化工生產(chǎn)流程題

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1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 第 16 講 化工生產(chǎn)流程 【 考綱】 能夠經(jīng)過對生產(chǎn)、 生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中化學(xué)現(xiàn)象以及相關(guān)數(shù)據(jù)和圖形等的觀察 , 獲取有關(guān)的感性知識和印象 , 并運(yùn)用分析、 比較、 歸納等方法對所獲取的信息 進(jìn)行初步加工和應(yīng)用的能力。 【課前檢測】 1．【 江蘇】以硫鐵礦 ( 主要成分為 FeS2) 為原料制備氯化鐵晶體 ( FeCl36H2O) 的 工藝 流程 如下 : 回答下列問題 

2、 : ( 1) 在一定條件下 , SO2 轉(zhuǎn)化為 SO3 的反應(yīng)為 SO2＋O2 SO3, 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表 示 式 為 K ＝ ; 過 量 的 SO2 與 NaOH 溶 液 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 。 ( 2) 酸 溶 及 后 續(xù) 過 程 中 均 需 保 持 鹽 酸 過 量 , 其 目 的 是 、 。 ( 3) 通 氯 氣 氧 化 后 時(shí) , 發(fā) 生 的 主 要 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為 ; 該 過 程 產(chǎn) 生 的 尾 氣  可 用 堿 溶 液 吸 收 

3、,  尾 氣 中 污 染 空 氣 的 氣 體 為 ( 寫化學(xué)式 ) 。 2．【 江蘇】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  : 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)

4、，請聯(lián)系改正或者刪除。 ( 1) 酸 溶 后 溶 液 中 pH 1 , Ba( FeO2 )2 與 HNO3 的 反 應(yīng) 化 學(xué) 方 程 式 為 。 ( 2) 酸溶時(shí)一般控制反應(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(shí)際 , 選用的 X 為 ( 填化學(xué)式 ) ; 中和Ⅰ使溶 液中 (填離子符號 ) 的濃度減少 ( 中和Ⅰ引起的溶液體積變化可忽略 ) 。 ( 4

5、) 上述流程中洗滌的目的是 。 工業(yè)流程類型 : 【考題引路】 【典例 1】碳酸錳 ( MnCO) 是理想的高性能強(qiáng)磁性材料 , 也是制備 MnO、 MnO 3 2 3 2 等錳的氧化物的重要原料 , 廣泛用于電子、 化工、 醫(yī)藥等行業(yè)。一種制備 MnCO 3 的生產(chǎn)流程如下圖所示。 已知生成氫氧化物的 pH和有關(guān)硫化物的 Ksp 如下表 :

6、 物質(zhì) Fe(OH) 3 Fe(OH) 2 Mn(OH) 2 開始沉淀 pH 2.7 7.6 8.3 完全沉淀 pH 3.7 9.6 9.8 物質(zhì) MnS CuS PbS K sp — 13 — 36 — 28 2.5 10 6.3 10 8.0 10 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 軟錳礦主要成分為 MnO2, 其中含有鐵、 鋁、 硅的氧化物和少量重金屬化合 物雜質(zhì) , SO 2 來自工業(yè)廢氣。流程①中主要發(fā)生的反應(yīng)有 : MnO2 ＋ SO2==

7、==MnSO4 3+ 2+ 2— + 2Fe ＋ SO2＋ 2HO====2Fe＋SO4 ＋4H。 ( 1) 流程①中所得 MnSO4溶液的 pH 比軟錳礦漿的 pH ( 填”大”或”小” ) , 該流程可與 ( 填寫工業(yè)生產(chǎn)名稱 ) 聯(lián)合 , 生產(chǎn)效益更高。 ( 2) 反 應(yīng) ② 的 目 的 是 將 溶 液中 的 Fe2+ 氧 化 成 Fe3+, 其 離 子 反 應(yīng) 方 程 式 為 , 這 樣 設(shè) 計(jì) 的 目 的 和 原 理 是 。 ( 3) 反應(yīng)③中硫化鈉的作用是使重金屬離子轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀 , 碳酸鈣的作用 是

