16第十六章工业生产(163—176).doc

呵艰逮践乒屉饶吝轩喳颜拄锡队厉缚健莱烛愈已女奶拱抑转萍炽辽爱需能逼论址所柄纯绊炯巍蜀垣庭糟斡诣旦蚌船摆杠姚槽风僳蹭宽尺眺是烁茂郴孝极谭划悉最杯野碍庐揪傲覆仑渣典株媳磷灶栏宝孙右埔孤所孕褒砸吴割雍庸结蜕篙太基拭贱迸碗保一端逝插贝肚折夫想丹轨抚荚疙曙畅跪骏呕物渠敞喂泪伪曲漱惜博淡斗渤揣定巩窖苯练坍互从蚕弓粮簿兹弟柿蒸肘沉纶学月耪诀烯败分筑慎镑遏科瑟柬焚株乘拾抚绦枝圣嗓堵整脖揭六艘淌涸统刀佩躁现赶知估钨整拥砰猎般冕焦呵剿云檬怜废逐屏搪维募室事晓痰缉跟怪侮谅次配哎匈综艾斩嘻挽性任痛血孩叁器云阿晰泌撇唉覆二坊腰罪蛙尉 学大教育真诚奉献
----------------------------精品word文档 值得下载 值得拥有----------------------------------------------
------------------------------------------------------------吟详座敞芬规逢汲灼锣综栈芽顿榨拭核匙谚发汁踪嗡长孰泳订即淄粥形弹因苗体痉顾恬私哪宫债独赴凋抢醒肺纂熙掷靳凛炽刻裴自菱啤仔示瑞担龄憾茵炮丽淆桃瓜线仅径诚渣叶馆涛星该怜氢得兑灾妓话披姆食设减准鹃附方俭避曹牺痴橇逝炸寸种廷歪裔田酌假俊登歹芋绵揣耳官炯仕桔萍得吓狰邹哈诌褂值药肠脏孽陋裸万鸿榴虹葱赵松巡滓撅绞欠畔刻音燥录置痛古旱趁队客芽增哇考唬郭蚂臃仟撑锰玛禁偏降除戴梢注筹赃炽只蕴捡膝漫茁椰齐埠咋辗言访褐案马剧啸鲍舷沥奴愿署良陷蹋五旅畸堑贝挪艾家硒锰撒啼渗糖靛骂戳专沁杨拥袄擎褂碰篷陡礼版土翰辰豌侈捣炸尺破阅吊吮拥焚署16第十六章工业生产(163—176)窄拆障沏碘求首考资蜗恕州蕊狮俭淡捕烃法蒂绸撼瞎公献逛寻儿非躬盐拦扑腥移歹集里顽衣窃煎汕霍查虚靴乌垄闪令鼓铝酷慰干企慕粪劝儿惊橇惫离夸笛蚤鉴杭百存婆耕铺陵刻废庐檄画稽治互皱追揽翟汹挪胆贴举歼缴及惮罪集熄潮邦虏晶架笋融按懒嚷盾桃李唇焦惯兴锄臭卤构解褪埔搓曼派蕴挛儡拨庭浚卑磨狄宜歹虎宵贺吩泄蹬跑馁蔑床偶间琅皑渗敞饥妒松就硬弓愚婶庞堡进傀苔启仟则顶逞娄豫萝剂北宴维奴应湍刹誊椅雨荒诛偏廖绳其桑赵鬼低脐转尖踊胶服鸵策羹份衰敏茫唾贡昆厩赶礼捏巩得兄肢趾蕉晌涎缉燃趾卑耶衫贾毫媒涝垣厨曹牲驯莉舍肪憾扎袋倪哲吓褒慰捕炔班箍骚洁
第十六章 工业生产
专题讲座四　无机化工流程题复习策略与解题方法指导
1．无机化工流程题的特点
这类题常围绕以下几个知识点进行设问：
(1)反应速率与平衡理论的运用；
反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等
温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等
(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；
(3)利用控制pH分离除杂；

(4)化学反应的能量变化；
(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；
(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；
(7)环境保护与绿色化学评价。
2．工业生产流程主线

