- 剖析03 反应条件的控制——pH、温度-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析与对点精练(全国通用) 试卷 0 次下载
- 剖析04 工艺流程中的分离与提纯-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析与对点精练(全国通用) 试卷 0 次下载
- 剖析06 工艺流程中的“目的、作用、原因”分析-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析与对点精练(全国通用) 试卷 0 次下载
- 剖析07 工艺流程中循环物质的确定-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析与对点精练(全国通用) 试卷 0 次下载
- 剖析08 “陌生情景下”方程式的书写-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析与对点精练(全国通用) 试卷 0 次下载
剖析05 工艺流程中的物质确定-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析与对点精练(全国通用)
展开首先分析题干信息,明确原料成分,看清流程图中的箭头指向,根据物质性质写出相关的化学反应(离子方程式或化学方程式),最后根据题干信息确定滤液中物质的成分。滤液中物质的成分确定的思维模型如图所示:
【例1】软锰矿的主要成分为,含少量和。闪锌矿主要成分为,含少量、杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备和,其简化流程如下:
已知:Ⅰ.矿石中所有金属元素在滤液中均以离子形式存在。
Ⅱ.常温下各种金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表:
回答下列问题:
(1)为了加快矿石的酸浸速率,通常采用的方法有 。
(2)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。
(3)步骤①中发生多个反应,其中、与硫酸共热时有淡黄色物质析出,溶液变为棕黄色,写出、与硫酸共热发生反应的离子方程式: 。
(4)步骤③中的作用可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替,其化学式为 ;若物质是用来调节溶液的至,试分析的范围是 。
【答案】
(1)适当加热、搅拌、将矿石粉碎、适当增大硫酸浓度等
(2)Cu
(3)3MnO2+2FeS+12H+3Mn2++2Fe3++2S+6H2O
(4)H2O2 4.9~5.7
(5)10-32.3
【详解】(1)根据影响化学反应速率的因素相关知识,为了加快矿石的酸浸速率,通常采用的方法有:适当加热、搅拌、将矿石粉碎、适当增大硫酸浓度等;
(2)由分析知,滤渣2的成分有Cu;
(3)其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出,溶液变为棕黄色,由得失电子守恒可知该淡黄色物质为S,溶液中存在Fe3+和Mn2+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:3MnO2+2FeS+12H+3Mn2++2Fe3++2S+6H2O;
(4)步骤③中MnO2的作用是把Fe2+氧化生成Fe3+,可以用一种常见的绿色氧化剂的溶液来代替,其化学式为H2O2,物质X是用来调节溶液的pH至a,使Al3+、Fe3+生成氢氧化物沉淀而除去,而Zn2+和Mn2+不能沉淀,a的范围是4.9~5.7;
【例2】是一种重要催化剂。某科研小组以废弃催化剂(含,,,、,有机物等)为原料,按如图流程回收晶体,回答下列问题。
(1)滤渣1的成分主要是 。
(2)X可以为或。若X为,试剂Y的使用量会减少,原因是 (用离子方程式并结合文字加以说明)。
(3)操作A为 、 过滤、洗涤。
【答案】
(1)CuS、S
(2)Y试剂的作用是增大溶液的pH,反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O消耗氢离子
(3)蒸发浓缩 冷却结晶
【详解】(1)向含Ni2+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+离子的溶液中通入H2S,Fe3+被还原为Fe2+,H2S被氧化为S单质,即2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀,即Cu2++H2S=CuS↓+2H+,所以滤渣1的成分主要是CuS、S;
