《化工流程中信息化学方程式的书写专练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工流程中信息化学方程式的书写专练（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化工流程中信息化学方程式的书写专练1利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：(1)“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是_。(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+，同时FeS2被氧化为SO42-，该反应的离子方程式为_。(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定。有关反应的化学方程式如下：2Fe3+Sn2+6Cl2Fe2+SnCl62Sn2+4Cl+2
2、HgCl2SnCl62-+Hg2Cl26Fe2+Cr2O72+14H+6Fe3+2Cr3+7H2O滴定时，K2Cr2O7标准溶液应盛放在滴定管中_ (填“酸式”、“碱式”)；若不加HgCl2，则测定的Fe3+量_ (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(4)可选用_ (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是_ (用离子方程式表示)。已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：实验可选用的试剂有：稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：_a氧化：。 b沉淀：。 c分离，洗涤
3、。 d烘干，研磨。【答案】 提高铁的浸出率，抑制Fe3+的水解 14Fe3+FeS2+8H2O=15Fe2+2SO42-+16H+ 酸式 偏高 KSCN或苯酚 4Fe2O24H4Fe32H2O 向溶液中加入过量的酸性高锰酸钾溶液，搅拌；滴加NaOH溶液，调节溶液的pH为3.23.8 2冰晶石(Na3AlF6)微溶于水，工业上用萤石(CaF2含量为96%)、二氧化硅为原料，采用氟硅酸钠法制备冰晶石，其工艺流程如下：(1)Na3AlF6中氟、铝以共价键结合，写出Na3AlF6中所含阳离子的电子式_，滤渣A的主要成分是_(填名称)。(2)为探究适合“酸浸”的条件，取4份相同样品进行实验，所得结果如下
4、表所示：实验编号萤石品位硫酸的反应温度/获得 Na2SiF6的质量(CaF2含量)质量分数196%25%6070120296%35%6070153396%35%8090100496%40%6070141实验3比实验2获得Na2SiF6的质量低的原因可能是_。选择“酸浸”时所采用的最适合条件为_。(3)写出反应的离子方程式：_。 (4)“操作”不能用硅酸盐质设备进行分离的原因_。(5)经测定，操作所得滤液中所含杂质中K+浓度为0.05molL-1，当Na+浓度降为0.01molL-1时，若不考虑其它离子影响和溶液体积变化，K+_(填“是”或“否”)开始沉淀。(已知25时，Ksp(Na3AlF6)
5、=4.010-10，Ksp(K3AlF6)=6.010-8)【答案】 Na+ 硫酸钙 温度过高，HF挥发，造成获得Na2SiF6的质量降低 35%H2SO4、6070 3Na+4NH4+6F-+AlO2-+2H2O=Na3AlF6+4NH3H2O或3Na+4NH4+6F-+AlO2-=Na3AlF6+4NH3+2H2O 滤液中F-水解生成的HF腐蚀硅酸盐质设备 否 (4)滤液中含有氟离子，能够发生水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与硅酸盐质设备反应；正确答案：滤液中F-水解生成的HF腐蚀硅酸盐质设备。(5)根据Ksp(Na3AlF6)=c(Na+)c(AlF-6)= 4.010-10,当c(Na+)=
6、0.01molL-1时，c(AlF-6)= 4.010-8,QC= c(K +)c(AlF-6)= 0.054.010-8=210-9 Ksp(K3AlF6)=6.010-8,所以K+没有开始沉淀；正确答案：否。学科&网3红矾钠(Na2Cr2O72H2O)广泛用作强氧化剂、鞣革剂。以铬矿石(主要成分为Cr2O3,还含有FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取红矾钠的流程如下:已知:CrO42-与Cr2O72-存在如下平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，当pH9时，以CrO42-为主。钠盐在不同温度下的溶解度(g):温度()1020304050607080Na2SO49.0
