资源描述
微专题,26,化学工艺流程,物质的制备与提纯,【题型研析】,无机化工流程题具有很强的综合性，是每年高考的固定题型，这类试题的特点是情境新，问题设置每年都有独到之处。题目一般将化工生产流程或流程中的某一片段用框图的形式表示出来，主要涉及化学实验的基本操作、物质的性质、制备与转化、混合物的分离与提纯、陌生情景中化学方程式的书写及简单计算等内容。此类试题阅读量大、陌生度高，要求考生将所学知识与框图中物质转化的相关信息充分融合，从而挖掘图表中的有用信息，提高自身解决问题的能力。,【命题模型】,1,工艺流程图示,根据工艺流程的生产阶段特征，近五年高考题中所涉及的工艺流程题一般分为三个阶段，即原料预处理阶段、物质转化及除杂阶段、产品的获得及纯化阶段。,2,流程转化中的,“,四大思想,”,(1),元素守恒思想。原料中的,“,核心元素,”,经多步转化，最终,“,存留,”,于目标产物中，该思想是工艺流程图的主线。,(2),物料转化思想。工艺流程图中呈现的各个,“,方框,”,一般表示工业生产中的反应釜，方框中的物质表示反应釜中的,“,主要物质,”,，方框之间的,“,箭头,”,表示,“,转化关系,”,，箭头的上方或下方一般注明转化时加入的试剂或需控制的条件等。,(3),教材联系生产的思想。工艺流程题中的大部分化学反应来源于教材，部分陌生的化学反应，其反应原理也源于教材；工艺流程图中的工业操作,(,反应装置,),与教材中的实验操作,(,实验装置,),相对应。,(4),绿色环保思想。对环境无害的物质可以直接排放，部分物质需要循环利用，实现资源利用最大化。,【分类突破】,题型一,物质制备型工艺流程题,1,制备过程中原料预处理的,5,种常用方法,看方法,想目的,研磨,增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率,水浸,与水接触反应或溶解,酸浸,与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去,灼烧,除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了使海带中难溶于水的碘元素转化为易溶的,I,煅烧,改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土,2.,制备过程中控制反应条件的,6,种方法,看方法,想目的,调节溶液的,pH,常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀,控制温度,根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,控制压强,改变速率，影响平衡,使用合适的催化剂,改变反应速率，控制达到平衡所需要的时间,趁热过滤,防止某物质降温时析出,冰水洗涤,洗去固体表面的杂质离子，并减少固体在洗涤过程中的溶解损耗,特别提醒,调节,pH,所需的物质一般应满足两点,(1),能与,H,反应，使溶液的,pH,变大。,(2),不引入新杂质。例如若要除去,Cu,2,中混有的,Fe,3,，可加入,CuO,、,Cu(OH),2,或,Cu,2,(OH),2,CO,3,等物质来调节溶液的,pH,，不可加入,NaOH,溶液、氨水等。,3.,化工流程题中表述性词汇,“,八大答题方向,”,化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语就是隐性信息，它可以暗示我们所应考虑的答题角度。常见的有,(1),“,控制较低温度,”,常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。,(2),“,加过量试剂,”,常考虑反应完全或增大转化率、提高产率等。,(3),“,能否加其他物质,”,常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度,。,(4),“,在空气中或在其他气体中,”,主要考虑,O,2,、,H,2,O,、,CO,2,、其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。,(5),“,判断沉淀是否洗净,”,常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。,(6),“,检验某物质的设计方案,”,通常取少量某液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。