專題15化學(xué)工藝流程題解法指導(dǎo)(編輯修改稿)
2025-03-30 22:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 濾液淋洗 —— 減 少沉淀的溶解 。 冷水洗滌 —— 減少沉淀的溶解 。 酒精洗滌 —— 減少晶體溶解 , 得到較干燥的沉淀 ) 。 ( 5 ) 酸洗 : 通常指清潔金屬表面的一種方法。一般指將制件浸入硫酸等的水溶液 , 以除去金屬表面的氧化物等薄膜 , 是電鍍、搪瓷、軋制等工藝的前處理或中間處理。 變式練習(xí) 2 過(guò)氧化鈣 ( C aO2) 難溶于水 , 在常溫下穩(wěn)定 , 在潮濕空氣及水中緩慢分解放出氧氣 , 因而廣泛應(yīng)用于漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等許多方面。下圖是以大理石 ( 主要雜質(zhì)是氧化鐵 ) 等為原料制取過(guò)氧化鈣 ( C a O2) 的流程。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 : ( 1 ) 用氨水調(diào)節(jié) pH 至 8 ~ 9 的目的是 。 ( 2 ) 若測(cè)得濾液 C 中 c ( C O32 ) =10 3 m o l L 1, 則 Ca2+ ( 填 “ 是 ” 或 “ 否 ” )沉淀完全。 [ 已知 c ( Ca2+) ≤ 1 05 m o l L 1可視為沉淀完全 。 Ksp( C aCO3) = 4 . 9 6 1 0 9] ( 3 ) 若在濾液 C 中 , 加入 HNO3使溶液呈酸性以得到副產(chǎn)物 NH4NO3, 則酸化后溶液中 , c ( N H4+) c ( N O3)( 填 “ ≥ ”“ ≤ ”“ ”“ ” 或 “= ” ) 。 ( 4 ) 在低溫下 , 往過(guò)氧化氫濃溶液中投入無(wú)水氯化鈣進(jìn)行反應(yīng) , 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 : , 一段時(shí)間后 , 再加入氫氧化鈉溶液 ,當(dāng)調(diào)節(jié)溶液 pH 至 9 ~ 1 1 , 才出現(xiàn)大量沉淀。用化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要的文字解釋需用氫氧化鈉調(diào)節(jié) pH 至 9 ~ 1 1 的原因 。 答案 : ( 1 ) 除去 Fe3+ ( 2 ) 是 ( 3 ) ( 4 ) C aCl2+H2O2C aO2+ 2 HC l ( 或 C aCl2+H2O2+ 2 NaOHC aO2↓ + 2 NaCl+ 2 H2O ) 加入 NaOH 溶液使上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) , 有利于 C aO2沉淀的生成 解析 : ( 1 ) 因大理石中的主要雜質(zhì)是氧化鐵 , 它與硝酸反應(yīng)生成了Fe ( NO3)3, 在調(diào)節(jié) pH 到 8 ~ 9 時(shí) , Fe3+會(huì)以 Fe ( OH )3沉淀形式進(jìn)入濾渣 , 從而除去了雜質(zhì)離子 Fe3+。 ( 2 ) 根據(jù)離子積 Ksp( C aCO3) = 4 . 9 6 1 0 9= c ( Ca2+) c ( C O32 ),得 c ( Ca2+) = 4 . 9 6 1 0 9/ 1 0 3 m o l L 1= 4 . 9 6 1 0 6 m o l L 1≤ 1 05 m o l L 1, 可視為沉淀完全。 ( 3 ) 由電荷守恒 : c ( H+) + c ( N H4+) = c ( OH) + c ( N O3), 因 c ( H+) c ( OH), 故c ( N H4+) c ( N O3) 。 ( 4 ) 由 C aCl2+H2O2C aO2+ 2 HC l ( 或 C aCl2+H2O2+ 2 NaOHC aO2↓ + 2 NaCl+ 2 H2O ) 可知 , 加入 NaOH 溶液使上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) , 有利于 C aO2沉淀的生成。 3 . 以反應(yīng)轉(zhuǎn)化構(gòu)建流程 【典例講評(píng)】 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(guò)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 F eS O 4 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 2 ( 2 ) 反應(yīng) Ⅰ 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) Ⅲ 的過(guò)程中加入一定量的醇類溶劑 , 其目的是 。 ( 4 ) 反應(yīng) Ⅳ 常被用于電解生產(chǎn) ( NH 4 ) 2 S 2 O 8 ( 過(guò)二硫酸銨 ) 。電解時(shí)均用惰性電極 , 陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為 。 解析 : ( 1 ) 為了除去 F eS O4溶液中的 Fe3+, 無(wú)疑應(yīng)加入鐵。 ( 2 ) 將 F eSO4溶液與 NH4HC O3溶液混合 , 由框圖可知 : 反應(yīng) Ⅰ 是復(fù)雜的 , 但過(guò)濾后得到 F eCO3固體 , 這就不難看出 , 主 要是 HC O3電離出 C O32 與 Fe2+結(jié)合生成 F e C O3, 但是HC O3和 Fe2+都能水解 , 且溫度越高 , 水解程度越大 , 這就會(huì)影響 F eCO3的生成 , 故為了防止 NH4HC O3分解 ( 或減少 Fe2+的水解 ), 應(yīng)將溫度降低。 ( 3 ) 從反應(yīng) Ⅱ 可知 : 反應(yīng)后溶液中的主要成分是 ( NH4)2SO4,( NH4)2SO4中加入 K C l 和一定量的醇類溶劑 , 本身沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng) , 但卻得到 K2SO4固體 , 不難聯(lián)想到 :醇類溶劑的加入 , 使溶劑極性減弱 , 必然導(dǎo)致某些離子化合物的溶解度下降 ,從結(jié)果來(lái)看 , 加入醇類溶劑后 , 能降 低 K2SO4的溶解度 , 有利于
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