(2)加入试剂Y的目的是调节pH生成Fe(OH)3沉淀,若用H2O2代替Cl2,发生反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,反应消耗H+,所以试剂Y的使用量会减少;
(3)NiCO3沉淀中加盐酸溶解得NiCl2溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得NiCl2•6H2O晶体;
【例3】轻质碳酸钙(CaCO3)是一种重要的化工产品,广泛应用于油漆、塑料、橡胶和造纸等工业。一种以低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及Al2O3)为原料生产高纯度轻质碳酸钙的循环工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)气体A为________,滤渣的主要成分是____________________。
(2)“沉钙”过程中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(3)“系列操作”包含有:____________________。
(4)氧化镁可以在尾液处理中循环使用,______和________可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中。
【答案】
(1)CO2 Fe(OH)3、Al(OH)3、Mn(OH)2
(2)CaCl2+(NH4)2CO3===CaCO3↓+2NH4Cl
(3)加热蒸发、煅烧
(4)HCl NH3
【解析】(1)低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及Al2O3)用盐酸酸溶,CaCO3、MnCO3、Fe2O3及Al2O3分别与盐酸发生复分解反应,离子方程式为CaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ca2+,MnCO3+2H+===H2O+CO2↑+Mn2+,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Al2O3+6H+===2Al3++3H2O,所以气体A为CO2,向粗制的氯化钙溶液中通入氨气,除去Fe3+、Al3+、Mn2+,过滤得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3、Mn(OH)2。
(2)气体A为CO2,用水吸收氨气和二氧化碳生成碳酸铵,“沉钙”过程中氯化钙与碳酸铵发生复分解反应:CaCl2+(NH4)2CO3===CaCO3↓+2NH4Cl得到碳酸钙沉淀和氯化铵。
(3)镁的氯化物在溶液中水解生成氢氧化镁和HCl,加热时HCl挥发促进水解,气体C为氯化氢,最终生成氢氧化镁,焙烧得MgO,“系列操作”包含有加热蒸发、煅烧。
(4)氯化镁加热蒸发,水解生成氢氧化镁和HCl,气体C为氯化氢,溶于水为盐酸,可用于溶解低品位石灰石,氯化铵中加入氧化镁并加热,反应生成氯化镁、氨气和水;向粗制的氯化钙溶液中通入氨气,除去Fe3+、Al3+、Mn2+,所以HCl、NH3可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中。
1.Cr(OH)3可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿(主要成分为Cr2O3,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料生产Cr(OH)3和金属Al的工艺流程如图:
已知:
I.“焙烧”过程中,Cr2O3反应转化为Na2CrO4。
Ⅱ.若溶液中相关离子的物质的量浓度为c,则常温时,lgc与溶液pH的关系如图所示。
Ⅲ.。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,Cr2O3发生反应的化学方程式为 。
(2)“水浸”后滤渣主要成分为 (填化学式);“调pH”时通入的“气体X”是 。
(3)常温下,图象上M点对应的溶液pH= 。
(4)“沉铝”后的母液Ⅱ的主要成分为 ;煅烧步骤的化学方程式为 。
【答案】
(1)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2
(2)Fe2O3 CO2
(3)6.9
(4)(NH4)2SO4 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
【详解】(1)由分析可知,“焙烧”过程中,Cr2O3反应转化为Na2CrO4,Cr2O3发生反应的化学方程式为:2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2,故答案为:2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2;