,(7),“,控制,pH,”,常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。,(8),“,用某些有机试剂清洗,”,降低物质的溶解度，有利于产品析出；,洗涤沉淀：减少损耗和提高利用率等。,4,教材中重要物质制备的工艺流程,资源：海洋,资源：矿产,例,1,某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属,Ni,、,Al,、,Fe,及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体,(NiSO,4,7H,2,O),：,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的,pH,如下表所示：,金属离子,Ni,2,Al,3,Fe,3,Fe,2,开始沉淀时,(,c,0.01 molL,1,),的,pH,7.2,3.7,2.2,7.5,沉淀完全时,(,c,1.0,10,5,molL,1,),的,pH,8.7,4.7,3.2,9.0,回答下列问题：,(1),“,碱浸,”,中,NaOH,的两个作用分别是,_,_,_,。,为,回收金属，用稀硫酸将,“,滤液,”,调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式,_,_,_,。,(2),“,滤液,”,中含有的金属离子是,_,。,(3),“,转化,”,中可替代,H,2,O,2,的物质是,_,。若工艺流程改为先,“,调,pH,”,后,“,转化,”,，,即,“,滤液,”,中可能含有的杂质离子为,_,。,除去油脂、溶解铝及其氧化物,H,=,=Al(OH),3,H,2,O,Ni,2,、,Fe,2,、,Fe,3,O,2,或空气,Fe,3,(4),利用上述表格数据，计算,Ni(OH),2,的,K,sp,_(,列出计算式,),。如果,“,转化,”,后的溶液中,Ni,2,浓度为,1.0 molL,1,，则,“,调,pH,”,应控制的,pH,范围是,_,。,(5),硫酸镍在强碱溶液中用,NaClO,氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的,NiOOH,。写出该反应的离子方程式,_,。,(6),将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是,_,。,0.01,(10,7.2,14,),2,3.2,6.2,2Ni,2,ClO,4OH,=,=2NiOOH,Cl,H,2,O,提高镍回收率,解析：,(1),油脂可在,NaOH,溶液中发生水解反应生成可溶性的高级脂肪酸钠和甘油，并且,NaOH,溶液能溶解,Al,和,Al,2,O,3,，,2Al,2NaOH,2H,2,O,=,=2NaAlO,2,3H,2,、,Al,2,O,3,2NaOH,=,=2NaAlO,2,H,2,O,，故,“,碱浸,”,中,NaOH,的两个作用分别是除去油脂和溶解铝及其氧化物。,“,滤液,”,中含有,NaAl(OH),4,(,也可写成,NaAlO,2,),，向其中加入稀,H,2,SO,4,调为中性会生成,Al(OH),3,沉淀，反应的离子方程式为,H,=,=Al(OH),3,H,2,O,或,H,H,2,O,=,=Al(OH),3,。,(2),“,滤液,”,中含有,Ni,、,Fe,、,NiO,、,FeO,、,Fe,2,O,3,以及少量其他不溶物，加入稀,H,2,SO,4,后主要发生反应,Ni,2H,=,=Ni,2,H,2,、,Fe,2H,=,=Fe,2,H,2,、,NiO,2H,=,=Ni,2,H,2,O,、,FeO,2H,=,=Fe,2,H,2,O,、,Fe,2,O,3,6H,=,=2Fe,3,3H,2,O,，故,“,滤液,”,中含有的金属离子是,Ni,2,、,Fe,2,、,Fe,3,。,(3)H,2,O,2,的作用是在酸性条件下将,Fe,2,氧化为,Fe,3,(2Fe,2,H,2,O,2,2H,=,=2Fe,3,2H,2,O),，且在,“,转化,”,中不引入新杂质，故可替代,H,2,O,2,的物质是,O,2,或空气，发生反应,4Fe,2,O,2,4H,=,=4Fe,3,2H,2,O,，也不引入新杂质。加,NaOH,溶液,“,调,pH,”,的目的是生成,Fe(OH),3,沉淀除去,Fe,3,，为除尽,Fe,3,而又不生成,Ni(OH),2,沉淀，需控制,pH,范围：,3.2,pH7.2,；此时溶液中还存在,Fe,2,，,H,2,O,2,可将,Fe,2,氧化为,Fe,3,，故,“,滤液,”,中可能含有的杂质离子为,Fe,3,。