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無機(jī)流程題中的常見問題及標(biāo)準(zhǔn)化解答 姓名 一，概述：一般來說，流程題兩類：一是從混合物中分離、提純某一物質(zhì)；二是就是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)?；痉譃槿A段：（部分題目附加少量的產(chǎn)品應(yīng)用與純度分析的問題）例題：用含有A1203、SiO2和少量FeOxFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)318H2O。工藝流程如下(部分操作和條件略):解決流程題，一般要搞清楚：原料是什么？找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有哪些雜質(zhì)？認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物？該試劑是否過量？需要知道離子反應(yīng)方程式或方程式或者關(guān)系式嗎？每一步操作的目的是什么？知道了目的，我們可以由此判斷加什么試劑或如何操作！ 一些基本實驗如何操作？關(guān)鍵儀器或用品有哪些？掌握它們的標(biāo)準(zhǔn)化答案以及靈活運用?！?014江蘇16】煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制備堿式硫酸鋁Al2(SO4)x(OH)6-2x溶液，并用于煙氣脫硫研究。粉煤灰酸浸過濾調(diào)pH=3.6過濾H2SO4溶液CaCO3粉末含SO2煙氣濾渣SO2濾渣吸收熱分解酸浸時反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ； 濾渣的主要成分為 （填化學(xué)式）。加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6-2x。濾渣的主要成分為 （填化學(xué)式）；若溶液的pH偏小，將會導(dǎo)致堿式硫酸鋁化學(xué)式中x (填偏大、偏小或不變）若溶液的pH偏高，將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是（離子方程式表示）： 上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量，其主要原因是 ；與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 （填“增大”、“減小”或“不變”）。含碘廢液還原操作X氧化富集Na2SO3溶液Cl2CCl4I2【2014江蘇19】從含碘廢液（除H2O外，含有CCl4、I2、I等）中回收碘，其實驗過程如下：向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I，其離子方程式為 ；該操作將I2還原為I的目的是 。操作X的名稱為 氧化時，在三頸燒瓶中將含I的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl2，在40左右反應(yīng)（實驗裝置如右圖所示）。實驗控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是 ；錐形瓶里盛放的溶液為 。已知：5SO32 + 2IO3 + 2H = I2 + 5SO42 + H2O。某含碘廢水（pH約為8）中一定存在I2，可能存在I、IO3中的一種或兩種。請補(bǔ)充完整檢驗含碘廢水中是否含有I、IO3的實驗方案（實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。）：取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質(zhì)存在； ； 。二，常見問題的標(biāo)準(zhǔn)化解答1，原料處理階段常用方法礦石研磨（磨礦）：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分溶解 酸浸：在酸溶液中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程堿浸：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）等水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)灼燒、焙燒、煅燒：原料的預(yù)處理，不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易提取的物質(zhì)：如海帶中提取碘；改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解問題1：對原料處理階段通常采用酸浸或堿浸，如何加快反應(yīng)速率？問題2：哪些措施可以提高浸出率？問題3：實驗室灼燒固體用什么儀器？2，分離提純階段：將某些離子沉淀除去除雜等。沉淀的方法有兩類，一是直接加入某種沉淀劑。問題來了：此時如何檢驗該離子已經(jīng)沉淀完全？標(biāo)準(zhǔn)化答案：靜置，向上層清液中繼續(xù)加入 二是調(diào)節(jié)pH使離子沉淀或得到產(chǎn)品。 問題又來了：此時如何檢驗該離子已經(jīng)沉淀完全？標(biāo)準(zhǔn)化答案（以將Mg2+中的Fe3+沉淀完全為例）： ，加入 ,若 ，已沉淀完全。如：某些物質(zhì)開始沉淀（以濃度為1molL1 為例）和沉淀完全時的pH如下表所示物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe3+: Fe(OH)32.73.7Fe2+: Fe(OH)27.69.6Mn2+: Mn(OH)28.39.8Al3+: Al(OH)34.15.2問題來了（1）：若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該怎樣做？ 答： 調(diào)節(jié)pH所用的物質(zhì)一般應(yīng)滿足什么要求？兩點：能與H或OH-反應(yīng)，使溶液pH改變；不引入新雜質(zhì)或產(chǎn)生的物質(zhì)是產(chǎn)品或有價值的副產(chǎn)物。