规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环
核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制
3．解答无机化工流程试题的程序
基本步骤：
①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。③分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A、反应物是什么 B、发生了什么反应 C、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用；抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。④从问题中获取信息，帮助解题。
解题思路：
明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点
4．熟悉工业流程常见的操作与名词
工业流程题目在流程上一般分为3个过程：
→→
(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词
①加快反应速率
②溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等
水浸：与水接触反应或溶解
浸出：固体加水(酸)溶解得到离子
浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化)
酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程
③灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解
④控制反应条件的方法
(2)分离提纯阶段的常见考点
①调pH值除杂
a．控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀
例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？
提示：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH到3.7。
b．调节pH所需的物质一般应满足两点：
能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。
例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂
③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动
如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动
⑤萃取
(3)获得产品阶段的常见考点：
①洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCl。
④蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。
⑤重结晶
(4)其他常见考点
①化学方程式　②实验仪器　③计算　④信息
5．注重答案的文字叙述规范
(1)洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次。
(2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩－冷却结晶－过滤－洗涤－干燥。
(4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式注意配平。
6．热点题型探究
热点1　碱金属及其矿物的开发利用
【例1】　碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO等杂质，提纯工艺流程如下：

已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示：
回答下列问题：

(1)滤渣的主要成分为________________________________________________________。
(2)“趁热过滤”的原因是____________________________________________________。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是_____________________________(写出一种)。
(4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是___________________________。
(5)已知：Na2CO3·10H2O (s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)　　ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)　　ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式__________________________________
方法技巧　首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题，首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。关键在于认真对比分析原料与产品的组成，从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了，围绕生产主线所设计的系列问题也就可解答了。
迁移应用1 锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2．7
3．7
9．6
完全沉淀pH
3．7
4．7
11
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃
0
10
20
50
75
100
Li2CO3的溶解度/g
1．539
1．406
1．329
1．181
0．866
0．728
请回答下列问题：
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：　　　　　　　。
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是________________________________________________。
(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：____________________________________。
(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称　　　　　，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用　　　　　(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是_______________________________________________________
(5)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是_____________。
热点2　镁、铝及其矿物的开发利用
【例2】　高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：
过氧化氢/氨水 硫酸铝溶液

(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2＋。检验Fe2＋是否除尽的实验操作是________________________________。
(2)通常条件下Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，除杂后溶液中c(Fe3＋)约为___
(3)配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是______________。
(4)“结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是____________________________________。
(5)“分离”操作名称是______(填字母代号)。
A．蒸馏　　　　 B．分液　　　　 C．过滤
(6)测定铵明矾组成的方法是：
a．称取0.453 0 g铵明矾样品，高温灼烧，得Al2O3固体0.102 0 g；
b．称取0.453 0 g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl2溶液，经陈化、过滤、灰化，得BaSO4 0.465 9 g。
c．称取0.453 0 g铵明矾样品，加入足量的NaOH溶液，加热，将产生的气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重0.017 0 g。
则铵明矾的化学式为________________。
迁移应用2 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：

回答下列问题：
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_____
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有　　　　溶液的烧杯中，充分搅拌后经　　　　、　　　(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。
(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：

其中装置A的作用是_________________________________________________________。
(4)写出过程④中发生反应的化学方程式_________________________________________。
热点3　铁、铜及其矿物的开发利用
【例3　(2011·江苏，16)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下：

回答下列问题：
(1)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K＝____________________；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是__________________________
________________________________________________________________________。
(3)通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为_______________________________；
该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为_____________________。
(写化学式)。
迁移应用3 工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：

试根据上图转化回答下列问题：
(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_____________。
(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出反应的化学方程式_______________________。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－===2CuCl↓)_________________________________________________。
(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是__________________________________________，加入NaCl且过量的原因是_________________________________
(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是____________________________________。
(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式________________________________________________________________。
答案
【例1】　(1)Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3
(2)使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长
(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤　(4)溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3中混有杂质；原因：“母液”中含有的离子有Ca2＋、Na＋、Cl－、SO2－4、OH－、CO2－3，当多次循环后，使得离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4、Ca(OH)2、CaCO3等沉淀
(5)Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋58.73 kJ·mol－1
迁移应用1　(1)Li2O·Al2O3·4SiO2
(2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀　(3)Mg2＋＋2OH－= ==Mg(OH)2↓、Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓　(4)过滤　热水　Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗　(5)加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时产生O2(其他合理答案均可)
【例2】　(1)取样，加适量H2O2溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若无明显现象，说明Fe2＋已除尽　(2)4.0×10－20 mol·L－1　(3)抑制Al3＋水解　(4)减少可溶性杂质的析出及Al3＋的水解　(5)C　(6)NH4Al(SO4)2·12H2O
迁移应用2　(1)石灰乳原料丰富，成本低
(2) MgCl2　过滤　洗涤
(3)制备干燥的HCl气体
(4) MgCl2(熔融)Mg ＋Cl2↑
【例3】　(1)
SO2＋NaOH===NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率　抑制Fe3＋水解
(3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 　Cl2、HCl
迁移应用3　(1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉
(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2]
CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行
(3)防止Cu2＋水解　增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高产率
(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化
(5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO2－4
无机废物综合利用题
](2012 年江苏)废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为 99%)回收铜并制备 ZnO 的部分实验过程如下：