(2)由上述分析可知,“水浸”后滤渣主要成分为:Fe2O3,“调pH”时通入的“气体X”是:CO2,故答案为:Fe2O3;CO2;
(3)由题干信息可知,,K==1.0×1014,M点c()=c()=10-0.2ml/L,K===1.0×1014,c(H+)=ml/L=10-6.9ml/L,pH=6.9,故答案为:6.9;
(4)由分析可知,用稀硫酸进行“酸浸”后,再进行“沉铝”操作,所得的母液Ⅱ的主要成分为:(NH4)2SO4,由题干工艺流程图可知,加入过量氨水沉铝生成氢氧化铝沉淀,煅烧得到氧化铝和水,故煅烧步骤的化学方程式为:2Al(OH)3Al2O3+3H2O,故答案为:(NH4)2SO4;2Al(OH)3Al2O3+3H2O;
2.闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离,同时得到的可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下:
已知:室温下的
回答下列问题:
(2)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,其主要成分为 (填化学式)。
(3)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
【答案】(2) (3)Fe
【详解】(2)由分析可知,由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的深蓝色溶液①为二氯化四氨合铜,答案:;
(3)由分析可知,滤渣的主要成分为铁,答案:Fe;
3.泻盐()被广泛用于临床,如导泻、利胆等。以菱镁矿渣(主要成分是,含少量、、、、、等)为原料制备泻盐的流程如图所示。
已知:常温下,部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的pH如下表:
回答下列问题:
(1)“酸浸”前常将菱镁矿渣磨成矿粉,其目的是 ;滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)写出加入时发生反应的离子方程式: 。
(3)“调pH”的范围为___________~___________。
(4)已知、两种物质的溶解度与温度的关系如图1所示。
“操作1”采用蒸发浓缩、 (填操作名称,采用如图2装置操作,夹持装置已略去)。
(5)“操作1”分离的可用于制豆腐时“点卤”,“点卤”中是___________(填标号)。
A.保鲜剂B.调味剂C.凝固剂D.增色剂
(6)的热失重曲线如图3所示。
写出过程发生反应的化学方程式: ;点对应固体成分的化学式为 (填标号)。
A. B. C. D.MgO
【答案】
(1)增大接触面积,使反应快速而充分 、
(2)
(3)4.78.9
(4)趁热过滤
(5)C
(6) B
【详解】(1)“酸浸”前需将矿渣磨碎,其目的是:增大固体与酸的接触面积,加大浸取速率,提高镁元素的浸出效率;经分析可知滤渣的主要成分为和CaSO4,故答案为:增大接触面积,使反应快速而充分;、;
(2)加入将Fe2+氧化为Fe3+发生反应,故答案为;
(3)加入试剂MgO调节pH,沉淀和且不引其他杂质离子,但镁离子不沉淀,根据所给数据pH范围为4.78.9,故答案为:4.78.9;
(4)根据图1可知CaSO4溶解度随温度升高而升高幅度不大,若从溶液中得到应采取蒸发浓缩、趁热过滤,除钙同时防止硫酸镁晶体析出,故答案为:趁热过滤;
(5)可用于制豆腐时“点卤”,“点卤”中是凝固剂,故答案为:C;
(6)初始取硫酸镁晶体的物质的量为,失重时,先部分脱水,后全部脱水,最后硫酸镁部分分解,最终硫酸镁全部分解,生成稳定的氧化镁。根据每个点数据,依据相对分子质量判断。在失重过程中镁元素始终存在于固体中且质量不变。计算如下:
b、c的组成分别是、,则b→c的化学方程式:;根据平均值原理,d点组成介于c和e之间,即可以看成由和组成,可以看成,则780℃时所得固体的化学式为,故答案为:;B。
4.以红土镍镉矿(NiS、CdO,含、CuO、PbO、等杂质)为原料回收贵重金属Ni、Cd和Cu,其工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)Cd与Zn同族且相邻,则Cd的价层电子排布式为 。滤渣Ⅰ中除含有硫单质外,还含有 (填化学式)。
(2)溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时(浓度≤10-5ml/L)的pH如下表,则加入物质X所调pH范围为 。
(3)加镍净化时主要反应的离子方程为 。整个流程中可以循环使用的物质有 (填化学式)。