,(4),开始形成,Ni(OH),2,沉淀或沉淀完全时，都存在沉淀溶解平衡：,Ni(OH),2,(s),Ni,2,(aq),2OH,(aq),，,K,sp,c,(Ni,2,),c,2,(OH,),，开始沉淀时，,c,(Ni,2,),0.01 molL,1,，,c,(OH,),1.0,10,7.2,14,molL,1,，故,K,sp,0.01,(10,7.2,14,),2,；沉淀完全时，,c,(Ni,2,),1.0,10,5,molL,1,，,c,(OH,),1.0,10,8.7,14,molL,1,，,K,sp,10,5,(10,8.7,14,),2,。由上述分析得,K,sp,1.0,10,15.6,，若,“,转化,”,后的溶液中,c,(Ni,2,),1.0 molL,1,，生成,Ni(OH),2,沉淀的最小,c,(OH,),molL,1,1.0,10,7.8,molL,1,，,c,(H,),molL,1,1.0,10,6.2,molL,1,，,pH,6.2,，故既要除尽,Fe,3,，又不形成,Ni(OH),2,沉淀，应控制的,pH,范围是,3.2,6.2,。,(5)Ni,2,被氧化为,NiOOH,，,ClO,被还原为,Cl,，故在强碱溶液中该反应的离子方程式为,2Ni,2,ClO,4OH,=,=2NiOOH,Cl,H,2,O,。,(6),分离出,NiSO,4,晶体后的母液中含有,Ni,2,(,饱和,NiSO,4,溶液,),，故将母液收集、循环使用，其意义是提高镍回收率。,跟踪训练,1,钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以,3,、,4,、,5,价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及,SiO,2,、,Fe,3,O,4,。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备,NH,4,VO,3,。,该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的,pH,如下表所示：,金属离子,Fe,3,Fe,2,Al,3,Mn,2,开始沉淀,pH,1.9,7.0,3.0,8.1,完全沉淀,pH,3.2,9.0,4.7,10.1,回答下列问题：,(1),“,酸浸氧化,”,需要加热，其原因是,_,。,(2),“,中和沉淀,”,中，钒水解并沉淀为,V,2,O,5,x,H,2,O,，随滤液,可除去金属离子,K,、,Mg,2,、,Na,、,_,，以及部分的,_,_,_,。,(3),“,沉淀转溶,”,中，,V,2,O,5,x,H,2,O,转化为钒酸盐溶解。滤渣,的主要成分是,_,。,(4),“,调,pH,”,中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是,_,。,(5),“,沉钒,”,中析出,NH,4,VO,3,晶体时，需要加入过量,NH,4,Cl,，其原因是,_,。,加快酸浸和氧化反应速率,(,促进氧化完全,),Mn,2,Al,3,和,Fe,3,Fe(OH),3,NaAlO,2,HCl,H,2,O,=,=Al(OH),3,NaCl,利用同离子效应，促进,NH,4,VO,3,尽可能析出完全,解析：,(1),“,酸浸氧化,”,中温度较低时，酸浸和氧化反应速率较慢。为了加快酸浸和氧化反应速率，需要加热。,(2),根据表格中数据知，,pH,在,3.0,3.1,时，铁离子接近沉淀完全，少量铁离子随滤液,除去，,Al,3,部分沉淀，大量铝离子随滤液,除去，,K,、,Mg,2,、,Na,、,Mn,2,随滤液,除去。,(3),在,pH,13,的强碱性溶液中，,V,2,O,5,x,H,2,O,转化为钒酸盐而溶解，,Al(OH),3,转化为,NaAlO,2,而溶解，,Fe(OH),3,不溶，故滤渣,的主要成分是,Fe(OH),3,。,(4)pH,8.5,时铝元素沉淀，故,“,调,pH,”,时生成氢氧化铝沉淀，反应的化学方程式为,NaAlO,2,HCl,H,2,O,=,=Al(OH),3,NaCl,。,(5),“,沉钒,”,时加入过量,NH,4,Cl,的原因是利用同离子效应，使,NH,4,VO,3,尽可能析出完全。