工艺流程知识点总结
高三化学知识点工艺流程

高三化学知识点工艺流程工艺流程是指在化学生产过程中,按照一定的步骤和方法,依次进行各种操作和处理的程序。
掌握化学工艺流程是高三化学的重要学习内容之一。
下面将介绍一些常见的化学知识点工艺流程。
一、酸碱中和反应的工艺流程酸碱中和反应是将酸和碱按照一定的配比混合,生成盐和水的化学反应。
酸碱中和反应的工艺流程一般包括以下几个步骤:1. 准备酸和碱的溶液。
首先需要准备一定浓度的酸和碱溶液,通常使用称量法或稀释法进行准确配比。
配制过程中需要注意安全操作,避免溅泼伤害和混合反应带来的危险。
2. 控制酸碱溶液的滴定量。
根据所需反应的化学计量关系,逐渐滴入酸或碱溶液,进行滴定反应。
在滴定过程中,要注意滴定速度和搅拌均匀,以确保反应充分进行。
3. 检验终点。
通过指示剂或物理指标(如酸碱溶液的颜色变化)来判断酸碱中和反应的终点。
当反应进程达到终点时,即可停止滴定。
4. 收集产物。
在停止滴定后,将产生的盐和水分离、过滤或结晶,得到最终的产品。
二、还原反应的工艺流程还原反应是指将氧化剂与还原剂反应,使氧化剂失去氧元素,还原剂得到氧化的过程。
还原反应的工艺流程一般包括以下几个步骤:1. 准备氧化剂和还原剂的溶液。
首先需要准备一定浓度的氧化剂和还原剂溶液,通常使用称量法或稀释法进行准确配比。
配制过程中需要注意安全操作,避免溅泼伤害和混合反应带来的危险。
2. 控制溶液的温度和pH值。
根据反应条件要求,控制溶液的温度和pH值,有时还需要加热或冷却,以确保反应的进行。
3. 添加催化剂。
有些情况下,还原反应需要添加催化剂来加速反应速率。
催化剂的选择和添加量要根据具体反应来确定。
4. 控制反应时间和反应条件。
根据反应的要求,合理控制反应的时间和反应条件,例如反应的时间、温度等参数,以达到预期的反应效果。
5. 分离和纯化产物。
在反应结束后,通过过滤、蒸馏、结晶等方法,将产生的产物分离和纯化,得到最终的产品。
三、水溶液的浓缩和混合的工艺流程1. 水溶液的浓缩。
工艺流程题知识点

工艺流程题知识点工艺流程工艺流程是指通过一定的技术手段和方法,将原材料加工转化成成品的过程。
它是生产过程中非常重要的环节,直接关系到产品质量和生产效率。
下面将对工艺流程进行全面详细的介绍。
一、原材料准备1.原材料选择在生产过程中,应根据产品特点和质量要求选择合适的原材料。
在选择时需考虑成本、供应稳定性、质量稳定性等因素。
2.原材料检验在对原材料进行加工前,应对其进行检验,以确保其符合要求。
检验内容包括外观、尺寸、化学成分等方面。
3.原材料清洗对于需要清洗的原材料,应先进行清洗处理,以去除表面污物和附着物。
二、加工制造1.加工方法选择根据产品特点和生产要求,选择合适的加工方法。
包括铸造、锻造、冲压、焊接等多种方法。
2.设备调试在开始加工前,需要对设备进行调试和检查,以确保其正常运行,并且能够满足生产要求。
3.加工操作根据加工方法和要求,进行相应的加工操作。
包括铸造、锻造、冲压、焊接等多种操作。
4.品质检验在加工过程中,应对产品进行品质检验,以确保其符合质量要求。
检验内容包括尺寸、外观、化学成分等方面。
三、组装装配1.零部件清洗对于需要清洗的零部件,应先进行清洗处理,以去除表面污物和附着物。
2.零部件检验在组装前,需要对零部件进行检验,以确保其符合要求。
检验内容包括尺寸、外观、化学成分等方面。
3.组装操作根据产品设计和要求,进行相应的组装操作。
包括机械组装、电子组装等多种操作。
4.品质检验在组装过程中,应对产品进行品质检验,以确保其符合质量要求。
检验内容包括尺寸、外观、化学成分等方面。
四、测试调试1.测试方法选择根据产品特点和生产要求,选择合适的测试方法。
包括机械性能测试、电子性能测试等多种方法。
2.设备调试在开始测试前,需要对设备进行调试和检查,以确保其正常运行,并且能够满足测试要求。
3.测试操作根据测试方法和要求,进行相应的测试操作。
包括机械性能测试、电子性能测试等多种操作。
4.品质检验在测试过程中,应对产品进行品质检验,以确保其符合质量要求。
工艺流程知识点总结

工艺流程知识点总结工艺流程是指在工业生产过程中,为了完成一项特定的生产任务,按照一定的程序和方法,将原材料经过一系列的物理、化学或机械过程进行加工、转化、成形等一系列操作的过程。