8、 。 ( 4) 反應(yīng)④發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為 : MnSO4+ 2NH4HCO3= MnCO3↓+ (NH4) 2SO4 + CO2↑ + H2O。 反應(yīng)中一般需加入稍過量的 NH4HCO3, 且控制溶液的 pH為 6.8 ～7.4 。加入稍過量 的 NH4HCO3 的 目 的 是 , 溶 液 的 pH 不 能 過 低 的 原 因 是 。 ( 5) 軟錳礦中錳的浸出有兩種工藝 : 工藝 A: 軟錳礦漿與含 SO2 的工業(yè)廢氣反應(yīng) 工藝 B: 軟錳礦與煤炭粉混合 , 焙燒后加稀硫酸溶解。 其中工藝 A 的

9、優(yōu)點(diǎn)是 。( 答對 1 個(gè)即可 ) 【典例 2】工業(yè)上?；厥找睙掍\廢渣中的鋅 ( 含有 ZnO、 FeO、 Fe O、 CuO、 Al O 2 3 2 3 等雜質(zhì) ) , 并用來生產(chǎn) Zn(NO) 2 6HO晶體 , 其工藝流程為 : 3 2 鋅廢渣 Zn 粉 硝酸 酸浸 除雜 I 除雜Ⅱ 加熱濃縮 操作 A 過濾 成品 空氣 過濾 過濾 過濾 烘干

10、 有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的 pH 如下表 : 氫氧化物 Al(OH) 3 Fe(OH) 3 Fe(OH) 2 Cu(OH) 2 Zn(OH) 2 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 開始沉淀的 pH 3.3 1.5 6.5 4.2 5.4 沉淀完全的 pH 5.2 3.7 9.7 6.7 8.0 ⑴在”酸浸”步驟中 , 為提高鋅的浸出速率 , 除通入空氣”攪拌”外 , 還可采取 的措施是 。 ⑵上述工藝流程中多

11、處涉及”過濾” , 實(shí)驗(yàn)室中過濾操作需要使用的玻璃儀器 有 。 ⑶在”除雜 I ”步驟中 , 需再加入適量 H2O2 溶液 , H 2O2 與 Fe2+反應(yīng)的離子方程式 為 。為使 Fe(OH)3 、 Al(OH) 3 沉淀完全 , 而 Zn(OH)2 不沉淀 , 應(yīng)控制溶液 的 pH 范圍為 。檢驗(yàn) Fe3+是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是 。 ⑷加入 Zn 粉的作用是 。”操作 A”的名稱是 。 【考題引路 】 【典例 3】醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補(bǔ)鈣、 抗過敏和消炎等藥物。 以工業(yè)碳酸鈣 ( 含

12、 有少量 Na+、 Al 3+、 Fe 3+等雜質(zhì) ) 生產(chǎn)醫(yī)藥級二水合氯化鈣 ( CaCl 2 2HO) 的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為 97.0%~103.0%) 的主要流程如下 : ( 1) 除 雜 操 作 是 加 入 氫 氧 化 鈣 , 調(diào) 節(jié) 溶 液 的 pH 為 8.0~8.5, 目 的 是 。檢驗(yàn) Fe( OH) 3 是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作 是 。 ( 2) 酸 化 操 作 是 加 入 鹽 酸 , 調(diào) 節(jié) 溶 液 的 PH 約 為 4.0, 其 目 的 有 : ① ; ② ;

13、 ③ 。 【典例 4】 鈦白粉 ( 主要成分是 TiO2) , 廣泛用于油漆、 塑料、 造紙等行業(yè) , 還 ( 3 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 (1)  鈦酸亞鐵 ) 為主要原料生產(chǎn)鈦白粉并獲得副產(chǎn)品 圖。 鈦鐵礦與硫酸發(fā)生反應(yīng)①的化學(xué)方程式為  FeSO47H2O的工藝流程 ; 在TiOSO4和 FeSO4 溶液中加入 Fe的目的是 。

14、 (2) 溶液Ⅱ中 TiOSO4 在加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)②的離子方程式為 ; 可 回收 利用的物 質(zhì) 是 。 (3) 為測定溶液Ⅱ中 TiOSO4 的含量 , 首先取待測鈦液 10 mL 用水稀釋至 100 mL, 加過量鋁粉 , 充分振蕩 , 使其完全反應(yīng) : 3TiO 2 + +Al+6H +=3Ti 3 + +Al 3+ +3H2 O。 過濾 后 , 取出濾 液 20.00 mL, 向其中滴 加 2～ 3滴 KSCN溶液作指示劑

