工藝流程圖分析——以“綠礬制取與應(yīng)用”為例(楊硯寧)課件

1、圖工探藝流程討以“綠礬的制取與應(yīng)用”為例12 七水硫酸亞鐵，俗稱(chēng)綠礬，化學(xué)式為FeSO47H2O。淺藍(lán)綠色 單斜晶體，溶于水，不溶于乙醇。綠礬是一種中藥，具有補(bǔ)血消積、解毒斂瘡、燥濕殺蟲(chóng)功效。常用于血虛萎黃，疳積，腹脹痞滿，腸風(fēng)便血，瘡瘍潰爛，喉痹口瘡，爛弦風(fēng)眼，疥癬瘙癢。工業(yè)上用作制造磁性氧化鐵、氧化鐵紅及鐵藍(lán)顏料、聚合硫酸鐵等的原料，可用作凈水劑、煤氣凈化劑、媒染劑、除草劑，醫(yī)學(xué)上用作補(bǔ)血?jiǎng)?綠礬4你有哪些辦法制得FeSO4？FeSO4+2綠礬的制法(一)5（1）步驟中，金屬X是_，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。（2）步驟中，加入過(guò)量稀硫酸的目的是_。（3）濾液1和濾液2合并是為了_。FeFe

2、+CuSO4=FeSO4+Cu除去金屬混合物中的鐵粉提高FeSO4晶體產(chǎn)率FeFeSO4Fe、CuFeSO4從含F(xiàn)eSO4、CuSO4的廢液中回收Cu和FeSO4晶體的實(shí)驗(yàn)方案如下圖所示：溶液 1( )溶液 3( )加入( )溶液 2( )固體 ( )變式6（1）在上述流程圖中的括號(hào)內(nèi)填寫(xiě)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式。（2）步驟的操作為_(kāi)，完成該操作需要用到的玻璃儀器有玻璃棒、_和_，玻璃棒的作用為_(kāi)。（3）步驟的操作為：_，_，過(guò)濾、洗滌、干燥。足量FeFeSO4Fe、CuFeSO4FeSO4CuSO4污泥FeSO4CuSO4足量稀H2SO4工業(yè)廢水污泥加入( )Cu硫酸亞鐵晶體過(guò)濾過(guò)濾過(guò)濾蒸發(fā)濃縮、降

3、溫結(jié)晶過(guò)濾、洗滌、干燥過(guò)濾燒杯 漏斗引流蒸發(fā)濃縮 降溫結(jié)晶某工業(yè)廢水中含有大量的硫酸亞鐵、少量的銅離子以及污泥。某同學(xué)設(shè)計(jì)的回收銅和硫酸亞鐵晶體的方案流程如下：綠礬的制法(二)7資料1：SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)。資料2：+2價(jià)的鐵元素容易被空氣中的氧氣氧化。某工廠產(chǎn)生的燒渣(主要含F(xiàn)eO、Fe2O3，還有一定量的SiO2)可用于制備七水合硫酸亞鐵晶體(FeSO47H2O)，其工藝流程如下：FeOFe2O3SiO2燒渣浸取過(guò)濾還原FeSO4溶液FeSO47H2O過(guò)量稀硫酸SiO2試劑 XFeSO4Fe2(SO4)3SiO2FeSO4Fe2(SO4)3（1）“浸取”步驟中，F(xiàn)eO、Fe2

4、O3和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O 、_。（2）“還原”步驟的目的是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，試劑X可用SO2或Fe。 若試劑X是SO2，轉(zhuǎn)化原理為SO2 +Fe2(SO4)3+2Y = 2FeSO4 + 2H2SO4，則Y是_。 若試劑X是Fe，轉(zhuǎn)化原理為Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。測(cè)得“還原”后溶液的pH明顯增大，其原因是_。8Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2OH2OFe消耗過(guò)量的硫酸，溶液酸性減弱（3）為提高“浸取”步驟的反應(yīng)速率，可采取的具體措施有_（寫(xiě)2條，不考慮“攪拌”和 “使用催化

5、劑”）。（4）FeSO4溶液需經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾、冰水洗滌、低溫干燥后得到FeSO47H2O晶體。冰水洗滌的目的是_，低溫干燥的目的是_。（5）以上結(jié)晶過(guò)程最好在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行，氮?dú)獾淖饔檬莀。9燒渣粉碎、升高溫度增大硫酸的濃度 減少晶體的溶解損耗防止晶體受熱失去結(jié)晶水防止綠礬在空氣中被氧氣氧化而變質(zhì)（2016 無(wú)錫 中考19 改編）綠礬（FeSO47H2O）是硫酸法生產(chǎn)太白粉的主要副產(chǎn)物，可用于制備Fe2O3、復(fù)印用Fe3O4粉、還原鐵粉等，開(kāi)發(fā)利用綠礬工藝是一項(xiàng)十分有意義的工作，某研究性小組展開(kāi)了系列研究。制備還原鐵粉，流程如下：（1）操作1的名稱(chēng)是_ （2）NH4HCO3和Fe

6、SO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。10綠礬的用途過(guò)濾FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3 + CO2 + H2O + (NH4)2SO411兩種流程圖對(duì)比步驟主線物質(zhì)主線 制備Fe3O4，流程如下： （3）通空氣時(shí)的化學(xué)方程式是4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3，由沉淀a獲得Fe3O4的過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)的方程式為Fe(OH)2 +2Fe(OH)3 = Fe3O4 + 4H2O，控制“一定量空氣”的目的是：_，沉淀a中Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 的最佳質(zhì)量比為_(kāi)。 (相對(duì)分子質(zhì)量：Fe(OH)2 90，F(xiàn)e(OH)3 107)12綠礬的用途控制Fe

7、(OH)2與Fe(OH)3的質(zhì)量比45107制Fe2O3 （4）已知綠礬高溫分解產(chǎn)生一種紅棕色金屬氧化物和兩種含硫氧化物，試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。13綠礬的用途2FeSO47H2O Fe2O3 + SO2 + SO3 + 7H2O高溫H2SO4綠礬14謝謝圖115含 FeSO4、CuSO4 的廢液金屬混合物濾液1金屬銅濾液2硫酸亞鐵晶體 加入過(guò)量的金屬X，過(guò)濾 加入過(guò)量的稀硫酸，過(guò)濾圖216加入( )工業(yè)廢水污泥溶液 1( )加入( )固體 ( )Cu溶液 3( )硫酸亞鐵晶體溶液 2( )圖317燒渣浸取過(guò)濾還原FeSO4溶液FeSO47H2O過(guò)量稀硫酸SiO2試劑 X圖4 改編18綠礬FeSO47H2O溶解沉淀FeCO3操作1焙燒還原鐵粉CNH4HCO3CO2H2OX溶液圖41919F