
2.涉及问题 (1)原料的预处理。
(2)反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、pH 值、溶剂等)。
(3)反应原理(化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化学等)。
(4)绿色化学问题(物质循环利用、废物的处理、原子利用率、能量充分利用等。
) (5)化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。
二、常见题型题型一 以制备物质为目的工艺流程题制备类工艺流程题目在流程上一般分为3个过程: 原料处理―→分离提纯―→获得产品 1.原料处理阶段的常见考查点 (1)加快反应速率。
(2)溶解:通常用酸溶。
如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。
水浸与水接触反应或溶解浸出 固体加水(酸)溶解得到离子酸浸在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程浸出率 固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(更多转化)(3)灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
2.分离提纯阶段的常见考查点 (1)调pH 值除杂①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如若要除去Al 3+、Mn 2+溶液中含有的Fe 2+,先用氧化剂把Fe 2+氧化为Fe 3+,再调溶液的pH 值。
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 值增大;不引入新杂质。
工艺流程图高三温习题2021(含答案)

化工流程题的解题策略1.一个完整的无机化工生产流程一般具有下列进程:2.各进程涉及的考点:(1)对原料进行预处置的常常利用方式及其作用:①研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加速反映速度。
②水浸:与水接触反映或溶解。
③酸浸:与酸接触反映或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。
如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。
⑤煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。
(2)核心化学反映要掌握:① 元素及其化合物知识:化工生产将原料转变成产品的进程,也是物质经历彼此转化的进程。
理解物质之间的转化关系,就要用到元素及其化合物的相关知识。
一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识②还要掌握有关化工生产的知识,熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等;③化学反映原理:化工生产中把原料转变成产品的进程就是化学反映的进程,从化学反映原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等,是化工生产的大体思路。
化学反映原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反映速度、化学平衡、电化学、化学热力学等,做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反映的情况。
(3)化工生产进程中分离提纯、除杂等环节,与高中化学大体实验的原理紧密联系,包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等大体实验操作及原理,并要熟悉所用到的相关仪器。
(4)对整个工艺流程能进行评价:①表现绿色化学思想(利用无毒无害原料,采用原子利用率高的制备线路,原料的循环利用,副产物综合利用,节能,等);②高效节能方面(原料廉价,工艺简单,产品的纯度高,能耗低等)(5)化学计算:纯度,转化率、产率计算,有效数字的取舍2.解答大体步骤(1)读题头,得目的,划原料,明产品,解决“干什么”一般采用“首尾分析法”:通过阅读题头,了解流程图之外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,通过对比分析工业流程示用意中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料动身,要取得最终产品,必需除去什么元素、引进什么元素。
化学工艺流程图

专题三《化学工艺流程图》【高考考点】1.通过化学工艺流程这一知识载体,运用所学化学知识,采用分析,整合信息的方法,解决实际化学问题的能力。
2.运用所学化学原理和知识,准确解释和规范表达化学工艺流程中遇到的化学实际问题。
【解题方法】(一)化学工艺流程试题的命题特点1.以实际的化工生产过程为背景,考题题材新颖,选取考题的题材广泛,题目提供的信息容量大,考查知识范围广。
2.熟悉与陌生的“化学实验操作”共存在流程图中。
如流程图中既会出现过滤、结晶、蒸馏、萃取等非常熟悉的实验基本操作,也会出现陌生的化工生产术语,如酸浸、碱浸、浸出液、水相、有机相等。
(二)化学工艺流程试题考查的角度高考中无论化学工艺流程试题如何考查,最终“落脚点”仍然在高中化学知识考查范围内,具体考查知识情况分析如下:1.以元素及其化合物知识为主要载体,注重考查推理性方程式(化学方程式、离子方程式、电极反应式等)的书写。
绝大多数方程式不是来源于教材且在平常练习中也难以涉及,所以解答这些问题,学生不仅要能充分利用题目提供的信息(题干和流程图),而且要具有较强的推理分析能力。
2.以化工生产过程为知识载体的主线,注重考查中学化学实验基础知识,如常见仪器的使用方法,分离提纯的原理与实验基本操作方法(过滤、蒸发结晶、蒸馏、萃取分液等)。
3.通过化工生产条件的选择,注重考查考生运用氧化还原、化学反应速率、化学平衡、沉淀溶解平衡、电化学等理论解决实际问题的能力。
4.通过化工生产过程的实际情况,确定产品的产量、产率、转化率等,注重考查学生的简单计算能力。
(三)化学工艺流程试题解题的方法和策略1.通读全题,明确工艺流程的目的与要求化学工艺流程试题通常由三个部分构成:背景(情景)材料及生产的目的;反映生产过程的流程图;要求具体解答的问题。
试题一般较长,信息呈现具有多样性,隐蔽性,信息内容丰富。
审题时先通读全题,然后根据题中要求解答的问题重点研读流程图,明确题目涉及的原料、目标产物的成分,涉及到哪些物质分离、提纯的基本操作等,再根据已经掌握的化学知识及题目提供的相关信息分析有关操作的原理、涉及的物质转化及化学方程式等。