,跟踪训练,2,硼酸,(H,3,BO,3,),是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿,(,含,Mg,2,B,2,O,5,H,2,O,、,SiO,2,及少量,Fe,2,O,3,、,Al,2,O,3,),为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：,回答下列问题：,(1),在,95,“,溶浸,”,硼镁矿粉，产生的气体在,“,吸收,”,中反应的化学方程式,为,_,。,(2),“,滤渣,1,”,的主要成分有,_,。,为检验,“,过滤,1,”,后的滤液中是否含有,Fe,3,，可选用的化学试剂是,_,。,(3),根据,H,3,BO,3,的解离反应：,，,K,a,5.81,10,10,，可判断,H,3,BO,3,是,_,酸；在,“,过滤,2,”,前，将溶液,pH,调节至,3.5,，目的,是,_,。,(4),在,“,沉镁,”,中生成,Mg(OH),2,MgCO,3,沉淀的离子方程式为,_,_,_,，母液经加热后可返回,_,工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是,_,。,NH,4,HCO,3,NH,3,=,=(NH,4,),2,CO,3,SiO,2,、,Fe,2,O,3,、,Al,2,O,3,KSCN,溶液,一元弱,将溶液中的硼元素转化为,H,3,BO,3,，促进析出,2H,2,O,Mg(OH),2,MgCO,3,溶浸,高温焙烧,解析：,(1),硼镁矿粉中加入,(NH,4,),2,SO,4,溶液反应生成氨气，氨气与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为,NH,4,HCO,3,NH,3,=,=(NH,4,),2,CO,3,。,(2),硼镁矿中的,SiO,2,、,Fe,2,O,3,、,Al,2,O,3,与,(NH,4,),2,SO,4,溶液不反应，也不溶解，过滤后形成滤渣,1,。因为,KSCN,溶液遇,Fe,3,变为红色，所以,KSCN,溶液常用于,Fe,3,的检验。,(3),根据题目信息中,H,3,BO,3,的解离方程式和,K,a,的数值可知，,H,3,BO,3,为一元弱酸。在,“,过滤,2,”,前，将溶液,pH,调节至,3.5,，目的是将溶液中的硼元素转化为,H,3,BO,3,沉淀析出。,(4),根据工艺流程中的原料进入情况及生成物情况可知，,“,沉镁,”,时加入的原料为,(NH,4,),2,CO,3,溶液、,MgSO,4,溶液，产物为,，因此反应的离子方程式为,2H,2,O,Mg(OH),2,MgCO,3,或,H,2,O,=,=Mg(OH),2,MgCO,3,CO,2,。母液的主要成分为硫酸铵，可以返回到,“,溶浸,”,工序循环使用。碱式碳酸镁热稳定性差，可以在高温焙烧的条件下制取氧化镁，化学方程式为,Mg(OH),2,MgCO,3,2MgO,CO,2,H,2,O,。,微点拨,拆分流程图,“,三看、二挖、一联,”,【三看】,看原料成分和产物成分，如典例中的原料是,Ni,的氧化物，杂质是油脂及,Al,、,Fe,的氧化物，需要除去。产物是硫酸镍晶体,看流程图中物质的,“,进,”,和,“,出,”,，以及保留的中间产物、反应条件、实验操作等,看,“,已知信息,”,或问题中的提示信息，如典例中各种金属离子开始沉淀和完全沉淀的,pH,【二挖】,挖流程图中涉及的显性反应和隐性反应，如铝的氧化物碱浸时与,NaOH,溶液的反应为显性反应，而转化时,H,2,O,2,将滤液,中,Fe,2,氧化成,Fe,3,的反应为隐性反应,挖题目中限制词的含义，如,“,过量,”“,少量,”“,先调,pH,后转化,”,等,【一联】,无机化工流程题中某些陌生的物质往往是教材中元素化合物知识的迁移，联系教材知识是解决问题的关键，如典例中从溶液中获取硫酸镍晶体可联系教材中获取硫酸亚铁晶体,(FeSO,4,7H,2,O),的方法,题型二,物质分离、提纯型工艺流程题,1,把握物质提纯的,6,种常用方法,看目的,选方法,除去可溶性杂质,水溶法,除去碱性杂质,酸溶法,除去酸性杂质,碱溶法,除去还原性或氧化性杂质,氧化还原法,除去受热易分解或易挥发的杂质,加热灼烧法,除去酸性,Cu,2,溶液中的,Fe,3,等,调,pH,法,2.,正确选择物质分离的,6,种常用方法,看目的,选方法,分离难溶物质和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法,过滤,(,热滤或抽滤,),利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提纯分离物质，如用,CCl,4,或苯萃取溴水中的溴,萃取和分液,提纯溶解度随温度变化不大的溶质，如,NaCl,蒸发结晶,提纯溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