内容正文:
工业流程
辅导科目: 化 学
教学目的 针对非选择题第一题的内容进行总结和提高
重点难点 1. 方程式的书写和配平
2. 流程步骤分析
3. 相关计算
教学内容
1.某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO=2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2O + Cl− +2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原:
4+N2H4·H2O=4Ag↓+N2↑+4+4NH3↑+H2O
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为 。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为 。 HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是 。
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并 。
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应),还因为 。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案: (实验中须使用的试剂有:2 mol·L−1水合肼溶液,1 mol·L−1H2SO4)。
2.铁红(主要成分为Fe2O3)是一种用途广泛的颜料,用废铁屑制备铁红的流程如下:
(1)操作Ⅰ的名称是 。
(2)检验FeCO3沉淀是否洗净的实验方法是 。
(3)加入NH4HCO3溶液的反应除了生成FeCO3沉淀,还会生成一种气体,生成气体的离子方程式为 。
(4)在空气中煅烧FeCO3的化学方程式是 ,若煅烧不充分,产品Fe2O3中会有FeO,为了避免产品中有FeO,可以采取的措施是 。
(5)称取3.0 g 产品,用稀硫酸溶解,逐滴加入0.10 mol·L-1 KMnO4溶液20.00 mL,二者恰好反应完全。若此产品中只含有FeO、Fe2O3,求算产品中Fe2O3的质量分数,写出计算过程 。
(已知:10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4===5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O)
3.一种利用ClO2生产NaClO2并进行尾气处理的工艺如下:
(1) 写出“反应Ⅰ”中生成ClO2的化学方程式: 。
(2) “尾气吸收”是为了吸收未反应的ClO2,除减少污染外,还能 。
(3) 实验室用下图所示装置模拟“尾气吸收”过程,发现温度较低时吸收效果好,但该反应为放热反应。在不改变吸收液浓度和体积的条件下,欲使反应在0 ℃~5 ℃下进行,实验中可采取的措施有 、 。
(4) 为了测定获得产品中NaClO2的纯度,进行如下实验:
①准确称取1.000 g上述产品,溶于水配成100.00 mL的溶液。
②取10.00 mL待测液,加入过量的KI溶液,在酸性条件下发生如下反应:ClO+4I-+4H+===2H2O+2I2+Cl-,杂质不与I-反应。
③以 作指示剂,再加入0.2000 mol·L-1 Na2S2O3溶液,恰好完全反应时消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00 mL。(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)。计算该样品中NaClO2的纯度 。
4.明矾是一种常用的净水剂。实验室以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾晶体的流程如下:
Ⅰ.制备明矾晶体
(1)“碱溶”步骤中发生反应的化学方程式为 。
(2)“沉铝”步骤在煮沸条件下进行,生成、和,检验滤液中钠离子的具体操作为 。
(3)已知明矾、硫酸铝、硫酸钾的溶解度随温度的变化如题图所示,现提供实验所需固体。制备明矾晶体的实验方案为:将“酸溶”所得溶液转移至蒸发皿中, 至有晶膜出现停止加热,将蒸发液转移至烧杯中,升温至 ,少量多次加入 ,趁热过滤,再将滤液降温至 ,过滤,冷水洗涤,干燥,得到明矾晶体。
Ⅱ.测定明矾晶体纯度
取10.00g明矾样品配成500mL溶液,备用。取50.00mL待测液,调节溶液pH约为3.5,