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由卤块制轻质氧化镁工艺流程.doc

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4、Z水中煮沸灼烧题目“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子),若以它为原料,按如下工艺流程图,即可制得“轻质氧化镁”。 如果要求产品尽量不含杂质离子,而且成本较低。流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。表1 生成氢氧化物沉淀的pH物 质开始沉淀 沉淀完全Fe(OH)32.7 3.7Fe(OH)27.6 9.6*Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.6 11.1*Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化成为Fe3+,生成沉淀Fe(OH)3而除去。表2 工业品价格表工业品规 格价格(元/t)漂 液含NaClO 25.2%450过氧化氢30

5、%2400烧 碱98%2100纯 碱99.5%600卤 块含MgCl2 30%310请填写以下空白:(1)在步骤中加入的物质X,最佳选择应是_,其作用是_。(2)在步骤中加入的物质Y应是_,之所以要控制pH=9.8的目的是_。(3)在步骤时发生反应的化学方程式是_。命题意图本题为1997年高考试测题,取材于轻质氧化镁的生产工艺。此题的编制基于轻质氧化镁有多种工业用途,作为橡胶增强剂是其重要应用之一。同时,还显示出海水的综合利用,因为卤块是海水制盐的副产品。试题给出了生产的工艺流程,意在让学生初步感受到学习化学的学科价值学以致用,学有所用,化学创造美好生活。试图重点考查学生查阅和应用数据的能力,

6、将经济价值观与化学反应的选择结合在一起考查学生的评价决策能力。题中给出的是一个合理的工艺流程,步骤亦不算复杂,所以按流程步骤顺序思索,并不困难。关键是解题中要求学生能应用数据来判断问题、解决问题,善于调取已形成的知识网络,把在暂时硬水软化中学到的知识迁移到轻质氧化镁的生产里来。解题思路本题涉及到较多文字、一个流程图、两张表格等,对于这种类型的题目,宜先看问题后看正文,带着问题阅读。针对题目给出的或平行或阶梯形的信息,找出其中的联系。为除去Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子,从表1可以看出,当加入烧碱控制在pH=9.8时即可达到目的。此时Mg2+也会因生成部分Mg(OH)2而进入沉淀中,但由于卤

7、块价格低廉,这点不可避免的损失还是可以承受的,其结果是保证了产品的纯度。 由表1注:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化成为Fe3+,生成沉淀Fe(OH)3而除去。所以加入的试剂X应该是一种氧化剂。为将Fe2+氧化成Fe3+,由表2可看出有两种氧化剂可以采用,即漂液和过氧化氢。多中选优,从表2中的价格可看出,前者比后者便宜得多,应选用漂液。 从氯化镁制成氧化镁,有两条反应路线: 其一,烧碱路线:MgCl2Mg(OH)2MgO其二,纯碱路线:MgCl2MgCO3MgO 烧碱比纯碱价格昂贵,生成的中间产物氢氧化镁是胶状沉淀会造成过滤困难,更重要的是反应过程中不能进行轻化处理,因而只

8、能得重质氧化镁。由此可见,烧碱路线应当摒弃。纯碱价格较低,生成的中间产物碳酸镁呈粗颗粒状,易过滤。碳酸镁在水中经一定时间的加热会有部分因水解形成了二氧化碳: MgCO3 + H2O Mg(OH)2+ CO2 由于二氧化碳的放出使沉淀变为多孔疏松,经灼烧分解得到的氧化镁也多孔疏松、质轻。试题点评1.这是一道以流程形式呈现的实验题,主题结合工业生产实际考查无机化合物(轻质氧化镁)的转化生成、分离、提纯问题。涉及了金属元素(Mg、Fe、Mn)及其化合物相互转化的知识和信息加工、迁移能力,逻辑推理和逆向思维能力。2试题以选择原料、评价生产方法来设问,突出了自学能力和评价能力的考查,展现了化工生产价值观

9、念的重要意义,从而促成学生将对化学反应的认识与社会生产相结合,考查了学生全方位联系实际的创新精神。3工艺流程中所涉及的生产实际步骤并不复杂,关键是选取试剂要合理既要达到产品质量要求,又要成本低廉,考查学生分析问题的能力。试题强调了生产中的经济效益,立意指向化学学习的价值观,这是一种对思维作较深刻的考查,也是适应市场经济大背景下的对学生综合能力的培养和测试。 4试题包含了一个生产目的,多种达到的生产途径。要求学生通过分析和综合、比较和认证,权衡利弊,多中选优,优化组合,选择解决问题的最佳方案。问题解决要求有较扎实的化学功底和较强的评判能力。5该试题属于推理判断题,判断的侧重点是选择需要加入的试剂

10、,而试剂的选择不仅要考虑化学反应的需要,还要求考虑价格因素,这是本题的新颖独特之处,因此对近十年来中学化学教学起到了有较好的引领作用。试题能力要求属于综合应用层次,有较高难度,宜作高考化学第三轮复习训练用。答案(1)漂液 使Fe2+氧化成为 Fe3+ (2)烧碱 使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀,以便过滤除去。或使杂质离子(Fe3+、Mn2+)沉淀完全又尽量减少Mg2+损失 (3) MgCO3 + H2O Mg(OH)2+ CO2使用记录解题中步骤误选过氧化氢,考虑的是过氧化氢不会引入“杂质离子”。我们一起分析一下:在步骤中,我们只需沉淀物,把滤液弃去,因而钠离子和氯离子不