如,KNO,3,、,FeCl,3,、,CuCl,2,、,CuSO,4,5H,2,O,、,FeSO,4,7H,2,O,等,冷却结晶,分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇与甘油,蒸馏或分馏,利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨与氮气、氢气,冷却法,3.,物质成分确定的,3,类方法,(1),滤渣、滤液成分的确定,要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：,反应过程中哪些物质,(,离子,),消失了？,所加试剂是否过量或离子间发生化学反应又产生了哪些新离子？这些离子间是否会发生反应？,(2),循环物质的确定,(3),副产品的判断,例,2,活性氧化锌是一种新型多功能无机材料，以粗氧化锌,(,含铁、铜的氧化物,),为原料提纯获得纯净活性氧化锌的生产过程如下,：,已知各相关氢氧化物沉淀的,pH,范围如下表所示：,Zn(OH),2,Fe(OH),2,Fe(OH),3,Cu(OH),2,开始沉淀,pH,5.4,7.0,2.3,4.7,完全沉淀,pH,8.0,9.0,4.1,6.7,请回答下列问题：,(1),步骤,中加入,H,2,O,2,溶液的作用是,_,_,_,(,用离子方程式表示,),。,(2),用,ZnO,调节,pH,，以除去含铁杂质，调节,pH,的适宜范围是,_,。,(3),步骤,中加入,Zn,粉的作用,：,_,_,_,；,进一步调节溶液的,pH,。,(4),碱式碳酸锌,Zn,2,(OH),2,CO,3,煅烧的化学方程式,为,_,_,_,。,2Fe,2,H,2,O,2,2H,=,=2Fe,3,2H,2,O,4.1,pH4.7,除去溶液中的,Cu,2,解析：,(1),根据上图转换关系可知，加入,H,2,O,2,溶液的作用是将溶液中的,Fe,2,氧化成,Fe,3,，其离子方程式为,2Fe,2,H,2,O,2,2H,=,=2Fe,3,2H,2,O,。,(2),加入,ZnO,调节,pH,的目的是使,Fe,3,完全沉淀，而使,Cu,2,不沉淀，需控制溶液,pH,的范围为,4.1,pH4.7,。,(3)Zn,粉能与溶液中的,Cu,2,发生置换反应，除去,Cu,2,；,Zn,粉还能与过量的稀硫酸反应，进一步调节溶液的,pH,。,(4),煅烧碱式碳酸锌生成,ZnO,、,CO,2,和,H,2,O,，其化学方程式为,Zn,2,(OH),2,CO,3,2ZnO,CO,2,H,2,O,。,流程图解,流程图中各步主要转换如下：,跟踪训练,3,某化学实验室以一种工业上的废渣,(,废渣主要含有,MgCO,3,、,MgSiO,3,和少量,Fe,、,Al,的氧化物,),为原料，制备,MgCO,3,3H,2,O,。实验流程如下图所示,：,(1),为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有,_,_,_(,任写一点,),，酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式,为,_,。,(2),加入,30%H,2,O,2,的目的是,_,。,(3),用萃取分液的方法除去溶液中的,Fe,3,。,加入,30%H,2,O,2,后，检验溶液中是否含有,Fe,2,的最佳试剂是,_,。,萃取分液完成后，检验水相中是否含有,Fe,3,的最佳试剂是,_,。,升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等,MgCO,3,2H,=,=Mg,2,H,2,O,CO,2,、,MgSiO,3,2H,=,=Mg,2,H,2,SiO,3,将,Fe,2,氧化为,Fe,3,，便于除铁,K,3,Fe(CN),6,溶液,KSCN,溶液,(4),室温下，除去,MgSO,4,溶液中的,Al,3,(,使,Al,3,浓度小于,1,10,6,molL,1,),而不引入其他杂质，应加入的试剂,X,为,_,，应调节,pH,的范围为,_,。已知：,K,sp,Al(OH),3,1.0,10,33,；,pH,8.5,时，,Mg(OH),2,开始沉淀。,(5),向滤液中加入,Na,2,CO,3,溶液生成,MgCO,3,沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现,象,？