化工工藝流程模擬一鐵

1、1實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究 化工工藝流程模擬實(shí)驗(yàn)化工工藝流程模擬實(shí)驗(yàn)無(wú)機(jī)化工實(shí)驗(yàn)題，除考查學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解無(wú)機(jī)化工實(shí)驗(yàn)題，除考查學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決相關(guān)工業(yè)的實(shí)際問(wèn)題外，另一個(gè)重要熱點(diǎn)是工業(yè)生產(chǎn)決相關(guān)工業(yè)的實(shí)際問(wèn)題外，另一個(gè)重要熱點(diǎn)是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn)。除注意金屬、非金屬部分的過(guò)程的實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn)。除注意金屬、非金屬部分的解題方法，還應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)方法的獨(dú)特特點(diǎn)。解題方法，還應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)方法的獨(dú)特特點(diǎn)。作為物質(zhì)制備方案的探究往往從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：作為物質(zhì)制備方案的探究往往從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：一、實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)合理，即從理論上能否制得；一、實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)合理，即從

2、理論上能否制得；二、原料是否價(jià)廉易得；三、實(shí)驗(yàn)方案是否簡(jiǎn)潔；四、二、原料是否價(jià)廉易得；三、實(shí)驗(yàn)方案是否簡(jiǎn)潔；四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否遵循無(wú)污染?，F(xiàn)代化學(xué)中的綠色化學(xué)是我實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否遵循無(wú)污染。現(xiàn)代化學(xué)中的綠色化學(xué)是我們?cè)O(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案中很重要的思路。同時(shí)還要注意常們?cè)O(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案中很重要的思路。同時(shí)還要注意常見(jiàn)的文字?jǐn)⑹鎏茁?，如洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水見(jiàn)的文字?jǐn)⑹鎏茁?，如洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作23次，次，2從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。在寫(xiě)從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。在寫(xiě)某一步驟是

3、為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明某一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明“是為了除去是為了除去XX雜質(zhì)雜質(zhì)”，只寫(xiě)只寫(xiě)“除雜除雜”的回答是不給分的；看清楚是寫(xiě)化的回答是不給分的；看清楚是寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平等等。學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平等等。3解此類(lèi)型題目的基本步驟是：從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品 分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)方面了解流程從幾個(gè)方面了解流程：a.反應(yīng)物是什么 b.發(fā)生了什么反應(yīng) c.該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。從問(wèn)題中獲取信息，幫助解題。了解流程后著手答題。對(duì)反應(yīng)條件的分析可從以下幾個(gè)方面著手

4、：1. 對(duì)反應(yīng)速率有何影響？2. 對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響？3. 對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本，原料來(lái)源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)（從綠色化學(xué)方面作答）4工藝（實(shí)驗(yàn)）流程圖試題常常在哪些地工藝（實(shí)驗(yàn)）流程圖試題常常在哪些地方設(shè)問(wèn)？方設(shè)問(wèn)？（可在后續(xù)課時(shí)進(jìn)行）（可在后續(xù)課時(shí)進(jìn)行）（參考：反應(yīng)速率理論的運(yùn)用；氧化還（參考：反應(yīng)速率理論的運(yùn)用；氧化還原反應(yīng)的判斷、書(shū)寫(xiě)；利用控制原反應(yīng)的判斷、書(shū)寫(xiě)；利用控制pH分離分離除雜；利用溶解度分離；常用的分離方除雜；利用溶解度分離；常用的分離方法、實(shí)驗(yàn)操作；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循法、實(shí)驗(yàn)操作；流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；綠色化學(xué)評(píng)價(jià)；）

5、環(huán)；綠色化學(xué)評(píng)價(jià)；）5陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟結(jié)合物質(zhì)的類(lèi)別、化合價(jià)情況確認(rèn)反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)；確定最關(guān)鍵的反應(yīng)物和生成物；配平關(guān)鍵反應(yīng)物和生成物；再根據(jù)守恒配平或補(bǔ)充其他輔助反應(yīng)物和產(chǎn)物；依據(jù)題目信息寫(xiě)好反應(yīng)條件；結(jié)合反應(yīng)條件和反應(yīng)體系所處的環(huán)境對(duì)各物質(zhì)的存在形式、狀態(tài)進(jìn)行修正。6【實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究1】七水合硫酸亞鐵（七水合硫酸亞鐵（FeSO47H2O）是一）是一 種重要的食品或飼料添加劑、顏料及電子工業(yè)的原材種重要的食品或飼料添加劑、顏料及電子工業(yè)的原材 料。其實(shí)驗(yàn)室中常采用如下流程來(lái)制備：料。其實(shí)驗(yàn)室中常采用如下流程來(lái)制備：7已知硫酸亞鐵的溶解度（已知硫酸亞鐵的溶解度（S）隨溫度變化

6、的曲線如圖所）隨溫度變化的曲線如圖所示：示：8回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題：（1）向鐵屑中加入熱）向鐵屑中加入熱Na2CO3溶液的目的是溶液的目的是 。（2）加入）加入“過(guò)量稀硫酸過(guò)量稀硫酸”的實(shí)驗(yàn)操作明顯不合理，原因的實(shí)驗(yàn)操作明顯不合理，原因是是 。（3）某同學(xué)認(rèn)為鐵屑與硫酸反應(yīng)不需要精確溫度，因此）某同學(xué)認(rèn)為鐵屑與硫酸反應(yīng)不需要精確溫度，因此不必使用熱水浴加熱，可改用酒精燈直接加熱來(lái)維持反應(yīng)不必使用熱水浴加熱，可改用酒精燈直接加熱來(lái)維持反應(yīng)溫度，該做法的不妥之處是溫度，該做法的不妥之處是 。（4）“趁熱過(guò)濾趁熱過(guò)濾”后的濾液有時(shí)略顯黃色，其原因是后的濾液有時(shí)略顯黃色，其原因是（用離子方程式表