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工艺流程图专项1.四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。
用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如图:请回答下列问题:(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是。
(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉,发生反应的离子方程式为:、。
(3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH达0.5,钛盐开始水解。
水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。
请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、、、(填化学式),减少废物排放。
(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556akgA(摩尔质量为278g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体,再向红褐色胶体中加入3336bkgA和112ckg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完全后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料,若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料kg。
2.硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料.工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是.(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式: Fe(OH)2+□+□═□Fe(OH)3+□Cl﹣(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学相对分子质量为89,化学式是.之后的操作依次为、、过滤,洗涤,干燥.(6)抽滤装置如下图所示,该装置中的错误之处是;抽滤完毕或中途需停止抽滤时,应先,然后.(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于.3.钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO•TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质.利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂LiTi5012和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如图所示:已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl﹣=Fe2++TiOCl42﹣+2H2O (I)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是.(2)滤渣A的成分是.滤渣A的熔点大于干冰的原因是.(3)滤液B中TiOCI42﹣转化生成Ti02的离子方程式是.(4)由滤液D制备LiFeP04的过程中,所需17%双氧水与H2C204的质量比是.(5)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12+3LiFePO4LiTi5012+3FePO4.该电池充电时阳极反应.4.锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途.已知:Sn的熔点为231℃;Sn2+易水解、易被氧化;SnCl4极易水解、熔点为﹣33℃、沸点为114℃.请按要求回答下列相关问题:(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,锡的原子序数为.(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定:①取1.19g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+;②加入过量的Fe2(SO4)3;③用0.1 000mol/L K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价),消耗20.00mL.步骤②中加入Fe2(SO4)3的作用是;此锡粉样品中锡的质量分数:.(3)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如下:①步骤Ⅰ加入Sn粉的作用:及调节溶液pH.②步骤Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、.③步骤Ⅲ生成SnO的离子方程式:.④步骤Ⅳ中检验SnO是否洗涤干净的操作是,证明已洗净.⑤步骤Ⅴ操作依次为、过滤、洗涤、低温干燥.(4)SnCl4蒸气遇氨及水汽呈浓烟状,因而可制作烟幕弹,其反应的化学方程式为:.实验室欲用图装置制备少量SnCl4(夹持装置略),该装置存在明显缺陷,改进方法是(5)利用改进后的装置进行实验,当开始装置C中收集到有SnCl4时即可熄灭B处酒精灯,反应仍可持续进行的理由是.5.电镀污泥主要含有Cr2O3、NiO和Fe2O3等物质,可制备Na2Cr2O7溶液和NiSO4•6H2O 晶体,实现有害物质的资源化利用.已知黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]是一种浅黄色的难溶物,具有沉淀颗粒大、沉降速率快、容易过滤的特点.(1)焙烧时Cr2O3被氧化为Na2CrO4,该反应的化学方程式为.(2)写出酸化时CrO42﹣转化为Cr2O72﹣的离子方程式:.(3)①加入CaCO3的目的是中和溶液中的酸,调节溶液pH,提高铁的去除率.溶液pH对除铁效率影响如图2所示.则除铁时应控制溶液的pH为(填序号).A.0.5~1.5 B.1.5~2.5 C.2.5~3.5②除铁时发生反应的离子方程式为.③若除铁时pH稍大会生成Fe(OH)3胶体,显著降低除铁效率,原因是.(4)从滤液中获取NiSO4•6H2O晶体的操作为、冷却结晶、过滤、、干燥.6.