7、19.440.848.846.745.344.143.7Na2Cr2O7170.2180.1196.7220.5248.4283.1323.8385.4注32.38以上，与饱和溶液平衡的固相为无水Na2SO4,以下则为Na2SO410H2O。Cr3+完全沉淀时pH为6.8，Cr(OH)3开始溶解时pH为12。请回答下列问题:(1)煅烧铬矿石时，生成Na2CrO4的化学反应方程式为_(2)滤渣的成分是_(填化学式)。(3)有人认为工艺流程中“用稀硫酸调pH”改为“通入过量CO2”，不需调节pH同样可以达到实验效果，理由是_。(4)向红矾钠溶液中加入适量KCl,蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr
8、2O7固体。冷却到_(填序号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。A80 B60 C40 D10(5)该工艺所得副产品主要为无水硫酸钠并混有少量重铬酸钠，请设计从副产品获得芒硝(Na2SO410H2O)的实验方案:将该副产品按固液质量比100:230溶于热水，加入稍过量的Na2SO3溶液，搅拌,_，过滤，洗涤，低温干燥。(实验中须使用的试剂:稀H2SO4、NaOH溶液)。【答案】 2Cr2O3+4Na2CO3+ 3O24Na2CrO4+4CO2 H2SiO3、 Al(OH)3 过量的CO2不会使Al(OH)3溶解 生成的NaHCO3在后续步骤中加入稀硫酸可以除去 D 缓缓加入稀H2SO4,静置，
9、冷却自然结晶，过滤，将晶体用热水溶解，加入适量NaOH溶液至溶液pH约为6.812，趁热过滤，将滤液冷却自然结晶 4利用某废镍催化剂（含NiCO3、Na2SiO3，少量Fe3O4、Cr2O3）制备NiSO4，流程如下： (1)“酸溶”后，加入十六烷基三甲基氯化铵溶液出现大量白色沉淀，写出“酸溶”时生成硅酸的离子方程式：_。(2)“碱析”时，常温下调pH=_时Fe3+恰好沉淀完全；工业上把pH调至10，此时沉淀物有Fe(OH)3和_，目的是_。(3)取300mL“除硅酸”后的溶液，加入双氧水受热th，得到关于沉淀率的关系图如下。合适的工艺条件为_；温度不能太高的原因是_。(4)“一次沉镍”产物为
10、NiS，稀硝酸与之反应的化学反应方程式为_。【答案】 2H+ + SiO32- = H2SiO3(胶体) 3.2 Ni(OH)2 把Cr3+转化为CrO2-，除去铬元素 70 每300mL加入8mL双氧水 70以后沉淀率增加不大，同时双氧水分解速率加快，增加了成本 3NiS + 8HNO3 = 2NO + 4H2O + 3Ni(NO3)2 + 3S过量时会生成NaCrO2，因此工业上把pH调至10，此时沉淀物有Fe(OH)3和Ni(OH)2，目的是把Cr3+转化为CrO2-，除去铬元素。(3)根据图像可知温度为70、加入8mL双氧水时沉淀率高，因此合适的工艺条件为70、每300mL加入8mL双
11、氧水；由于70以后沉淀率增加不大，同时双氧水分解速率加快，增加了成本，所以温度不能太高。(4)“一次沉镍”产物为NiS，由于硝酸具有氧化性，则稀硝酸与之反应的化学反应方程式为3NiS+8HNO32NO+4H2O+3Ni(NO3)2+3S。学&科网5某化工厂的含镍催化剂主要含有镍、铝、铁单质及它们的氧化物，还有部分不溶于酸和碱的杂质。为了从含镍催化剂中回收镍，设计了如下的工艺流程:部分阳离子完全沉淀时溶液的pH如下:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答如下问题:(1)碱浸的目的是为了除去_(2)某学习小组在实验室中模拟上述流程,简述洗涤滤
12、渣的操作_(3)加入H2O2并保温一段时间过程中，保温的温度不宜过高的原因为_,加入H2O2发生反应的离子方程式为_。加入H2O2保温后调pH,下列范围合理的是_(填选项序号)。A1.83.2 B2.03.0 C3.35.2 D9.29.7(4)滤渣的主要成分为_,滤液调pH为23的目的为_(5)为测定产品中NiSO47H2O纯度，某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤沉淀并干燥,称量质量。通过计算发现产品中NiSO47H2O的质量分数大于100%,其可能的原因为_【答案】 Al、Al2O3 向漏斗中加少量蒸馏水浸没滤渣，待水自然流下后，重复上述操作23次 温
13、度高，会使H2O2加速分解，降低原料利用率 H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O C Fe(OH)3 在浓缩结晶过程中防止Ni2+水解 烘干时失去了部分结晶水 6氧化铬（Cr2O3）主要用于冶炼金属铬、有机化学合成的催化剂等。工业上是以铬铁矿主要成份为Fe(CrO2)2，还含有Al2O3、SiO2等杂质为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：（1）亚铬酸亚铁Fe(CrO2)2中Cr的化合价是_。（2）焙烧时的主要反应为：4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，其中被氧化的元素为_，每产生32 g Fe2O3，转移电子的数目为_。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。（3）操作I包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：_。（4）硫磺在与铬酸钠的反应中转化为硫代硫酸钠，反应的离子方程式为_。滤渣中除Al(OH)3外还有_（填化学式）。（5）某工厂用448 kg铬铁矿粉含Fe