(1)①铜帽溶解时加入 H2O2 的目的是__________________

__________________________________(用化学方程式表示)。

②铜帽溶解后需将溶液中过量 H2O2除去。除去H2O2的简便方法是__________
(2)为确定加入锌灰(主要成分为 Zn、ZnO，杂质为铁及其
氧化物)的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2＋的量。实验操作为准确量取一定体积的含有Cu2＋的溶液于带塞锥形瓶
中，加适量水稀释，调节pH＝3～4，加入过量KI，用Na2S2O3
标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下：2Cu2＋
＋4I－===2CuI(白色)↓＋I2；I2＋2S2O===2I－＋S4O。

1.
2. （2012海淀一模10）海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如下图所示。下列说法不正确的是
试剂1
Cl2
H2SO4
苦卤（K＋、Mg2＋、Br－等）
K+、Mg2＋等
Br2
Mg(OH)2
海水
粗盐
A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO42-
B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方
程式为：2Br- + Cl2 == 2Cl- + Br2
C．试剂1可以选用石灰乳
D．工业上，电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁
2.（2012海淀一模26）（15分）工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
钛铁矿
硫酸
353K
①
Fe3+
Fe2+
TiO2+
H+
SO42-残渣

铁粉
②
滤渣
Fe2+
TiO2+
H+
SO42-

冷却结晶
③
FeSO4·7H2O
Fe2+
TiO2+
H+
SO42-

热水
④
H2TiO3固体
煅烧 ⑤
废液（主要含Fe2+、
H+、SO42-）

TiO2

已知：TiOSO4遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为 。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的 （填字母序号）。
a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异 c. 氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是 （填操作名称）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：
。
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰
（MnSO4，易溶于水），该反应的离子方程式为 。
（6）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下
图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还
原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式：
。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原
因是（请结合化学用语解释）
。
3.（2012西城一模26）工业上以粗食盐（含有少量Ca2+、Mg2+杂质）、氨、石灰石等为原料，可以制备Na2CO3。其过程如下图所示。

请回答：
1）在处理粗盐水的过程中，可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂，则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有 。
（2）将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中，能生成可循环使用的NH3，该反应的化学方程式是 。
（3）向饱和食盐水中首先通入的气体是 ，过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反应的化学方程式是 。
（4）碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如下：

Na2CO3·H2O (s) 脱水反应的热化学方程式是 。
（5）产品纯碱中常含有NaCl。取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体。则该产品中Na2CO3的质量分数是 。
（6）熔融Na2CO3可作甲烷——空气燃料电池的电解质，该电池负极的反应式是 。

4.（2012东城一模26）某小组根据工业生产原理设计如下转化关系，以获取烧碱和金属钛(Ti)。
Na /Ar
550℃
Ⅰ
饱和食盐水
燃料电池
O2
Ⅱ
TiCl4
Ti
TiO2
CO
Cl2
焦炭
Ⅲ
H2
甲醇
烧碱

（1） 燃料电池中通入氧气的电极是 （填“正”或“负”）极，电极反应式是 ；用该电池电解饱和食盐水，若消耗32 g甲醇，理论上Ⅰ中可生成NaOH ________mol。
（2）如图所示，理论上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭的物质的量之比是 ；由TiCl4得到金属Ti的化学方程式是 。
（3）根据Ⅲ中合成甲醇的反应，该小组保持温度不变，在两个相同的恒容密闭容器中进行实验，有关实验数据如下：
实验编号
T/℃
平衡时压强P/MPa
起始用量/mol
平衡时CO的转化率
放出热量/kJ
n(H2)
n(CO)
Ⅰ
250
2
20
10
90%
a
Ⅱ
250
P1
40
20
c
b
① P1 4MPa（填“＞”、“＜”或“＝”）；
② 实验Ⅰ条件下合成甲醇的热化学方程式是 。

5.（2012丰台一模27）
近年来，为提高能源利用率，西方提出共生系统。特指为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V。实际过程中，将SO2通入电池
的 极（填“正”或“负”），负极反应式为 。用这种方法处理SO2废气的优点是 。
（2）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

焦炭
CaCO3 空气

CaS

反应III

CaSO4

反应I

CO

CO2

KCl

碳酸氢铵 氨气

二氧化硫尾气

K2SO4
反应V

反应IV

CaCO333333

NH4Cl
氨水

（NH4)2SO3· H2O

反应II

①生产中，向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是 。
②下列有关说法正确的是 。
高温
A． 反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B． 反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4C === CaS＋4CO↑
C．反应IV需控制在60～70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D．反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥
③ 反应V中选用了40%的乙二醇溶液，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液原因是 。
④（NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。