工艺流程是工业生产的基础,是保证产品质量和提高生产效率的重要环节。
下面将对工艺流程的相关知识点进行总结。
一、工艺流程的定义和作用工艺流程是指将原材料通过一系列的生产操作,最终转化为产品的整个过程。
它是工业生产过程中的核心环节,直接关系到产品质量、生产效率和生产成本。
工艺流程的设计和控制能够帮助企业降低生产成本、提高产品质量、节约能源和改善环境。
二、工艺流程的基本要素1. 原材料准备:包括选用合适的原材料、原材料的配料和预处理等。
2. 生产工艺:根据产品要求确定生产工艺,包括反应过程、机械处理、加热、冷却、物料输送等。
3. 设备设施:选择适合的生产设备,保证生产过程的顺利进行。
4. 操作规程:规定工艺操作的操作步骤、操作条件和操作要求。
5. 检测方法:制定合适的产品检测方法,对产品进行质量控制。
6. 废弃物处理:合理处理生产过程中产生的废弃物,减少对环境的污染。
三、工艺流程的设计和优化1. 工艺流程的设计原则:合理、安全、可控、经济。
2. 工艺流程的优化方法:通过改进操作方法、优化设备布局、改进原材料选择等方式提高生产效率,降低生产成本。
3. 工艺流程的仿真模拟:利用计算机仿真软件对工艺流程进行模拟和优化,以预测生产过程中的问题并及时解决。
四、常见工艺流程1. 离心过程:利用离心力将物料分离和纯化,常用于血液分离、染料制备等。
2. 发酵过程:利用微生物在一定条件下进行代谢,产生有用的产物,如酒精、乳酸等。
3. 反应过程:将原材料通过化学反应转化为所需的产物,如石油炼制、化学合成等。
4. 粉碎过程:将原料物料进行机械力作用使其颗粒度减小,如磨粉、研磨等。
5. 成型过程:将原料进行加工形成所需的形状,如注塑、压制等。
五、工艺流程的问题与挑战1. 环境污染:工艺过程中可能产生废水、废气等污染物,对环境造成负面影响。
高中化学工艺流程专题复习

高中化学工艺流程专题复习高中化学工艺流程专题复第一部分:常见的工艺手段、操作名称和目的知识归纳一、设备:注意设备的选择和使用。
例如:二、工艺流程一)、原料处理阶段:处理类型包括:1.粉碎固体:目的是增大表面积,使固体充分反应或加快反应速率。
注:常考提高浸出率的方法。
2.溶解原料:使用溶剂或有机溶剂等进行溶解、富集。
例如:3.灼烧、焙烧:仪器选择:酒精灯、三脚架、坩埚钳等,例如从海带中提碘。
4.煅烧原料:可以改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。
例如碳酸钙分解,煅烧高岭土等。
5.其他:1)研磨或剪碎、榨汁等。
2)表面处理:如金属表面的氧化物用浸洗。
3)除去金属表面的油污等:用浸洗。
二)、分离提纯阶段:理清原料和产品的关系→“多的要除、少的要加”→不清楚的跳过。
I.提纯的方法包括:1.氧化除杂:如除去Cu中的Fe。
1)氧化:用氧化剂将Fe氧化成易于后期处理的形式。
2)调节pH除杂:控制溶液的酸碱性使Fe离子形成氢氧化物沉淀。
加入的物质常为纯碱,但尽量不引入杂质。
2.试剂除杂:加试剂直接反应除去杂质。
例如粗盐的提纯。
3.萃取、分液除杂:如从海水中提取溴和碘单质,利用溴和碘单质易溶于有机溶剂。
1)溴和碘单质的颜色:类型水有机溶剂溴单质3+2+碘单质2+2+2)使用到的仪器:4.过滤除杂:使用到的仪器:5.蒸馏除杂:1)使用范围:2)使用到的仪器:3)常见类型:II.常见题型或知识点考查:1.加热的目的:加快化学反应或促进反应等。
2.降温反应的目的:防止某物质在高温时会参与的反应;或为使化学平衡向着某方向,例如有H2O2参与的反应。
3.电解:注意:有新信息按新信息写,无新信息按教材知识写。
4.氧化还原反应的考查:书写氧化还原反应时,找准氧化还原状态,注意环境的酸碱性、反应的条件、符号,然后配平方程式。
三)、获得产品阶段流程:结晶→过滤→洗涤→干燥1)结晶方法:①蒸发结晶:一般适用于溶质且该物质热稳定性好(不会热分解)的结晶析出。
高三化学工艺流程知识点

高三化学工艺流程知识点化学工艺流程是指在化学工程中,通过一系列的操作步骤将原料转化为所需的产品的过程。
在高三化学学习中,掌握化学工艺流程的知识点对于理解化学反应的过程以及实际应用非常重要。
本文将介绍一些高三化学工艺流程的知识点。
一、工艺流程的分类化学工艺流程可以根据不同的分类标准进行分类。
