无机化工生产流程题解题策略

热考题型突破系列,(,十一,),无机化工生产流程题的解题策略,【,题型示例,】,(2013,全国卷,),氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌,含有,(),、,(),、,(),等杂质,的流程如下,:,提示,:,在本实验条件下,(),不能被氧化,;,高锰酸钾的,还原产物是,2,。,回答下列问题,:,(1),反应中除掉的杂质离子是,发生反应,的离子方程式为,;,在加高锰酸钾溶液前,若较低,对,除杂的影响是。,(2),反应的反应类型为,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有。,(3),反应形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是。,(4),反应中产物的成分可能是,3()2,取干燥后的滤饼,11.2 g,煅烧后可得到产品,8.1 g,则,x,等于。,【,解析,】,本题的各步操作目的及变化是,:,工业级氧化锌中含有铁、锰、镍等杂质,第一步加入稀硫酸可以溶解氧化锌,同时让铁、锰、镍转化为金属阳离子,;,第二步在浸出液中加入酸性高锰酸钾溶液,可以除去,2+,和,2+,将它们转化为沉淀除去,此时滤液中剩余,2+,和,2+;,第三步加入锌粉,可以置换出金属镍而除去,;,第四步向滤液中加入碳酸钠溶液可以将,2+,转化为碳酸锌沉淀,;,第五步将碳酸锌沉淀煅烧即可得到纯净的氧化锌固体。,(1),反应中除去的杂质离子是,2+,和,2+,发生反应的,离子方程式为,+327H23()3+,2+5,2 +322H252+4,在加,高锰酸钾之前,若溶液的较低,则铁离子和锰离子不,能生成沉淀而除去。,(2),反应的反应类型是置换反应,过滤所得的滤渣中除了过量的锌外还有置换出来的金属镍。,(3),反应过滤出的沉淀在用蒸馏水洗涤后,若已经洗涤干净则滤液中不含硫酸根离子,因此只需要加入硝酸酸化的硝酸钡溶液即可检验沉淀是否洗涤干净。,(4),第五步煅烧发生反应的方程式为,3()2(1)22O,125+99x 81(1),11.2 g 8.1 g,列比例式,解得,1,。,答案,:(1)2+,和,2+,+327H23()32+5,2 +322H252+4,铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质,(2),置换反应镍,(3),取少量水洗液于试管中,滴入,1,2,滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净,(4)1,【,类题通法,】,1.,物质制备型化工生产流程题的主线,:,原料对原料的预处理核心化学反应产品的分离提纯目标产物,2.,原理型化工生产流程题的解题步骤,:,(1),从题干中获取有用信息,了解生产的产品。,(2),分析流程中的每一步骤所包含的化学原理,如每一步骤中反应物是什么,发生了什么反应,该反应的生成物是什么,对制备产品有什么作用。,(3),从题中获取信息,运用化学反应原理分析制备产品的最佳条件。,【,强化训练,】,(2016,唐山模拟,),新型高效絮凝剂,()4(,碱式硫,酸铁,),常用于污水处理。工业上利用废铁屑,(,含少量氧,化铝、氧化铁等,),生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示,:,已知,:,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表所示,:,沉淀物,()3,()2,()3,开始沉淀时的,2.3,7.5,3.4,完全沉淀时的,3.2,9.7,4.4,请回答下列问题,:,(1),加入少量,3,的目的是调节溶液的,使溶液中的沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是。,(2),在实际生产中,反应,常同时通入,O2,以减少,2,的用量,2,及,2,在反应中均作。若参及反应的,O2,有,11.2 L(,标准状况,),则相当于节约,2,的物质的量为。,(3),碱式硫酸铁溶于水后产生的,()2+,可部分水解生成,2()42+,聚合离子。该水解反应的离子方程式为。,(4),在医药上常用硫酸亚铁及硫酸、硝酸的混合液反应,制备碱式硫酸铁。根据我国该药物的相关质量标准,产,品中不得含有,2+,和 。为检验所得产品中是否含,有,2+,应使用的试剂为,(,填序号,),。,A.,氯水溶液,溶液,D.,酸性,4,溶液,【,解析,】(1),稀硫酸浸取废铁屑后所得的溶液中含,2+,和少量,3+,根据工艺流程可知该步操作是保留,2+,除,去,3+,故加入少量,3,调节溶液可以使,3+,沉,淀,“,搅拌”可以加快化学反应速率。,(2),反应,通入,的,O2,及,2,均作氧化剂,根据得失电子守恒,可以计算,出标准状况下,11.2 L O2,及,2 2,得到的电子数,相等。,(3),依据原子守恒及电荷守恒可以写出,()2+,水解生成,2()42+,的离子方程式,:2()22H2O,2()422,。,(4),因产品中含,3+,检验,2+,时不能采用加氯水和溶液的方法,也不能加溶液,()3,会对检验,2+,产生干扰,;,可以用酸性,4,溶液检验,2+,的存在,如含,2+,则滴入几滴酸性,4,溶液后,溶液紫红色会褪去。,答案,:,(1)Al,3+,加快化学反应速率,(2),氧化剂,2 mol,(3)2Fe(OH),2+,+2H,2,O Fe,2,(OH),4,2+,+2H,+,(4)D,