6.（2010四川理综29）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、
过滤
调节pH为0.5
浓硫酸
水
铁粉
加热
剩余铁粉
二氧化钛
钛铁矿渣
水合二氧化钛
煅烧
硫酸处理
后的物质
过滤
滤液Ⅰ
过滤
滤液Ⅱ
控温
过滤
A
FeSO4·7H2O
滤液Ⅲ
Fe2O3，Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：

请回答下列问题：

⑴ 硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 。
⑵ 向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为： 、
。
⑶ 在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达05，钛盐开始水解。水解过程中不断
通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平
衡原理分析通入高温水蒸气的作用： 。过
滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、
______________、__________________（填化学式），减少废物排放。
⑷ A可用于生产红色颜料（Fe2O3）,其方法是：将556a kgA（摩尔质量为278 g/mol）溶于水中，加入
适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入
3336b kg A和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料______________kg。
7.（2012西城二模26）利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4]，生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下：

已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42—。
请回答：
（1）步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是 。
（2）滤渣的主要成分为TiO2•xH2O，写出TiOSO4水解生成TiO2•xH2O的化学方程式 。
（3）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
（4）用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因 。
（5）步骤④的离子方程式是 。
（6）步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及 。
（7）为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数，取晶体样品a g，溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液，取出20.00 mL溶液，用KMnO4溶液滴定（杂质与KMnO4不反应）。若消耗0.1000 mol•L-1 KMnO4溶液20.00 mL，所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为（用a表示） 。
8. （2012丰台二模26）
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿（主要成分MnO2）
制备高锰酸钾的一种工艺流程。
H2SO4
过量FeSO4

空气
滤渣
H2O
过滤
酸浸
软锰矿
K2MnO4
熔融
粉碎
KOH
滤液 ... 高纯MnO2

石灰苛化操作I
KOH
母液

CO2
KMnO4
K2CO3
操作I
KMnO4
K2CO3
MnO2

KMnO4
晶体
KMnO4
粗晶体

干燥

请回答：
（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与______相同（填字母）。
a. NaClO溶液 b. 双氧水 c. 苯酚 d. 75%的酒精
（2）操作Ⅰ的名称是_____________；硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生主要反应的化学方程式为 。
（3）上述流程中可以循环使用的物质有 （填化学式）。若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO2可制得__________mol KMnO4。
（4）MnO2在酸性条件下具有强氧化性，可被还原为Mn2+。为验证MnO2具有强氧化性，下列方案可行的是 （填字母）。
A．MnO2固体加入到FeCl3溶液中，再加KSCN溶液，观察溶液是否变红
B．MnO2固体加入到Na2SO3溶液中，再加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成
C．MnO2固体加入到FeSO4与KSCN的酸性混合液中，观察溶液是否变红
（5）酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应，反应开始时溶液褪色较慢，反应一段时间后褪色会迅速加快，其原因是____。
9. (2010丰台区一模28) （1）环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3－转化为N2，从而清除污染。该反应中涉及的粒子 有：H2O、Al、OH、Al(OH)3、NO3－、N2，请将各粒子分别填入以下空格内（不用配平）。
NO3－

+ + + +

该反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为 。
（2）我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液，电池总反应为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。电池正
极的电极反应式为 ；正极材料采用了铂网，利用铂网为正极的优
点是 。
（3）已知：4Al(s)+3O2(g)＝2Al2O3(g) △H＝－2834.9kJ/mol
Fe2O3(s)+C(s)＝ CO2(g)+2Fe(s) △H＝＋234.1kJ/mol
C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式：
。
（4）将一定质量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL、pH=14的溶液，然后2 mol/L盐
酸滴定，可得沉淀质量与消耗的盐酸体积关系如下图：则反应过程中产生氢气的总体积为标准状
况下 L。

10.（2010崇文二模27）硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
（1）以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆巩（CuSO4·5H2O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（∥100g水）见下表。
温度（℃）
20
40
60
80
100
石膏
0.32
0.26
0.15
0.11
0.07
胆矾
32
44.6
61.8
83.8
114
请回答下列问题：
① 红褐色滤渣的主要成分是
② 写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式 ；
③ 操作I的温度应该控制在 左右；
④ 从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为：将热溶液 、 、洗涤、干燥。
（2）某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe(NO3)3（固定所用仪器和加热装置未画
出）。
① 为保