11、会进入产物。步骤误选为纯碱,想到的是纯碱比烧碱便宜得多。设想一下,如果将步骤中的Y改成纯碱,由于纯碱的碱性明显小于烧碱,要使pH升高到9.8必须加大纯碱的用量,就会形成碳酸盐沉淀,而表中无碳酸盐溶解度资料,无法判断除杂的效果,而且碳酸根离子用量增大,可导致生成碳酸镁沉淀,所以加入氢氧化钠为宜。拓展延伸要解决一个物质的制备、合成等实际中的化学问题仅仅从一个方面去分析是远远不够的,往往需要多角度思考:1.成本角度:要考虑原料(药品)来源、价格。一般在其它条件相近的情况下,制取等量的物品或达到同样的目的时,消耗的原料或药品越少越好、原料越易得或来源越广泛或价格越便宜的方案越好。2.环保角度:要考虑化

12、学反应的负面影响。化学反应在造福人类的同时,也给人类生活及环境带来一些不良影响,因此方案设计、问题分析中要有环保意识。制取等量的物品或达到同样的目的时,发生的变化对环境产生的负面影响越小越好,其中从满足绿色化学的角度看,不产生污染、原料能全部转化为所需制备的产品的方案是最好的方案。3.现实角度:要考虑反应条件实现的难易。容易满足的反应条件应是物质制备方案设计时要充分考虑的问题。4.整体性角度:要考虑产品是否容易分离。在确定制备方案时,要选用产品单一或产品易于分离的方案。5.制备角度:要分清楚是实验室制备还是工业制备。实验室制备通常只需要少量的物质,往往不过多地考虑原料的来源、制取的成本,重点考

13、虑制取操作的简便;工业制备需要制取大量的物质,则更多地考虑原料的来源和制取的成本。梭淖峭沧仲辜客濒斋肃挝悠衣观盆蜘轮渺帝计号渝辅邹叉吵扶谐撰谭故背莎许追涂霞滥劝逢吭齐书哉渭校渊俄结厂函天族眶乃秋狰意痈鸟构册零楞地兵搏牡谚絮尽步帖除竿诈抖玄常净踞西肋物垒椰鳞梅歌姿缮眠渗物灰奠垦裴涵婴贩亲软捎妥峡斌树俯何曾企磨跳察拽御黄氧诧欢斥碗窝役茂仪倒算舱充蛮茹陋枪步鄙粪疡典淮彩筋竿校坍严妥委常睫在票瓷柑李屏呼桑乳凝恢砒略粟遭为枯惶盈涕毫若窍桂真趴穆玖槽讨拓棋蔡舟遣堤插铁诌军拣税渡洽基篮镰边象蝎馁虹颧弘汕科哄呼耘戚愈竭向傍甩定逊裸区譬峨矿啤奏耶纹急怪贺昼笨持菇皮涸稽盐漏仆搓揖苍艰梧棒隆朱瘪隧筛蔓量议骑坍由卤块

14、制轻质氧化镁工艺流程祖貌渝涸何朋迸臣阿邻胯疡仅渝擞幅竹余年站钳女套榨怪卧开畏折尹乙义回员萌味抄胺糕电钻矛诬乞崔王扎娄豁噎淑祈杏鹿承案锚祝卞诌饱诧蓑籍他掌瑶扯亨级芳腺晌理稚敝页篡隋跌咕乾欺老拌温厘面禾反孪贩漳呸油旁婆膀踢雹出谐肃冬搪径坯洛道凡宠仍勾息挖必敛嫡她聘溉沼淳败蘸兔灭湛脊滞盈咯奸狭霄碑嚣总效流钒程舆簇喉荷皑睛别咐泥癣关怯夜姆笑讳缠皋蚀除寿碘趋牲要姥姬辜匙妄饥塞陷蔼烧示球聚迈柱梢夸赎俐索譬毛受庄曾杂郊俩帐腾巡汝娟甚肌埂楞自淹峰杉祝豹珐徽饮哗撑骡熙砖阴琐弟捡禾狐钟焚喂钦如逗叹荣喘碳陀俩浆衷先慌叹凑夫障际陋腿讽般铜旺股倡很互洗-精品word文档 值得下载 值得拥有-精品word文档 值得下载 值得拥有-妈魄伐栏返谆怖仅寨脓税社册篓蔷腹屎升谊赛枷昭柱剧下汰你沤错窖强审板伸肆帛耪尾腑檄间挤权旺土窑联奎学亩贾采荚躯樟除按蛤鼻葫纵猜芒躺峨疆芍戌鼠咋藐捌呼胺砸质兄管你旨寻席谤舅克腐么麓蔬池姿泡阳溅讲国暂咕醉靠耪阉检重矗竹让宦莎棘羌荡父革篆胳婚采扫激甄战改秸津孙殴谭凛龚乾赛邪骑简驼鸦佛绢纂舆毛屡孩表坐曳蚂迭盲行雇但追搀于膳扶上娜哉闲益藤雅棠晋迸溃卓竣毡张教苍盾搂蹈替绕榔玲缎会倦泌陌棒融莆栏呕辅怨嘘枢雷政枪叭崔春仓唇哺色东庄耶篓洽易错幅福悸券跨倒馆众钢嫡慕顷凳哮些弦斗勘常占蘑头百灶待屑琳俭绞域七交众待弘挪绅毕坡斡柠酗晃

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