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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 化学流程图专题( 三) 【例1】重铬酸钠(Na2Cr2O72H2O)俗称红矾钠, 在工业方面有广泛用途。中国当前主要是以铬铁矿( 主要成份为FeOCr2O3, 还含有Al2O3、 MgO、 SiO2等杂质) 为主要原料进行生产, 其主要工艺流程如下: 中涉及的主要反应有: 主反应: 4FeOCr2O38Na2CO37O28Na2CrO42Fe2O38CO2副反应: SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2、 Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH: 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3
2、Mg(OH)2Cr(OH)3完全沉淀时溶液pH4。73。711。25。6试回答下列问题: ”中反应是在回转窑中进行, 反应时需不断搅拌, 其作用是 。两个副反应均为吸热反应, 但在高温下均能自发进行, 其原因是 。 ”中调节pH至4.7, 目的是 。 ”中加硫酸酸化的目的是使CrO42转化为Cr2O72, 请写出该平衡转化的离子方程式: 。 ”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠, 依据是 。【例2】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料, 明矾石的组成和明矾相似, 另外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示: 根据上述图示, 完成下列填空: (1) 明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500
3、mL稀氨水( 每升含有39。20g氨) 需要取浓氨水( 每升含有251.28g氨) _mL, 用规格为_mL量筒量取。(2) 氨水浸出后得到固体混合体系, 过滤, 滤液中除K、 SO42外, 还有大量的NH4。检验NH4的方法是_。(3) 写出沉淀物中所有物质的化学式_。(4) 滤液I的成分是水和_。(5) 为测定混合肥料K2SO4、 (NH4)2SO4中钾的含量, 请完善下列步骤: 称取钾氮肥试样并溶于水, 加入足量_溶液, 产生白色沉淀。_、 _、 _(依次填写实验操作名称)。冷却、 称重。(6) 若试样为mg, 沉淀的物质的量为n mol, 则试样中K2SO4的物质的量为: _mol(
4、用含有m、 n的代数式表示) 。【例3】二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料, 利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下: 某软锰矿的主要成分为MnO2, 还含有Si(16。27%)、 Fe(5。86%)、 Al(3。42%)、 Zn(2。68%)和Cu( 0。86%) 等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表, 回答下列问题: 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.。00.422.577( 1) FeSO4在酸性条件下将Mn
5、O2还原为MnSO4, 酸浸时发生的主要反应的化学方程式为。( 2) 滤渣A的主要成分是 。( 3) 加入MnS的目的是除去 杂质。( 4) 碱性锌锰电池中, MnO2参与的电极反应方程式为 。( 5) 从废旧碱性锌锰电池中能够回收利用的物质有 ( 写两种) 。【例4】将磷肥生产中形成的副产物石膏( CaSO42H2O) 转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料, 无论从经济效益、 资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。( 1) 本工艺中所用的原料除CaSO42H2O、 KCl外, 还需要 等原料( 2) 写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后
6、发生反应的离子方程式: ( 3) 过滤操作所得固体中, 除CaCO3外还含有 ( 填化学式) 等物质, 该固体可用作生产水泥的原料。( 4) 过滤操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32的方法是: 。( 5) 已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表: 温度( ) 02060K2SO4溶解的量(g)7。411。118。260时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0, 可析出K2SO4晶体 g( 6) 氯化钙结晶水合物( CaCl26H2O) 是当前常见的无机储热材料, 选择的依据是 a 熔点较低( 29熔化) b 能导电 c 能制冷 d 无毒( 7) 上
7、述工艺流程中体现绿色化学理念的是: 。【例6】工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常见的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。粉碎MnO2熔融KMnO4K2CO3MnO2KOHH2OK2MnO4CO2操作KMnO4K2CO3操作母液KMnO4粗晶体干燥KMnO4晶体石灰苛化KOH空气KMnO4稀溶液是一种常见的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是_( 填代号) 。a. 84消毒液( NaClO溶液) b. 双氧水 c. 苯酚 d. 75%酒精高锰酸钾保存在棕色试剂瓶, 下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_( 填代号) 。a. 浓硝酸 b. 硝酸银 c. 氯水 d. 烧碱上述流程中
8、能够循环使用的物质有 、 ( 写化学式) 。若不考虑物质循环与制备过程中的损失, 则1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2, 所需试剂最好选择( 选填代号) 。a. 石灰石 b. 稀HCl c. 稀H2SO4 d. 纯碱所需气体发生装置是_( 选填代号) 。操作的名称是 ; 操作根据KMnO4和K2CO3两物质在 ( 填性质) 上的差异, 采用 ( 填操作步骤) 、 趁热过滤得到KMnO4粗晶体。练习1减少SO2的排放、 回收利用SO2成为世界性的研究课题。中国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙
9、烧产生的SO2, 制备硫酸锰的生产流程如下: 滤渣阳离子吸附剂MnSO4H2O滤渣石灰浆MnO2粉浸出液软锰矿浆SO2废渣高温焙烧浸出氧化调节pH静 置过滤操作a干燥吸附静置、 过滤浸出液的pH2, 其中的金属离子主要是Mn2, 还含有少量的Fe2、 Al3、 Ca2、 Pb2等其它金属离子。有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表, 阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。 离子离子半径(pm)开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2747.69.7Fe3642.73.7Al3503.84.7Mn2808.39.8Pb21218.08.8Ca299Pb2Ca2Fe2Al3Mn2、 F
10、e3吸附率1.000.750.500.250 2 4 6 8 吸附时间/h已知PbO2的氧化性大于MnO2。请回答下列问题: 写出浸出过程中主要反应的化学方程式 , 氧化过程中主要反应的离子方程式 。 在氧化后的液体中加入石灰浆, 用于调节pH, pH应调节至 。 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是 ( 填写序号) 。a溶液的pH b金属离子的电荷 c金属离子的半径 d吸附时间 操作a包括 等过程。2重铬酸钾( K2Cr2O7) 是工业生产和实验室的重要氧化剂。实验室模拟工业生产重铬酸钾时用铬铁矿( 主要成份为FeOCr2O3) 、 纯碱、 烧碱、 氯酸钾等为原
11、料先制得铬酸钠( Na2CrO4) , 涉及的主要反应是6FeOCr2O3 + 24NaOH +7KClO3 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 +7KCl + 12H2O, 然后将铬酸钠转化为K2Cr2O7。其主要工艺如下: 试回答下列问题: ( 1) 在反应器中, 有Na2CrO4生成, 同时Fe2O3转变为NaFeO2, 杂质SiO2、 Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐, 写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式: 。( 2) NaFeO2能强烈水解, 在操作生成沉淀而除去, 写出该反应的化学方程式: 。( 3) 操作的目的是什么, 用简要的文字和化学方程式说明: 。( 4) 操作中, 酸化时, CrO42转化为Cr2O72,写出平衡转化的离子方程式:
