2024年中考化学二轮专题复习:工艺流程

2024-11-20
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2024年中考化学二轮专题复习:工艺流程 1.碳酸锶(SrCO3)广泛应用于生产锶铁氧体磁性材料,现以粗碳酸锶(含杂质BaCO3、MgCO3、CaCO3)为原料制备高纯碳酸锶的工艺流程如下: 已知:i、不溶或微溶性碳酸盐煅烧时分解生成金属氧化物和二氧化碳。 ⅱ、某些金属氧化物与水发生化合反应的条件是生成物为可溶性碱。 iii、可能用到某些物质的溶解度见下表:(g/100g水) 温度/℃ 20 40 60 80 100 Sr(OH)2 0.81 1.77 3.68 8.30 27.9 Ca(OH)2 0.173 0.141 0.121 0.094 0.076 回答下列问题: (1)将粗碳酸锶“粉碎”的目的是 。 (2)“煅烧”粗碳酸锶时,碳酸锶发生反应的化学方程式为 。 (3)滤渣1的主要成分是 (写化学式)。 (4)流程中需用温度为100℃热水浸的目的是 。 (5)“沉钡”过程中: ①写出含锶化合物与H2SO4反应的化学方程式 。 ②下表为H2SO4溶液的加入量对溶液中Sr2+和Ba2+含量的影响情况: H2SO4溶液加入量 过量10% 过量20% 过量30% Sr2+/(g/L) 89.86 89.57 89.23 Ba2+/(g/L) 0.21 0.13 0.11 根据表中的数据回答,实际生产中加入过量20%的H2SO4溶液较为合适,原因是 。 (6)“沉锶”反应后的“一系列操作”为 。 2.硼(B)是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产硼的主要工艺流程如图。 (1)脱水炉中,硼酸受热发生分解反应,请写出该反应的化学方程式: 。 (2)还原炉中,发生反应的基本反应类型为 。 (3)酸煮罐中,加入盐酸的目的是 。 (4)经过酸煮罐得到的硼要用水洗涤并干燥,检验产品硼是否洗涤干净的方法是 。 3.金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。 (1)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。高炉炼铁的过程中,石灰石的作用是 。 (2)某同学对含、、的混合溶液进行探究,流程如下(M表示一种金属元素,以下填空均可用符号“M”表示该金属元素): 根据实验探究流程,回答下列问题: ①气体X的化学式为 。 ②金属Fe、M的活动性由强到弱的顺序是 。 ③固体丙的成分为 (填化学式) ④滤液D中所含溶质的成分可能有 种情况。 4.南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源。我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏联合制碱法”,在充分利用海洋资源的基础上,结合“侯氏联合制碱法”的基本原理,可模拟实现工业生产纯碱的过程如下(某些反应产物略去) (1)操作a的名称是 (2)反应②为 反应(填“放热”或“吸热”),反应③的化学方程式为: (3)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是:先通氨气形成饱和氨盐水,然后在加压条件下通入CO2.这样操作的目的是 。 (4)仔细观察流程图其中可循环利用的物质除CO2气体外,还有 。 5.技术人员要处理废水中含有的MgSO4和FeCl3,并通过一系列处理得到有价值的产品。操作流程如图所示。 (1)操作①和操作②会用到一种相同的玻璃仪器是 ,它的作用分别是 、 。 (2)固体A与某酸反应的化学方程式为 。固体B加热的产物是两种常见氧化物,则另一种氧化物的化学式为 。 (3)溶液a除了可能含有NaOH外,还一定含有的溶质是 。 6.海洋中含有丰富的化学资源,根据下述流程回答下列问题。 (1)“水浸”过程中发生反应的化学方程式是 ;沉淀池中,发生反应的微观实质是 。电解池中反应的能量转化形式是 。 (2)写出上述流程中,发生中和反应的方程式 。请你再想一个生成不溶物且属于中和反应的化学方程式 。 (3)海水中含有丰富的氯化镁,若想把氯化镁中的镁元素分配到其他物质中,从镁元素化合价是否改变的角度,反应可分为两类。举例说明(用方程式表示) 和 。 (4)操作①是 ,设计实验证明,操作①后得到的滤液中不含氯化镁,你的实验方案是 (5)从海水中获取淡水可以帮助解决水资源短缺问题,实验室用食盐水模拟海水,利用蒸馏法淡化海水,证明得到的水是淡水的化学方法是 。 7.