一般来说,可以按原料状态、原料转化方式、产品形态等方面进行分类。
1. 按原料状态分类化学工艺流程根据原料的状态可以分为固态工艺流程、液态工艺流程和气态工艺流程。
固态工艺流程:指原料为固态的工艺流程,如冶金冶炼过程中的焙烧、熔炼等。
液态工艺流程:指原料为液态的工艺流程,如炼油过程中的蒸馏、裂化等。
气态工艺流程:指原料为气态的工艺流程,如工业气体的分离提纯过程。
2. 按原料转化方式分类化学工艺流程可以按照原料的转化方式进行分类,主要有物理变化工艺和化学变化工艺两种。
物理变化工艺:指通过物理手段改变原料的状态或形态,如过滤、蒸馏、结晶等。
化学变化工艺:指通过化学反应将原料转化为所需产品,如合成酸、碱、盐等。
3. 按产品形态分类化学工艺流程也可按产品的形态进行分类,主要有连续工艺和分离工艺两种。
连续工艺:指原料经过一系列操作步骤,连续转化为所需产品,如炼油过程中的连续蒸馏。
分离工艺:指原料经过一系列操作步骤,分离出所需的产品,如盐湖中的盐分离提取过程。
二、工艺流程的基本步骤无论是哪种类型的化学工艺流程,都包括一系列的基本步骤,这些步骤有时顺序可调整,但一般包括以下几个方面。
1. 原料处理原料处理是工艺流程中的首要步骤,主要是对原料进行预处理、分离或提纯,以达到适合后续反应或转化的要求。
2. 反应或转化原料经过原料处理后,进入反应或转化步骤。
这一步骤是整个工艺流程中最重要的环节,原料在特定条件下发生化学反应,转化为所需的产物。
3. 产物处理产物处理是将反应或转化得到的产物进行分离、纯化或提纯的步骤。
通过不同的工艺操作,将混合物分离成纯净的产品。
工艺流程高考必备知识点

工艺流程高考必备知识点工艺流程是指为了完成某种产品的生产而必需的各项工序顺序和要求。
在高考中,工艺流程是一个被广泛考察的知识点。
掌握工艺流程的基本概念和重要要素,对于理解生产工艺、提高工艺效率以及保证产品质量都至关重要。
本文将从炼铁、制糖、制药等多个方面介绍与工艺流程相关的高考必备知识点。
一、炼铁工艺流程炼铁是将铁矿石经过高温还原得到纯铁的过程。
炼铁工艺流程常见的有高炉法和直接还原法。
高炉法是将铁矿石与焦炭、石灰石等原料一起放入高炉中,在高温下进行还原反应,得到铸铁。
直接还原法是将铁矿石经过预处理后,与还原剂在高温下进行还原反应,直接得到纯铁。
在高炉法中,炼铁的主要流程包括装料、燃烧、还原和炉渣处理等过程。
装料是将精选的铁矿石、石灰石、焦炭等原料按一定比例装入高炉中,形成料柱。
燃烧是指将空气与焦炭进行燃烧,产生高温炉气,并使料柱内温度达到还原反应所需的温度。
还原是指经过高温和炉气的作用,将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
炉渣处理是指将炼铁过程中产生的炉渣进行处理,以便回收铁和清洁高炉。
二、制糖工艺流程制糖是将甘蔗或甜橙等含有可溶性糖分的植物通过经过多道工序加工而成。
制糖工艺流程包括压榨、澄清、浓缩、结晶等多个阶段。
压榨是指将甘蔗进行碾压,将甘蔗汁分离出来。
澄清是指对甘蔗汁进行澄清处理,去除汁液中的杂质。
浓缩是将甘蔗汁通过蒸发或真空浓缩等方法,使其浓度逐渐提高。
结晶是将浓缩后的甘蔗汁冷却,使其中的糖分析出结晶体,然后通过离心、过滤等工序分离出结晶糖和糖蜜。
最后,通过干燥和包装等工序,将糖制成成品。
三、制药工艺流程制药工艺是指将药物原料进行提取、纯化、制剂化等过程,以获得安全有效的药品。
制药工艺流程中,常见的步骤有提取、精制、制剂化等。
提取是将含药物的植物、动物或微生物进行提取,获得药物原料。
提取方法主要有水煎法、浸泡法、溶剂法等。
精制是指对提取得到的药物原料进行纯化处理,去除杂质。
制剂化是将纯化后的药物原料按照一定比例进行配伍,制成可供人体服用的药品剂型。
工艺流程常考知识点

工艺流程常考知识点一、工艺流程题的结构与特点(人教版)1. 结构。
- 一般来说,工艺流程题会以某种实际工业生产或实验室模拟工业生产为背景。
通常包含原料的预处理、核心反应、产物的分离提纯等环节。
- 题目开头会介绍生产的原料,如以某种矿石(如黄铜矿CuFeS₂)为原料制备铜及其化合物等。
- 中间部分重点描述反应过程中的化学变化,包括化学反应方程式、反应条件的控制等。
- 结尾部分往往涉及产品的纯度测定、产率计算或者对工艺流程的评价等。
