汕头二中陈燕玲《化学工艺流程》专题复习

——（2013年广东32）铜银合金回收银并制备铜化工产品Ⅰ预处理Ⅲ主反应（2012年广东32）难溶性杂卤石制备硫酸钾Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯Ⅲ主反应(2011年广东,32)粗铝提纯及尾气的综合利用（2010年广东，32)制备Li2CO3的工艺流程原料预处理除杂、净化产品分离提纯原料循环利用尾气综合利用无机矿物、废水、废渣→核心化学反应→目标产品（2014汕头一模32）（16分）回收的废旧锌锰电池经过处理后得到锰粉（含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等），由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示：原料预处理除杂、净化主反应产品分离提纯某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的工艺流程如下：废渣废气粉碎焙烧酸浸空气盐酸试剂F过滤滤渣滤液BNaCl调节pH至3~4CuCl22H2O预处理1、粉碎的目的：。2、焙烧的目的：。3、酸浸的目的：。4、调节pH=3-4的原因：。已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时的pH值分别为：9.7、3.2、6.4。增大反应物的接触面积，加快反应速率使CuS转化为CuO,Fe2+转化为Fe3+使CuO、Fe的化合物溶解使Fe3+沉淀完全1.原料预处理阶段的常见考点：浸取煅烧(灼烧、焙烧)研磨(粉碎)控制温度酸浸：溶解，除去氧化物（膜），调节PH促进沉淀、抑制水解碱浸：去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进沉淀、抑制水解水浸：与水反应或溶解有机物浸：与醇等反应或溶解控制温度a．加热，加快反应速率或加速某固体的溶解；b．防止物质温度过高时分解或挥发，或达到沸点挥发；c．使催化剂的活性达到最高；d．防止副反应的发生；e．降温或减压，减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的目的。“趁热过滤”的原因是；实验室制备甲酸铜晶体［Cu(HCOO)2·4H2O］的流程如下：Cu2(OH)2CO3固体70℃～80℃的热水Cu(HCOO)2·4H2O1mol胆矾2mol小苏打甲酸约50℃的热水研磨冷却、操作a洗涤搅拌Ⅱ趁热过滤冷却、过滤、无水乙醇洗涤、晾干搅拌ⅠCO2防止降温甲酸铜结晶而损失用无水乙醇洗涤晶体的目的。除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失分离提纯预处理主反应某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的工艺流程如下：废渣废气粉碎焙烧酸浸空气盐酸试剂F过滤滤渣滤液BNaCl调节pH至3~4CuCl22H2O②为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线（如图），“趁热过滤”得到的固体是。Na2SO4分离提纯①要得到溶解度受温度影响小的溶质：蒸发结晶，趁热过滤。②要得到溶解度受温度影响大的溶质：蒸发浓缩，冷却结晶。③重结晶2.分离提纯阶段的常见考点：控制PH值结晶控制温度水洗（有机物洗）3.核心反应考点：②反应原理:化学平衡、水解原理、电化学③计算④提取信息点①基本理论:离子反应、氧化还原反应以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：反应Ⅰ反应Ⅲ反应Ⅱ反应Ⅳ空气中煅烧FeSO4溶液NH4HCO3溶液CO2(g)FeCO3(s)稀H2SO4KCl过滤NH4Cl溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为。（1）反应Ⅰ的离子方程式：Fe2++2HCO3￣=FeCO3↓+H2O+CO2↑2SO42-—2e-=S2O82-4.其他：环保：绿色化学成本：原料价格、能耗控制、循环利用工业上生产高氯酸（沸点：90oC）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：（3）循环使用的物质是。H2SO4（1）反应Ⅰ的化学方程式。3NaClO3+3H2SO4=3NaHSO4+2ClO2+HClO4+H2O工业生产碘酸钾(KIO3)的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：①KIO3是一种白色结晶粉末；②酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等还原性物质作用，被还原为单质I2；③在碱性介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐等氧化为KIO4；④KIO3在常温下稳定，加热至560℃开始分解。请你根据流程图设计问题？（1）已知步骤①反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同，请配平该反应的化学方程式：；6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑工业生产碘酸钾(KIO3)的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：①KIO3是一种白色结晶粉末；②酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等还原性物质作用，被还原为单质I2；③在碱性介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐等氧化为KIO4；④KIO3在常温下稳定，加热至560℃开始分解。（2）步骤②中，用稀酸酸化的作用；能否选用稀盐酸_________，（填：“可以”、“不可以”）其原因是_____________________________________；促进氯气从反应混合物中逸出不可以盐酸能还原已生成的碘酸氢钾KIO3·HIO3工业生产碘酸钾(KIO3)的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：①KIO3是一种白色结晶粉末；②酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等还原性物质作用，被还原为单质I2；③在碱性介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐等氧化为KIO4；④KIO3在常温下稳定，加热至560℃开始分解。（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为；Cl2能将KIO3氧化成KIO4工业生产碘酸钾(KIO3)的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：①KIO3是一种白色结晶粉末；②酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等还原性物质作用，被还原为单质I2；③在碱性介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐等氧化为KIO4；④KIO3在常温下稳定，加热至560℃开始分解。（4）步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是。温度/℃01020406080KIO3g/100g水4.606.278.0812.618.324.8蒸发浓缩，冷却结晶工业生产碘酸钾(KIO3)的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：①KIO3是一种白色结晶粉末；②酸性条件下，KIO3是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、SO2等还原性物质作用，被还原为单质I2；③在碱性介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐等氧化为KIO4；④KIO3在常温下稳定，加热至560℃开始分解。还需条件？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、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意图如下：(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是______________增大反应物接触面积ZnCO3、Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO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、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意图如下：(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－____22ClO－H2O1(3)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是________(选填序号)。a．大理石粉b．石灰乳c．纯碱溶液d．烧碱溶液(4)“滤液4”之后的操作依次为_______、________、过滤、洗涤、干燥。bd蒸发浓缩冷却结晶(6)分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于。125m281m1(5)根据上表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区为。Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀pH10.46.4－－沉淀完全pH12.48.0－－开始溶解pH－10.5－－8.0≤pH10.4×100%（2012武汉）钛是一种重要的金属,工业上用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制钛白粉(TiO2),TiO2常通过两种方法可制得Ti。其中，2H2SO4＋FeTiO3=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O（l）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，该过程中发生反应的化学方程式有：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O和（2）滤液①中的溶质主要是FeSO4，检验其中Fe2+的方法是：．（3）从TiOSO4→H2TiO3需要加热，则加热的目的是:。（4）电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池。其阴极反应的电极反应式为:．（5）从化学平衡的角度解释：往TiO2和Cl2反应体系中加人焦炭后，能使反应TiO2(s)+2C12(g)TiCl4(l)+O2(g)顺利进行的原因是:。2012.3.16