15、, 用___________( 填一種玻璃儀器的名稱 ) 滴加 -1 , 用去了 30.00mL 0.1000 molL FeCl 3 溶液 , 當(dāng)溶液出現(xiàn)紅色達(dá)到滴定終點(diǎn) FeC13溶液。待測鈦液中 TiOSO4的物質(zhì)的量濃度是 。 【知識整合】 1 、 方 程 式 的 書 寫 方 法 __________________________________________________________

16、 2 、 物 質(zhì) 的 制 備 條 件 控 制 ________________________________________________________ 3 、 常 見 實(shí) 驗(yàn) 操 作 需 要 的 儀 器 ____________________________________________________ 4、 考察類型 : 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 溫 度 ____________

17、________________________________________________________ 濃 度 _____________________________________________________________________ 接 觸 面 積 ________________________________________________________________ 酸堿性的控制 __________________________________________________________ 沉淀洗滌方法

18、 _________________________________________________________ 第 16 講 化工生產(chǎn)流程 作業(yè)紙 1、 硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常見菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅 , 菱鋅礦 的主要成分是 ZnCO3, 并含少量的 Fe2O3 、 FeCO3 MgO、 CaO 等 , 生產(chǎn)工藝流程示 意如下 : （ 1） 將菱鋅礦研磨成粉的目的是 _____。 （ 2） 完成”氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式

19、 : □Fe (O H) 2 +□____+□_____==□Fe(O H) 3 + □CI- (3) 針鐵礦 ( Goethite) 是以德國詩人歌德 ( Go ethe) 名字命名的 , 組成元素是 Fe、 O 和 H, 化學(xué)式量為 89, 化學(xué)式是 _______。 ( 4) 根據(jù)下表數(shù)據(jù) , 調(diào)節(jié)”濾液 2”的 pH時(shí), 理論上可選用的最大區(qū)間為 ______。 Mg ( OH) 2 Zn( OH) 2 MgCO CaCO 3 3 開始沉淀的 pH 10．4 6．

20、4 — — 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 沉淀完全的 pH 12．4 8． 0 — — 開始溶解的 pH — 10． 5 — — Ksp 5． 6 10 12 — 6． 8 10 6 2． 8 10 9 ( 5) 工 上從” 液 3”制取 MgO 程中 , 合適的反 物是 ______( 填序號 ) 。 a．大理石粉 b ．石灰乳 c ． 堿溶液 d ． 堿溶液 ( 6) ” 液 4”之后的操作依次 ______、 _______ 、 過濾 ,

21、洗 , 干燥。 ( 7) 分析 中數(shù)據(jù) , 菱 粉中 ZnCO3 的 量分?jǐn)?shù)不低于 ________。 2． 化 是常 的水 理 , 工 上制 無水 FeCl3 的一種工 如下 : 鐵 氯 反 爐 捕集器 冷卻器 無水三 化 尾 吸收塔 三 化 ? 吸收 Q

22、 3 2 ( 1) FeCl 6H O 試 寫 出 吸 收 塔 中 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式: 。 ( 2) 六水合 化 在水中的溶解度如下 : 溫度 /℃

23、 0 10 20 30 50 80 100 溶解度 (g/100gH 2O) 74.4 81.9 91.8 106.8 315.1 525.8 535.7 從 FeCl3 溶液制得 FeCl36H2O晶體的操作步 是 : 加入少量 酸、 、 、 、 洗 、 干燥。 ( 3) 常溫下 , 若溶液的 pH控制不當(dāng)會使 Fe3+沉淀 , pH ＝4 時(shí), 溶液中 c(Fe 3+) ＝

24、 。 ( 常溫下 K 3 ] ＝ 2.6 10 ―39 。 sp[Fe(OH) ) ( 4) FeCl 3 的 量分?jǐn)?shù)一般可用碘量法 定 : 稱取 m 無水 化 品 , 溶于稀 g 酸, 再 移到 100mL容量瓶 ,

25、 用蒸 水定容 ; 取出 10.00mL, 加入稍 量的 KI 溶 液 , 充分反 后 , 滴入某一指示 并用 c ―1 2 2 3 溶液滴定用去 V 。 已 L mol NaS O mL ( 知: I 2 － ＝ 2I － ＋S4O 2－ ) 2＋ 2S2O3 6