2. 特点。
- 情境新颖:多取材于真实的工业生产或最新的科研成果,如海水资源的综合利用、金属矿物的开发利用等。
- 综合性强:将元素化合物知识、化学反应原理、化学实验操作、化学计算等多方面知识融合在一起。
例如,在制备硫酸亚铁铵晶体[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]的工艺流程中,既涉及铁及其化合物的性质(元素化合物知识),又涉及反应过程中pH 的控制(化学反应原理),还有晶体的过滤、洗涤等实验操作,最后可能还会涉及产品质量分数的计算。
二、常考知识点。
1. 原料预处理。
- 研磨粉碎。
- 目的:增大反应物的接触面积,使反应更充分,提高反应速率。
例如,在从矿石中提取金属时,将矿石粉碎后再进行后续反应。
- 举例:在从铝土矿(主要成分为Al₂O₃,还含有少量Fe₂O₃、SiO₂等杂质)中提取铝时,将铝土矿研磨粉碎,有利于后续碱溶过程中Al₂O₃与NaOH溶液的充分反应。
- 酸浸或碱浸。
- 酸浸目的:溶解金属、金属氧化物等,将其转化为离子形式进入溶液。
如用稀硫酸酸浸含有氧化铜和氧化铁的混合物,发生的反应有CuO + H₂SO₄ = CuSO₄+H₂O、Fe₂O₃+3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O。
- 碱浸目的:对于某些两性金属或金属氧化物,碱浸可以实现其溶解。
例如,在从铝土矿中提取铝时,用NaOH溶液碱浸,Al₂O₃会发生反应Al₂O₃+2NaOH =2NaAlO₂+H₂O,而SiO₂也会与NaOH反应SiO₂+2NaOH = Na₂SiO₃+H₂O,Fe₂O₃不与NaOH反应,从而实现杂质的初步分离。
高中化学工艺流程知识点总结

高中化学工艺流程知识点总结化学工艺是指将原材料经过一系列的化学反应和物理操作,转化为有用的化学产品的过程。
在高中化学中,我们学习了许多化学工艺流程的知识点,下面就来总结一下。
1. 硫酸的制备工艺流程硫酸是一种重要的化学原料,广泛应用于化工、冶金、电子、医药等领域。
硫酸的制备工艺流程主要包括硫磺燃烧、SO2氧化、SO3吸收和浓缩等步骤。
其中,硫磺燃烧产生SO2气体,经过催化剂催化氧化为SO3气体,再通过吸收剂吸收成为硫酸溶液,最后通过浓缩得到纯硫酸。
2. 氨的制备工艺流程氨是一种重要的化学原料,广泛应用于化工、农业、医药等领域。
氨的制备工艺流程主要包括合成气制备、氨合成和氨的分离纯化等步骤。
其中,合成气制备是将天然气或煤制气通过催化剂催化反应得到合成气,氨合成是将合成气和氮气在高温高压下催化反应得到氨气,氨的分离纯化则是通过吸收剂吸收氨气,再通过蒸馏等方法得到纯氨。
3. 烷基化反应的工艺流程烷基化反应是一种重要的化学反应,广泛应用于石油化工、合成橡胶、塑料等领域。
烷基化反应的工艺流程主要包括烷烃和烯烃的混合、催化剂的加入、反应器的控制和产物的分离等步骤。
其中,烷烃和烯烃的混合是将烷烃和烯烃按一定比例混合,催化剂的加入是将催化剂加入反应器中,反应器的控制是控制反应器的温度、压力、反应时间等参数,产物的分离则是通过蒸馏、萃取等方法得到纯产物。
4. 聚合反应的工艺流程聚合反应是一种重要的化学反应,广泛应用于合成高分子材料、塑料、橡胶等领域。
聚合反应的工艺流程主要包括单体的加入、引发剂的加入、反应器的控制和产物的分离等步骤。
其中,单体的加入是将单体按一定比例加入反应器中,引发剂的加入是将引发剂加入反应器中引发聚合反应,反应器的控制是控制反应器的温度、压力、反应时间等参数,产物的分离则是通过蒸馏、萃取等方法得到纯产物。
以上就是高中化学工艺流程知识点的总结,希望对大家有所帮助。
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题型工艺流程题1.(2019·全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)“滤渣1”的主要成分有__________。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是________。
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O H++B(OH)-4,K a=5.81×10-10,可判断H3BO3是______酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至 3.5,目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________,母液经加热后可返回________工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。
解析:(1)硼镁矿粉中加入(NH4)2SO4溶液反应生成氨气,氨气与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为NH4HCO3+NH3===(NH4)2CO3。
(2)硼镁矿中的SiO2、Fe2O3、Al2O3与(NH4)2SO4溶液不反应,也不溶解,过滤后形成滤渣1。
因为KSCN溶液遇Fe3+变为红色,所以KSCN溶液常用于Fe3+的检验。
(3)根据题目信息中H3BO3的解离方程式和K a的数值可知,H3BO3为一元弱酸。
在“过滤2”前,将溶液pH 调节至3.5,目的是将溶液中的硼元素转化为H 3BO 3沉淀析出。
(4)根据工艺流程中的原料进入情况及生成物情况可知,“沉镁”时加入的原料为(NH 4)2CO 3溶液、MgSO 4溶液,产物为Mg(OH)2·MgCO 3,因此反应的离子方程式为2Mg 2++3CO2-3+2H 2O===Mg(OH)2·MgCO 3↓+ 2HCO-3或2Mg 2++2CO2-3+H 2O===Mg(OH)2·MgCO 3↓+ CO 2↑。
母液的主要成分为硫酸铵,可以返回到“溶浸”工序循环使用。
碱式碳酸镁热稳定性差,可以在高温焙烧的条件下制取氧化镁,化学方程式为Mg(OH)2·MgCO 3=====高温2MgO + CO 2↑+ H 2O 。
答案:(1)NH 4HCO 3+NH 3===(NH 4)2CO 3 (2)SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3 KSCN (3)一元弱 转化为H 3BO 3,促进析出(4)2Mg 2++3CO 2-3+2H 2O===Mg(OH)2·MgCO 3↓+2HCO -3[或2Mg 2++2CO 2-3+H 2O===Mg(OH)2·MgCO 3↓+CO 2↑] 溶浸 高温焙烧2.(2019·全国卷 Ⅲ)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe 、Al 、Mg 、Zn 、Ni 、Si 等元素)制备,工艺如下图所示。
回答下列问题:相关金属离子[c 0(M n +)=0.1 mol·L -1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:(1)“滤渣1”含有S 和________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_______________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO 2的作用是________。
(3)“调pH ”除铁和铝,溶液的pH 范围应调节为________~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn 2+和Ni 2+,“滤渣3”的主要成分是________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF 2沉淀除去Mg 2+。
若溶液酸度过高,Mg 2+沉淀不完全,原因是______________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式__________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNi x Co y Mn z O 2,其中Ni 、Co 、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4。