信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁.某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt 等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线图1:请回答下列问题:(1)第①步Cu与酸反应的离子方程为;得到滤渣1的主要成分为.(2)第②步加H2O2的作用是,使用H2O2的优点是;调溶液pH的目的是使生成沉淀.(3)用第③步所得CuSO4•5H2O制备无水CuSO4的方法是.(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3•18H2O,探究小组设计了三种方案如图2.上述三种方案中,方案不可行,原因是;(5)探究小组用滴定法测定CuSO4•5H2O (Mr=250)含量.取a g试样配成100mL 溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用c=mol L﹣1EDTA(H2Y2﹣)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL.滴定反应如下:Cu2++H2Y2﹣=CuY2﹣+2H+写出计算CuSO4•5H2O质量分数的表达式ω=;下列操作会导致CuSO4•5H2O含量的测定结果偏高的是.a.未干燥锥形瓶b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c.未除净可与EDTA反应的干扰离子.7.二氧化氯(ClO2)被称作第四代杀菌消毒剂.(1)工业上用NaCl还原NaClO3生产ClO2的工艺流程如下图所示:①反应器中发生反应的化学方程式为:2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O生产中将NaClO3和NaCl按物质的量之比1:1.05的混合水溶液加入反应器,NaCl 稍过量的目的是.②反应器中生成的ClO2和Cl2由通入空气驱出进入ClO2吸收塔,产生的混合液进入汽提塔,汽提塔排出的废液成分主要是(填化学式,下同).③以上生产流程中循环②循环利用的物质是.④为提高ClO2的产量,可用亚氯酸钠(NaClO2)与反应器中Cl2反应生成ClO2,该反应的化学方程式为.尾气中的Cl2可用SO2水溶液吸收,该反应的化学方程式为.(2)用阳离子交换膜分隔的电解池电解450g/L NaClO2溶液,可在阳极室产生ClO2,在阴极室产生H2和NaOH.下列有关说法正确的是(填字母符号).A.电解时电子流向为:电源负极→导线→阴极,阳极→导线→电源正极B.在电解过程中,Na+向阳极移动,ClO2﹣向阴极移动C.在电解过程中阳极周围的pH基本不变D.电解的离子方程式可表示为:2ClO2﹣+2H2O2ClO2↑+H2↑+2OH﹣.8.高锰酸钾是一种常用的氧化剂.下图是利用软锰矿(主要成分为MnO2)制备高锰酸钾的一种工艺(流程中部分产物已略去):步骤反应的化学方程式为.(2)K2MnO4溶液中加入冰醋酸发生反应的离子方程式为:.(3)操作2是、、.(4)图中可以直接进行循环利用的物质是(填化学式).(5)KMnO4粗晶体中的主要杂质(填化学式)有和;操作3用到的试剂和;若用硫酸代替图中的冰醋酸,则导致的问题及原因是.9.绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分.下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:中,先通入硫化氢至饱和,目的是;后加入硫酸酸化至2的作用是.(2)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;②.(3)工业上常用氧化还原滴定法测定绿矾产品中Fe2+含量,测定步骤如下:a.称取2.850g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol•L﹣1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL.①已知酸性KMnO4被FeSO4还原时生成Mn2+.写出该测定过程的离子反应方程式:;②滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为(填仪器名称).③判断此滴定实验达到终点的方法是.④若实验操作无失误,测得上述样品中FeSO4•7H2O的含量仍偏低,则可能的原因是:.10.工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰,工艺流程如下:已知相关信息如下:①菱猛矿的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②氢氧化物沉淀的条件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.7、3 2;Mn2+、Mg2+开始沉淀的pH分别为8.1、9.1。
③“焙烧”过程的主要反应MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
4粉)分别为、、、。
(2)“除杂”过程如下:①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O3>H2O2>Cl 2>MnO2>Fe2+,则氧化剂X宜选择(填字母)。
A.(NH4)2S2O3B.MnO2C.H2O2D.Cl 2②调节pH时,pH 可取的最低值为。
③当CaF2、MgF2两种沉淀共存时,若溶液中c(Ca2+)=1.0×10﹣3mol/L,则c(Mg2+)=mol/L。
(3)“沉锰”过程中,不用碳酸纳溶液替代NH4HCO3溶液,可能的原因是。
(4)测定碳酸锰粗产品的纯度。
实验步骤:①称取0.5000g碳酸锰粗产品于300mL锥形瓶中,加少量水湿润,再加25mL磷酸,移到通风橱内加热至240℃,停止加热,立即加入2 g硝酸铵,保温,充分反应后,粗产品中的碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3﹣,多余的硝酸铵全部分解。
用氮气赶尽锥形瓶内的氮氧化物,冷却至室温。
②将上述锥形瓶中的溶液加水稀释至100mL,滴加2﹣3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol/L的硫酸亚铁铵[(NH4)Fe(SO4)2]标准溶液滴定,发生的反应为[Mn(PO4)]3﹣+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43﹣.到达滴定终点时,消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积2为20.00mL。