,CO,3,5.0pH,1.0,10,9,molL,1,，即,pH,应大于,5.0,，又因为,pH,8.5,时，,Mg(OH),2,开始沉淀，所以应调节,pH,的范围为,5.0pH1.7,时，,pH,越大，金属离子萃取率越低，其中,Fe,3,萃取率降低的原因是,_,。,(4),用,“,反萃取,”,得到的,CuSO,4,溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为,_,。,(5),在萃取后的,“,水相,”,中加入适量氨水，静置，再经过滤、,_,、干燥、,_,等操作可得到,Fe,2,O,3,。,Fe,3,水解程度随,pH,的升高而增大,32,7,洗涤,煅,烧,解析：,(4),在碱性条件下，,Cu,2,与,N,2,H,4,反应生成氮气和铜，离子方程式为,2Cu,2,N,2,H,4,4OH,=,=2Cu,N,2,4H,2,O,，反应中还原产物为,Cu,，氧化产物为,N,2,，质量之比为,(2,64),28,32,7,。,微点拨,工艺流程中常考的文字叙述答题模板,(1),滴定终点的判断：当滴入最后一滴标准液时，溶液颜色由,色变为,色，且半分钟内不恢复原色,(,注：只写,“,变色,”,或,“,褪色,”,不得分,),。,(2),洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸馏水,(,或特定试剂,),至没过沉淀，待水,(,或特定试剂,),自然流下后，重复以上操作,2,3,次。,(3),检验沉淀是否洗涤干净：取最后一次的洗涤液，滴加,试剂,(,可与某种杂质离子发生沉淀反应,),，如果没有沉淀生成，说明沉淀洗涤干净；否则说明沉淀未洗涤干净,(,注：这种情况因为离子浓度较低，应该选用反应灵敏的特征反应；此时一般不用焰色试验检验,),。,(4),检验沉淀是否完全的方法：静置，向上层清液中继续滴加,试剂，若没有沉淀生成，说明沉淀完全；若出现沉淀，则说明沉淀未完全。,(5),萃取操作：在分液漏斗中加溶液和萃取剂，右手按住漏斗上口的玻璃塞，左手握活塞，倒转用力振荡，放气，正立，放在铁圈上静置。,情,境,创,新,设,计,亚氯酸钠,(NaClO,2,),是一种重要的杀菌消毒剂，同时也是对烟气进行脱硫脱硝的吸收剂。,以氯酸钠,(NaClO,3,),为原料制备,NaClO,2,粗品的工艺流程如下图所示：,已,知：,.,纯,ClO,2,易分解爆炸，,空气中,ClO,2,的体积分数在,10%,以下比较安全；,.NaClO,2,在碱性溶液中能稳定存在，在酸性溶液中迅速分解。,问题探究,(1)NaClO,3,溶液在酸性条件下与通入的,SO,2,发生氧化还原反应，写出该反应的化学方程式,。,_,(,2),将,ClO,2,气体通入,H,2,O,2,、,NaOH,溶液中发生反应生成,NaClO,2,，写出该反应的离子方程式，反应中,H,2,O,2,起的作用是什么？,NaClO,3,3SO,2,3H,2,O,=,=NaCl,3H,2,SO,4,O,2,2H,2,O,，反应中,H,2,O,2,起还原剂的作用。,(3),反应,进行的过程中为什么要持续不断地鼓入空气？,(,4),已知压强越大，物质的沸点越高，反应,结束后采用,“,减压蒸发,”,操作的原因是什么？,根据信息,可知，纯,ClO,2,易分解爆炸，空气中,ClO,2,的体积分数在,10%,以下比较安全，所以要持续通入过量空气，以防,ClO,2,分解发生爆炸。,减压可以使物质的沸点降低，在较低温度下进行蒸发结晶，可避免,NaClO,2,因温度过高而发生分解。,(5),采用,NaClO,2,溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫脱硝,能将烟气中的,SO,2,和,NO,分别氧化成,和,，试分别写出该反应的离子方程式。,烟气脱硫的反应速率大于脱硝的反应速率，除,SO,2,和,NO,在烟气中的初始浓度不同外，还可能存在的原因是什么？,2H,2,O,4NO,4OH,3Cl,2H,2,O,。,还可能存在的原因是,SO,2,比,NO,的溶解度更大；在此条件下,SO,2,的还原性更强；脱硝反应的活化能更大等。,(6),研究表明，,(NH,4,),2,CO,3,对,NO,和,SO,2,的脱除率有影响，其实验结果如下图所示,：,随着,(NH,4,),2,CO,3,浓度增大造成,NO,脱除率下降的主要原因是什么？,(NH,4,),2,CO,3,溶液呈碱性，浓度越大，碱性越强，但碱性增强，,NaClO,2,的氧化性下降，故脱除率下降。,
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