当x =y =13时,z =________。
解析:(1)硫化锰矿及二氧化锰粉末中加入硫酸后,发生氧化还原反应:MnO 2+MnS +2H 2SO 4===2MnSO 4+S +2H 2O ,故滤渣1的主要成分为S 和SiO 2(不溶性硅酸盐)。
(2)Fe 2+沉淀完全时,Mn 2+已经开始沉淀,故加入MnO 2是为了将溶液中的Fe 2+氧化为Fe 3+,便于除去。
(3)除去Fe 3+及Al 3+,应使二者沉淀完全,故pH 应大于4.7。
(4)锌和镍的硫化物都难溶于水,故“滤渣3”的主要成分为ZnS 、NiS 。
(5)“除杂1”步骤结束后,杂质金属阳离子只有Mg 2+,加入MnF 2形成MgF 2沉淀而除去Mg 2+,若溶液酸度过高,H +浓度偏大,则F -与H +结合形成HF ,使MgF 2沉淀溶解平衡正向移动而重新溶解。
(6)“沉锰”时加入NH 4HCO 3发生反应:Mn 2++2HCO -3===MnCO 3↓+CO 2↑+H 2O 。
(7)根据化合物中各元素化合价代数和为0的原则,求得z =13。
答案:(1)SiO 2(不溶性硅酸盐) MnO 2+MnS +2H 2SO 4===2MnSO 4+S +2H 2O (2)将Fe 2+氧化为Fe 3+(3)4.7 (4)NiS 和ZnS (5)F -与H +结合形成弱电解质HF ,MgF 2Mg 2++2F -平衡向右移动(6)Mn 2++2HCO -3===MnCO 3↓+CO 2↑+H 2O (7)133.(2018·全国卷Ⅱ)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。
一种以闪锌矿(ZnS ,含有SiO 2和少量FeS 、CdS 、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子[c 0(M n +)=0.1 mol·L -1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:金属离子 Fe 3+Fe 2+Zn 2+Cd 2+开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题: (1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)滤渣1的主要成分除SiO 2外还有________;氧化除杂工序中ZnO 的作用是________,若不通入氧气,其后果是________________________________________________________________________。
(3)溶液中的Cd 2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为____________________;沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。
解析:(1)闪锌矿的主要成分是ZnS ,所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为ZnS +32O 2=====焙烧ZnO +SO 2。
(2)闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO ,还存在少量SiO 2、Fe 2O 3、CdO 、PbO ,加稀H 2SO 4后,发生一系列化学反应:ZnO +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2O 、Fe 2O 3+3H 2SO 4===Fe 2(SO 4)3+3H 2O 、CdO +H 2SO 4===CdSO 4+H 2O 、PbO +H 2SO 4===PbSO 4+H 2O 。
其中SiO 2和PbSO 4不溶于水,以沉淀的形式沉降下来,所以滤渣1的主要成分是SiO 2和PbSO 4。
氧化除杂工序中ZnO 的作用是调节溶液的pH 在2.8~6.2,使Fe 3+完全转变为Fe(OH)3沉淀;通入O 2的目的是使溶液中的Fe 2+转化为Fe 3+,有利于除杂,若不通入O 2,无法除去溶液中的杂质Fe 2+。
(3)溶液中的Cd 2+与加入的Zn 粉反应而被除去,反应的离子方程式为Zn +Cd 2+===Zn 2++Cd 。
(4)电解ZnSO 4溶液制备单质Zn 时,阴极放电的是Zn 2+,电极反应式是Zn 2++2e -===Zn ,阳极放电的是OH -,电极反应式是4OH --4e -===2H 2O +O 2↑。
沉积锌后的溶液应该是ZnSO 4和稀H 2SO 4,可返回到溶浸工序循环使用。
答案:(1)ZnS +32O 2=====焙烧ZnO +SO 2(2)PbSO 4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe 2+(3)Cd 2++Zn===Cd +Zn 2+(4)Zn 2++2e -===Zn 溶浸[研练心得]分析近几年全国卷可知,该题型考查的主要命题点如下:一、物质转化中“核心反应”方程式的书写陌生反应方程式的书写思路首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式,再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型:(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律。
(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应,除遵循质量守恒外,还要遵循得失电子守恒规律。
最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒规律)即可。
角度一化工流程中的“离子反应”1.归纳化工流程题中主要涉及的5类离子反应(1)难溶物溶解的离子反应①ZnCO3溶于稀硫酸:ZnCO3+2H+=== Zn2++H2O+CO2↑②Cr(OH)3溶于盐酸:Cr(OH)3+3H+===Cr3++3H2O③Al(OH)3溶于强碱:Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O(2)沉淀转化的离子反应①ZnS 转化为CuS:ZnS+Cu2+CuS+Zn2+②AgCl转化为AgI:AgCl+I-AgI+Cl-③Mg(OH)2转化为Fe(OH)3:3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+(3)同种元素在同种价态、不同pH下转化的离子反应①CrO2-4在酸性条件下转化为Cr2O2-7:2CrO2-4+2H+===Cr2O2-7+H2O②V2O5在酸浸时转化为VO+2:V2O5+2H+===2VO+2+H2O③Cr(OH)3在碱性条件下转化为Cr(OH)-4:Cr(OH)3+OH-=== Cr(OH)-4(4)与量有关的离子反应①向Ca(OH)2溶液中滴加NaHCO3溶液NaHCO3溶液少量:HCO-3+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2ONaHCO3溶液过量:2HCO-3+2OH-+Ca2+===CaCO3↓+CO2-3+2H2O ②向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液加Ba(OH)2溶液至SO2-4恰好沉淀:H++OH-+SO2-4+Ba2+===BaSO4↓+H2O加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:2H++2OH-+SO2-4+Ba2+===BaSO4↓+2H2O(5)涉及氧化还原反应的离子反应①KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2:2MnO-4+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O②碱性条件下NaClO将Fe(OH)3氧化为Na2FeO4:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO2-4+3Cl-+5H2O2.反思书写离子方程式时的注意事项(1)观察离子方程式中的符号是否正确、合理,如不可逆反应用“===”,可逆反应用“”,气体符号为“↑”,沉淀符号为“↓”。