【答案】
(1)4d105s2 SiO2、PbSO4
(2)3.3≤pH<4.7
(3)Ni+Cu2+=Cu+Ni2+ Ni、CO、H2SO4
【详解】(1)Cd与Zn同族且相邻,Zn的价层电子排布式为:3d104s2,则Cd的价层电子排布式为:4d105s2;滤渣Ⅰ中除含有硫单质外,还含有:SiO2、PbSO4;
(2)向滤液中加入不溶物X调节pH,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Ni2+、Cd2+离子不沉淀,故调pH范围为3.3≤pH<4.7;
(3)加镍净化时Cu2+转化为Cu,主要反应的离子方程为:Ni+Cu2+=Cu+Ni2+;根据分析,整个流程中可以循环使用的物质有:Ni、CO、H2SO4;
5.碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(,含有和少量等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:,为无色液体,是硫、磷、硒、溴、碘、樟脑等的良好溶剂,具有挥发性。回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有 (任写一种)。
(2)滤渣Ⅰ经提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分是和 (填化学式)。由回收滤渣Ⅰ中的淡黄色副产品过程中温度控制在50~60℃之间,不宜过高或过低的原因是 。
(3)“除铁”时检验是否除尽时常用的化学试剂 。
(4)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式: 。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是 。
【答案】
(1)搅拌;适当增加硫酸浓度;适当加热等
(2)、S 温度过低,硫的溶解速率小,温度过高,易挥发
(3)溶液
(4)
(5)将溶液加热
【详解】(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可以适当增加硫酸的浓度,充分搅拌,加热等,故答案为:搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等;
(2)滤渣I的主要成份MnO2、SiO2、单质S;回收淡黄色副产品——S的过程中温度控制在50~60℃之间,不宜过高或过低,原因是温度过低,硫的溶解速率小,温度过高,CS2易挥发,故答案为:SiO2;S;温度过低,硫的溶解速率小,温度过高,CS2易挥发;
(3)检验Fe3+常滴加KSCN溶液,溶液呈红色;
(4)“沉锰”(除Mn2+)过程中,加入碳酸氢铵和氨气,生成碳酸锰沉淀,反应的离子方程式为;
(5)氨气易挥发,“赶氨”时,最适宜的操作方法是将溶液加热,故答案为:将溶液加热;
6.从分金渣(主要成分为:)中获取高纯银的流程如图所示。
已知:。
(1)“分银”时AgCl与反应生成的离子方程式为: ,该反应的 。(已知:)
(2)“分银渣”主要成分为、 。(填化学式)
(3)“分银”时浓度与溶液pH的关系如图1;及其与形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2。
①“分银”pH应控制在 范围。
②“沉银”的终点pH应控制在 范围内。
(4)“还原”时HCHO转化为HCOOH,化学方程式为 。
【答案】
(1)
(2)S
(3)
(4)
【详解】(1)由分析可知与硫化银发生氧化还原反应,方程式为;分银时AgCl与反应生成和氯离子,离子方程式为;该反应的化学平衡常数,故答案为;;
(2)由分析可知预处理时产生的单质S不溶于水,则分银渣主要成分为,故答案为;
(3)①反应生成,应调节pH保证溶液中产生大量的,则分银pH应控制在;
②沉银时,向溶液中加入盐酸,使生成氯化银沉淀,则应使转化为,终点pH应控制在;故答案为①;②;
(4)还原时与氯化银、水反应生成、单质银,化学方程式为,故答案为。
7.粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)提铝的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)提高单位时间内粉煤灰浸出率的措施有 (任答一种即可),浸出时Al2O3发生反应的离子方程式为 。
(2)“浸渣”的主要成分除Al2O3残余外,还有 。实验测得,5.0g 粉煤灰(Al2O3的质量分数为30%)经浸出、干燥后得到3.0g“浸渣”(Al2O3的质量分数为8%),Al2O3的浸出率为 。
(3)“沉铝”时,体系中三种物质的溶解度曲线如图所示,加入K2SO4 的化学方程式 ,“沉铝”的最佳方为 。