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入 等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。 如果pH偏小會導(dǎo)致什么情況？思考方向：加入H+會和什么反應(yīng)？如果pH偏大會導(dǎo)致什么情況？思考方向：加入NaOH會和什么反應(yīng)？引起什么后果？3,獲得產(chǎn)品階段的常見考點：如果產(chǎn)品存在于溶液中，如何獲得固體產(chǎn)品？兩種情況：若溶液是單一溶質(zhì)，而且溶質(zhì)穩(wěn)定不易分解，不含結(jié)晶水，或者溶質(zhì)溶解度隨溫度變化比較小，則采用： ；若溶質(zhì)是不穩(wěn)定易分解或含結(jié)晶水的，則采用： 當(dāng)溶液中有兩種或以上溶質(zhì)時，要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)：蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾要得到溶解度受溫度影響大的：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。過濾一定要使用的玻璃儀器有哪些？ 何時采用趁熱過濾？ 溫度下降，雜質(zhì)也會以晶體的形式析出來，用趁熱過濾；有的物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小如Ca（OH）2，要除去它也需要趁熱過濾。標(biāo)準(zhǔn)化解答：防止溫度降低，析出，使中混入較多。如何洗滌沉淀？（用水洗） 有時洗滌固體時要求使用特殊的洗滌劑如冰水、熱水、無水乙醇或乙醚等，如何回答原因？標(biāo)準(zhǔn)化化解答：洗去晶體表面的雜質(zhì)，同時 （減少的溶解損失；乙醇或乙醚沸點較低，便于低溫干燥，防止分解） 若固體是廢棄物，用熱水洗滌的目的就是使附著在固體表面的充分溶解，提高產(chǎn)率。如何檢驗沉淀是否洗滌干凈？標(biāo)準(zhǔn)化答案： 4，有關(guān)特殊的反應(yīng)條件控制的考點為什么要控制溫度在t?（有時是較高溫度，有時是較低溫度，作答要注意區(qū)別?。﹨⒖家韵路较蚪獯穑禾岣叻磻?yīng)速率？使和充分反應(yīng)，提高浸出率？使。平衡向。方向移動，提高的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率？該溫度下催化劑活性最高？防止（如H2O2、NH4HCO3、濃硝酸等）受熱分解？（較低溫度）促進(jìn)水解，聚沉后利于過濾分離？（較高溫度）防止水解？（較低溫度）除去溶解在溶液中的某種氣體（或減小某氣體溶解度）？（較高溫度）增加某種氣體的溶解度？（較低溫度）防止溫度（過高或過低）生成副產(chǎn)物？（如實驗室制取乙烯需控溫170左右）如何從MgCl26H2O中得到無水MgCl2？ 為什么要水浴加熱？ 三，應(yīng)用訓(xùn)練 1.從廢釩催化劑（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等）中回收V2O5的一種生產(chǎn)工藝流程示意圖如下，請回答下列問題：（1）步驟中廢渣的主要成分化學(xué)式是 ，中X試劑為 。（2）實驗室中進(jìn)行萃取分液操作時，注入萃取劑，充分振蕩，將分液漏斗于鐵圈上靜置，當(dāng)液體分層后，接下來的操作是 。（3）、的變化過程可簡化為（下式R表示VO2+，HA表示有機(jī)萃取劑）。R2(SO4)n (水層)+ 2nHA（有機(jī)層）2RAn（有機(jī)層） + nH2SO4 (水層) 為提高中萃取百分率，可以采取的措施有 。（4）請完成中的反應(yīng)離子方程式： ClO3- + （ ） + （ ） = VO3+ + （ ） + （ ）（5）25時，取樣進(jìn)行試驗分析，得到釩沉淀率和溶液pH之間關(guān)系如下表：pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1釩沉淀率%88.194.896.598.098.898.896.493.189.3結(jié)合上表，在實際生產(chǎn)中，中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為 。（6） 該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有 。2.以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：（1）反應(yīng)I前需在FeSO4溶液中加入 （填字母），以除去溶液中的Fe3+。A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.H2（2）反應(yīng)需控制反應(yīng)溫度低于35，其目的是 。（3）工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是 （4）反應(yīng)常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極電極反應(yīng)可表示為 。3. 硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3 )為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下：（1）MgCO3 與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為 。（2）加入H2O2 氧化時，溫度不能太高，原因是： 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（3） 濾渣2 的成分是 (填化學(xué)式)。（4） 煅燒在800下進(jìn)行，若產(chǎn)生了一種能使品紅溶液褪色的氣體，寫出可能的反應(yīng)方程式：4. 檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑，可由綠礬(FeSO47H2O)通過下列反應(yīng)制備：FeSO4+Na2CO3= FeCO3+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7 = FeC6H6O7+CO2+H2O 下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL-1計算)。金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31. 13. 2Al33. 05. 0Fe25. 88. 8（1）制備FeCO3時，選用的加料方式是 (填字母)，原因是 。 a將FeSO4溶液與Na2CO3 溶液同時加入到反應(yīng)容器中b將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中c將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中（2） 生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗洗滌是否完全的方法是 。 （3）將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中，再加入少量鐵粉，80下攪拌反應(yīng)。鐵粉的作用是 。反應(yīng)結(jié)束后，無需過濾，除去過量鐵粉的方法是 。（4）最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥，獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是 。（5）某研究性學(xué)習(xí)小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 出發(fā)，先制備綠礬，再合成檸檬酸亞鐵。請結(jié)合右圖的綠礬溶解度曲線，補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO47H2O晶體的實驗步驟(可選用的試劑：鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)， ，得到FeSO4 溶液； ，得到FeSO47H2O 晶體。5.實驗室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn 總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO 的部分實驗過程如下：(1) 銅帽溶解時加入H2O2 的目的是 (化學(xué)方程式表示)銅帽溶解完全后，需將溶液中過量的H2O2 除去。除去H2O2 的簡便方法是 (2)為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO，雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量，實驗中需測定除去H2O2 后溶液中Cu2的含量。實驗操作為：準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu2的溶液于帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋，調(diào)節(jié)溶液pH=34，加入過量的KI，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點。上述過程中反應(yīng)的離子方程式如下： 2Cu2+4I=2CuI(白色)+I2 2S2O32 +I2=2I+S4O62 滴定選用的指示劑為 ，滴定終點觀察到的現(xiàn)象為 若滴定前溶液中的H2O2 沒有除盡，所測定的Cu2含量將會 (填“偏高”、“偏低”或“不變”)。(3)已知pH11 時Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42-。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH 按金屬離子濃度為1. 0 molL-1計算)。開始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31. 13. 2Fe25. 88. 8Zn25. 98. 9實驗中可選用的試劑：30%H2O2、1. 0 molL-1HNO3、1. 0 molL-1NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO 的實驗步驟依次為： ； ；過濾； ；過濾、洗滌、干燥；900煅燒。6. 鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下:(1) 酸溶后溶液中pH=1，Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (2) 酸溶時通?？刂品磻?yīng)溫度不超過70且不使用濃硝酸，原因是 (3) 該廠結(jié)合本廠實際，選用的X為(填化學(xué)式);中和使溶液中 (填離子符號)的濃度減小(中和引起的溶液體積變化可忽略)。(4) 上述流程中洗滌的目的是。7.平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等）。某課題小組以此粉末為原料，設(shè)計如下工藝流程對資源進(jìn)行回收，得到Ce(OH)4和硫酸鐵銨礬：廢玻璃粉末NaOH溶液濾液A過濾濾液B濾渣B濾渣A稀硫酸過濾稀硫酸、H2O2氧化混合保溫80加熱蒸發(fā)操作作。硫酸鐵銨礬硫酸銨溶液（熱濃）反應(yīng)含Ce3+的溶液加堿Ce(OH)3的懸濁液O2Ce(OH)4產(chǎn)品已知：酸性條件下，鈰在水溶液中有Ce3+、Ce4+兩種主要存在形式，Ce3+易水解，Ce4+有較強(qiáng)氧化性；CeO2不溶于稀硫酸；硫酸鐵銨礬Fe2(SO4) 3(NH4) 2SO424H2O廣泛用于水的凈化處理。 （1）濾液A的主要成分 （填寫化學(xué)式）。（2）寫出反應(yīng)的離子方程式 。（3）反應(yīng)之前要洗滌濾渣B，對濾渣B進(jìn)行洗滌的實驗操作方法是 。（4）稀土元素的提純，還可采用萃取法。已知化合物HT作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，過程表示為Ce2(SO4)3 (水層)+ 6HT(有機(jī)層)2CeT3 (有機(jī)層）+3H2SO4(水層) ，分液得到CeT3 (有機(jī)層），再加入H2SO4 獲得較純的含Ce3+的水溶液?？蛇x擇硫酸作反萃取劑的原因是 。