7、示）（用離子方程式表示） 。9（5）若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出）若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeSO44H2O，應(yīng)，應(yīng)控制結(jié)晶和過(guò)濾的溫度（控制結(jié)晶和過(guò)濾的溫度（t）范圍為）范圍為 。（6）已知：）已知：FeSO47H2O（s） FeSO4(s)+7H2O(g) H1=+468.75 kJ/molFeSO47H2O（s） FeSO4H2O（s）+6H2O(g) H2=+416.35 kJ/mol寫(xiě)出寫(xiě)出FeSO4H2O加熱脫水生成無(wú)水加熱脫水生成無(wú)水FeSO4的熱化學(xué)方程的熱化學(xué)方程式：式： 。10答案答案 （1）除去廢鐵屑表面的油污）除去廢鐵屑表面的油污（2）應(yīng)該鐵屑過(guò)量（或反應(yīng)后溶液中必須有

8、鐵剩余），）應(yīng)該鐵屑過(guò)量（或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余），否則酸性條件下否則酸性條件下Fe2+易被氧化為易被氧化為Fe3+(3)直接加熱不易控制反應(yīng)所需要的溫度，溫度過(guò)高時(shí)直接加熱不易控制反應(yīng)所需要的溫度，溫度過(guò)高時(shí)Fe2+易被氧化，同時(shí)由于反應(yīng)中有氫氣生成，明火加熱易被氧化，同時(shí)由于反應(yīng)中有氫氣生成，明火加熱不安全不安全（4）4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O（5）56.6t64（6）FeSO4H2O(s) FeSO4(s)+H2O(g)H=+52.40 kJ/mol11【實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究3】孔雀石主要含孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量還含少量 Fe、Si的化合物。實(shí)驗(yàn)室以

9、孔雀石為原料制備的化合物。實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備 CuSO45H2O及納米材料及納米材料G，步驟如下：，步驟如下： 12請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）溶液）溶液A的金屬離子有的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。從下列。從下列 所給試劑中選擇：實(shí)驗(yàn)步驟中試劑最佳為所給試劑中選擇：實(shí)驗(yàn)步驟中試劑最佳為（填代號(hào)），檢驗(yàn)溶液（填代號(hào)），檢驗(yàn)溶液A中中Fe3+的最佳試劑為的最佳試劑為（填代號(hào)）。（填代號(hào)）。 a.KMnO4b.(NH4)2S c.H2O2d.KSCN沉淀沉淀D中除了過(guò)量的中除了過(guò)量的CuO外，還存在另一種固體，其化外，還存在另一種固體，其化學(xué)式為學(xué)式為 。加入。加入Cu

10、O的作用是的作用是 。13（2）由溶液）由溶液C獲得獲得CuSO45H2O，需要經(jīng)過(guò)，需要經(jīng)過(guò) 操操作。除燒杯、漏斗外，過(guò)濾操作還用到另一玻璃儀器，作。除燒杯、漏斗外，過(guò)濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是該儀器在此操作中的主要作用是 。（3）制備納米材料）制備納米材料G時(shí)，應(yīng)向時(shí)，應(yīng)向CaCl2溶液中先通入（或先溶液中先通入（或先加入）加入） （填化學(xué)式）。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方（填化學(xué)式）。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：程式： 。（4）欲測(cè)定溶液）欲測(cè)定溶液A中中Fe2+的溶液，可用的溶液，可用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，取用滴定，取用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)使用 。

11、取。取A溶液溶液稀釋一定倍數(shù)后，用稀釋一定倍數(shù)后，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)現(xiàn)象為標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)現(xiàn)象為 。14答案答案 （1）c d Fe(OH)3 調(diào)節(jié)溶液的調(diào)節(jié)溶液的pH值，促值，促進(jìn)進(jìn)Fe3+的水解的水解（2）蒸發(fā)、冷卻晶體、過(guò)濾）蒸發(fā)、冷卻晶體、過(guò)濾 引流引流（3）NH3 2NH3+CO2+CaCl2+H2O CaCO3+2NH4Cl (4)酸式滴定管酸式滴定管 溶液變成紫紅色并保持半分鐘不褪色溶液變成紫紅色并保持半分鐘不褪色155高鐵酸鉀是一種高效的多功能的水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn)，原理為：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH2Na2FeO

12、4+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO42KOHK2FeO42NaOH主要的生產(chǎn)流程如下：（1）寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式 。（2）流程圖中“轉(zhuǎn)化”是在某低溫下進(jìn)行的，說(shuō)明此溫度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)（填“”或“”或“”）。（3）反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對(duì)高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。16圖1為不同的溫度下，F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響；圖2為一定溫度下，F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時(shí)，NaClO濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響。 圖1 圖217工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為 ，此時(shí)Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為 。若NaClO加入過(guò)量，氧化過(guò)程中會(huì)生成Fe(OH)3，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式： 。若Fe(NO3)3加入過(guò)量，在堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K3FeO4，此反應(yīng)的離子方程式： 。（4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2。在“提純”K2F