(4)“焙烧”时,主要反应的化学方程式为 。
(5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回 工序循环使用。
【答案】
(1)适当增大硫酸的浓度或搅拌或加热等 Al2O3 + 6H+ = 2Al3++ 3H2O
(2)SiO2和CaSO4 84%
(3)Al2(SO4)3+ K2SO4 + 24H2O = 2 KAl(SO4)2·12H2O 高温溶解再冷却结晶
(4)或
(5)沉铝
【详解】(1)“浸出”时提高反应速率,提高浸出率的方法有适当增大硫酸的浓度或搅拌或加热等;Al2O3和H2SO4发生反应生成Al2(SO4)3和H2O,离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;故答案为:适当增大硫酸的浓度或搅拌或加热等;Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。
(2)“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外,还有二氧化硅、硫酸钙;5.0g粉煤灰Al2O3的质量为5.0g×30%=1.5g,3.0g“浸渣”Al2O3的质量为3.0g×8%=0.24g,则Al2O3的浸出率为;故答案为:SiO2和CaSO4;84%。
(3)根据沉铝体系中,Al2(SO4)3·18H2O溶解度最大,KAl(SO4)2·12H2O溶解度最小,更容易析出,加入K2SO4沉铝的目的是更多的使Al2(SO4)3转化为KAl(SO4)2·12H2O,使更多的铝元素转化为晶体析出,同时保证晶体纯度,化学方程式为Al2(SO4)3+ K2SO4 + 24H2O = 2 KAl(SO4)2·12H2O;KAl(SO4)2·12H2O溶解度受温度影响较大,“沉铝”的最佳方案为高温溶解再冷却结晶;
故答案为:Al2(SO4)3+ K2SO4 + 24H2O = 2 KAl(SO4)2·12H2O;高温溶解再冷却结晶。
(4)
“焙烧”时,KAl(SO4)2分解为K2SO4、Al2O3和SO3或K2SO4、Al2O3、SO2和O2,反应方程式为2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑;
故答案为:2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)22K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑。
(5)“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4,可在沉铝工序循环使用;
故答案为:沉铝。
8.铁红在涂料工业中用作防锈颜料,也用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂,还可用作精密仪器、光学玻璃的抛光剂等。以硫铁矿为原料制备铁红的工艺流程如图所示。
已知:硫铁矿主要成分为FeS2,还含有少量SiO2、Al2O3等杂质。
回答下列问题:
(1)焙烧前,首先要将硫铁矿粉碎,目的是 。焙烧生成Fe2O3,硫元素转变成SO2,焙烧1mlFeS2转移 ml电子。
(2)浸渣为 (填化学式)。加入硫铁矿还原,发生反应的离子方程式为 。设置还原步骤的目的是 。
(3)为了不引入新的杂质,试剂X可以是_______(填标号)。
A.FeOB.C.FeCO3D.NaOH溶液
(4)加入碳酸氢铵和氨水沉铁时,发生反应的离子方程式为 。
(5)煅烧过程中发生反应的化学方程式为 。
【答案】
(1)增大固体与空气接触的表面积,使硫铁矿焙烧充分 11
(2)SiO2 将Fe3+还原为Fe2+,有利于后续Al3+的去除
(3)ABC
(4)
(5)
【详解】(1)焙烧前,首先要将硫铁矿粉碎,目的是增大固体与空气接触的表面积,使硫铁矿焙烧充分;焙烧时,FeS2与O2发生反应的化学方程式为,根据系数关系,焙烧1mlFeS2转移11ml 电子。
(2)根据分析,浸渣为SiO2;加入硫铁矿将Fe3+还原成Fe2+,同时生成S ,因此离子方程式为;分析流程,溶液中如果存在Fe3+,让Al元素以Al(OH)3沉淀形式除去时,Fe3+必先沉淀,因此用FeS2还原Fe3+的目的是避免在除去Al3+时把Fe3+也一并沉淀。
(3)试剂X的作用是与H+反应调节pH,使Al3+转化成Al(OH)3沉淀,但是不能引入新的杂质,符合条件的物质有FeO、和FeCO3,NaOH溶液可与H+反应,但引入了新杂质Na+,故选ABC。
(4)加入NH4HCO3和混合溶液,将Fe2+转化成Fe(OH)2,离子方程式为。
(5)FeCO3在空气中煅烧转化为Fe2O3,发生反应的化学方程式为:。
9.钽酸锂是一种功能材料。一种以钽渣(主要成分是,含少量杂质油脂和等)为原料制备钽酸锂的流程如下:
已知:+5价具有氧化性;常温下,。
请回答下列问题:
(1)“焙烧”在沸腾炉中进行,常采用“逆流操作”,即在沸腾炉中上部填入固体原料,在下部通入空气,这样操作的目的是 。
(2)列举固体1的一种用途: ;灼烧固体2得到新的固体,则新固体的化学式为 。
(3)“焙烧”中发生的主要反应的化学方程式为 。
(4)“沉钽”中,如果用盐酸替代硫酸,会发生副反应,反应过程中得到电子生成,写出该副反应的离子方程式: 。气体Y可用于 阶段循环利用。
【答案】
(1)增大固气接触面积,增大反应速率
(2)制造红色颜料、炼铁等
(3)
(4) 沉铝
【详解】(1)“焙烧”在沸腾炉中进行,常采用“逆流操作”,即在沸腾炉中上部填入固体原料,在下部通入空气,有利于固气充分接触,加快反应速率,所以这样操作的目的是增大固气接触面积,增大反应速率;
(2)①固体1为Fe2O3,其用途为制造红色颜料、炼铁等;②固体2为Al(OH)3,灼烧氢氧化铝得到Al2O3;
(3)由流程可知,“焙烧”中主要反应是与碳酸钠在空气中焙烧生成钽酸钠、氧化铁和二氧化碳,则主要反应的化学方程式为:;
(4)①依题意,+5价具有氧化性,则钽酸钠具有氧化性,能氧化盐酸生成氯气,故反应的离子方程式为:;
②气体Y是CO2和H2O的混合物,气体X为CO2,则气体Y可以循环用于沉铝阶段循环利用;
10.锂电池是目前应用广泛的新型电池,一种回收钴酸锂废旧电池(主要成分为LiCO2,同时含有少量Fe、Al、C单质)的流程如下图所示。
已知:Fe3+能与C2O结合成[Fe(C2O4)3]3-,[Fe(C2O4)3]3-在强酸性环境下重新转化为Fe3+。
请回答下列问题:
(1)由滤液A制取CC2O4·2H2O的过程发生的 (填“是”或“不是”)氧化还原反应,CC2O4·2H2O中C的化合价为 ,滤渣I的主要成份为 。
(2)用过量的NaOH溶液进行“碱浸”,“碱浸”的目的是 。写出该过程发生的化学反应方程式 。
(3)加入适量盐酸,LiCO2溶解后生成的C3+能将Fe2+氧化为Fe3+,请写出该反应的离子方程式 。
(4)请设计实验方案检验滤液C中的Cl- 。
(5)高铁酸钠(Na2FeO4 ,其中铁为+6价)是一种高效多功能水处理剂。工业上用次氯酸钠和氯化铁为原料来制取高铁酸钠,该反应的离子方程式为: 。
【答案】
(1)不是 +3 C
(2)除去Al
(3)
(4)取少量滤液C中的溶液于试管中,加入足量稀硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明滤液C中含有Cl-
(5)3ClO- +2Fe3++10OH- =2FeO+3Cl- +5H2O
【详解】(1)由分析可知,滤液A中含有C2+,加入草酸铵后,C2+和草酸根后生成CC2O4·2H2O,没有元素化合价发生变化,不是氧化还原反应;CC2O4·2H2O中C为+2价,O为-2价,H为+1价,根据正、负化合价为零的原则可知,CC2O4·2H2O中C的化合价为+3;由分析可知,滤渣I的主要成份为C;
(2)“碱浸”时废旧电池中的Al可以和氢氧化钠反应,则“碱浸”的目的是除去Al;铝和氢氧化钠反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,方程式为:;
(3)根据题给信息可知,C3+与Fe2+反应生成Fe3+和C2+,离子方程式为:;
(4)氯离子可以和银离子反应生成白色沉淀,具体检验方案为:取少量滤液C中的溶液于试管中,加入足量稀硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明滤液C中含有Cl-;
(5)在践碱性条件下,次氯酸根离子可以将三价铁氧化为高铁酸根离子,本身被还原为氯离子,离子方程式为:3ClO- +2Fe3++10OH- =2+3Cl- +5H2O。循环物质的确定
(1)流程图中回头箭头的物质。
(2)生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液),可能是前面某一步反应的相关物质。
副产品的确定
滤渣成分的确定
①过量的反应物。
②原料中不参与反应的物质。
③由原料转化的生成物。
④由杂质转化的沉淀物。
开始沉淀
完全沉淀
阳离子
开始沉淀时的pH
1.6
3.2
7.6
8.9
完全沉淀时的pH
3.1
4.7
9.6
10.9
代号
a
b
c
d
e
摩尔质量/
246
138
120
280
40
组成
离子
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.2
4.7
6.8
沉淀完全的pH
3.3
9.9
9.5
6.7
9.2
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