某品牌平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)。以此粉末为原料进行资源回收,可得到重要的稀土化合物氢氧化铈[Ce(OH)4]以及七水合硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)。其工艺流程如图: 已知: ①SiO2与CO2化学性质相似,也能与氢氧化钠等碱溶液反应,生成的含钠化合物可溶于水; ②在酸性溶液中,发生如下反应2CeO2+H2O2+3H2SO4═2Ce2(SO4)3+4H2O+O2↑。 (1)废玻璃粉末中加入氢氧化钠溶液发生的反应方程式为 ;为提高反应速率,可采取的具体措施有 。 (2)第①步操作的名称是 。 (3)第②步加入过量稀硫酸,发生的反应方程式为 。 (4)洗涤滤渣B的目的是为了除去 (填离子符号),提高产品的纯度;检验滤渣B已洗涤干净的方法:取最后一次洗涤液, (写出操作和现象),则滤渣已洗涤干净。 8.某金属冶炼厂的管道烟泥中含有炭黑及金属铜、锌、硫。综合实践活动小组的同学设计了从管道烟泥中回收金属铜并利用废气中的二氧化硫制备硫酸的实验方案,实验过程如图所示: 请回答: (1)步骤①中的过滤,在实验室进行时需使用玻璃棒,其作用是 ; (2)步骤③中有关反应的化学方程式: 。 (3)步骤④中,金属X可能是 (填名称),有关反应的化学方程式: 。 (4)将分离出的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制取H2,其流程如下: 试写出反应器、膜反应器中的化学反应方程式 、 。 9.CO2对人类生存、生活有着重大影响,CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。 (1)2021年9月24日,《科学》在线发表了我团科研人员在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。请分析“搭积木”式的合成路线图,回答有关问题。    ①在自然界中绿色植物将二氧化碳转化为淀粉和氧气的过程称为 。 ②写出如图中①中反应生成甲醇(CH3OH)和水的化学方程式 。 ③淀粉(C6H10O5)n中氢和氧元素的质量比为 。 ④实验分析表明人工合成的淀粉与天然淀粉非常接近,该项研究成果的实际应用价值 (填序号)。 A.可以降低空气中二氧化碳的含量                         B.缓解人类粮食短缺问题 C.可以节约耕地资源 (2)“碳捕获”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式。小张同学利用化学知识,为净化空气,设计了一个简易CO2捕捉器,其捕捉CO2的流程如图2所示。    ①捕捉CO2的原理 (用化学方程式表示)。 ②丁为一种氧化物,请写出丁的化学式 。 ③从能源角度分析该流程存在的不足是 。 (3)超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。超临界CO2流体的说法正确的是_______________(填序号)。 A.它是混合物 B.它的化学性质与普通二氧化碳相同 C.它的分子不再运动 D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂 10.碱式硫酸铁【Fe(OH)SO4】是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下: 已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表: 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 2.3 7.5 3.4 完全沉淀 3.2 9.7 4.4 (1)反应I包括、、 和。 (2)加入少量碳酸氢钠的目的是使溶液中的Al2(SO4)3转化为沉淀,为减少原料损失、保证产品纯度,并便于操作,溶液pH可容许的范围为 ;该工艺中“搅拌”的作用是 。 (3)反应Ⅱ中H2SO4和NaNO2的最佳投料质量比为 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.(1)增大接触面积,使反应更充分 (2) (3)MgO、Ca(OH)2 (4)增大氢氧化锶的溶解度,使氢氧化钙析出 (5) 过量20%的H2SO4溶液能增加Ba2+的沉淀,但是过量太多会使Sr2+沉淀 (6)过滤、洗涤、干燥 【详解】(1)将粗碳酸锶“粉碎”,能增大接触面积,使反应更充分。 (2)由于不溶或微溶性碳酸盐煅烧时分解生成金属氧化物和二氧化碳,而碳酸锶高温分解生成氧化锶和二氧化碳,反应的化学方程式为。 (3)高温煅烧时,碳酸钡高温分解生成氧化钡和二氧化碳,碳酸镁高温分解生成氧化镁和二氧化碳,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,由于氢氧化镁为难溶性碱,而某些金属氧化物与水发生化合反应的条件是生成物为可溶性碱,则氧化镁不能与水反应,而氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,氧化钡能与水反应生成氢氧化钡,氧化锶与水反应生成氢氧化锶,而氢氧化钙微溶,则滤渣1的主要成分为氧化镁和氢氧化钙,化学式为MgO、Ca(OH)2。 (4)由表中数据可知,氢氧化锶的溶解度随温度升高而增大,而氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,则用温度为100℃热水浸的目的是增大氢氧化锶的溶解度,使氢氧化钙析出。 (5)①“沉钡”过程中的含锶化合物为氢氧化锶,而氢氧化锶能与硫酸反应生成硫酸锶和水,则反应的化学方程式为。 ②由表中数据可知,增加硫酸的含量,能增大钡离子、锶离子的沉淀,硫酸浓度由10%变为20%时,溶液中钡离子的含量减少较多,但由20%变为30%时,钡离子含量减少较少,则加入过量20%的H2SO4溶液较为合适。 (6)“沉锶”反应后,可通过过滤将碳酸锶固体分离出来,然后洗涤、干燥。 2.(1) (2)置换反应 (3)使氧化镁与稀盐酸反应,从而将硼(B) 从混合物中分离出来 (4)取最后的洗涤液少量于试管中,再加入适量硝酸银溶液或可溶性碱溶液,若无白色沉淀产生,则已经洗涤干净;若有白色沉淀产生,则没有洗涤干净。 【详解】(1)由工艺流程图可知,H3BO3经过脱水炉,生成B2O3,根据质量守恒定律的宏观实质:化学反应前后,元素种类不变可知,除了生成B2O3,还生成H2O,化学方程式为:,故填写:。 (2)由工艺流程图可知,还原炉中,发生的反应是氧化硼与镁在一定条件下反应生成硼和氧化镁,反应前镁是单质,氧化硼是化合物,反应后生成的硼是单质,氧化镁是化合物,符合置换反应的定义,故填写:置换反应。 (3)氧化镁能和稀盐酸反应生成氯化镁和水,硼不与酸反应,则加入酸可以除去硼中氧化镁,故填写:使氧化镁与稀盐酸反应,从而将硼(B) 从混合物中分离出来。 (4)由工艺流程图可知,B、MgO加入酸煮罐中,还要加入稀盐酸,这样就引入了Mg2+和Cl-,因此,经过酸煮罐得到的硼要用水洗涤并干燥,检验产品硼是否洗涤干净的方法是取最后的洗涤液少量于试管中,再加入适量硝酸银溶液检验是否含有氯离子,若产生白色沉淀,证明洗涤液中有氯离子,或加入可溶性碱溶液检验是否有镁离子,若产生白色沉淀,证明洗涤液中有镁离子,故填写:取最后的洗涤液少量于试管中,再加入适量硝酸银溶液或可溶性碱溶液,若无白色沉淀产生,则已经洗涤干净;若有白色沉淀产生,则没有洗涤干净。 3.(1)将矿石中二氧化硅转化为炉渣 (2) H2 M>Fe Ag、Cu 3 【详解】(1)高炉炼铁的过程中,石灰石的作用是将矿石中二氧化硅转化为炉渣,故填:将矿石中二氧化硅转化为炉渣; (2)金属活动性:Fe>Cu>Ag,M的金属活动性未知,向混合溶液中加入一定量的铁,如果M比铁活泼,铁一定与硝酸银反应生成了硝酸亚铁,如果铁比M活泼,铁也一定参与反应生成了硝酸亚铁,故滤液A中一定含硝酸亚铁,向滤液A中加入过量M,得到无色溶液B,而硝酸亚铁溶液是浅绿色的,则M一定与硝酸亚铁发生了反应,则M比铁活泼,即金属活动性:M>Fe>Cu>Ag,故向混合溶液中加入一定量的铁,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,待硝酸银完全反应后,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,向固体甲中加入过量稀盐酸,产生气体X,说明固体甲中含铁,则混合溶液中硝酸铜和硝酸银完全反应。 ①由分析可知,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则X是氢气,化学式为H2,故填:H2; ②由分析可知,M的金属活动性大于Fe,故填:M>Fe; ③由分析可知,固体甲中含有Ag、Cu和Fe,加入过量稀盐酸,Ag、Cu与酸不反应,Fe与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则固体丙的成分是Ag、Cu,故填:Ag、Cu; ④由分析可知,向混合溶液中加入一定量的铁,铁过量,则硝酸银、硝酸铜已经完全反应,则滤液A中含硝酸亚铁和M(NO3)2,向滤液A中加入过量M,M和硝酸亚铁反应生成M(NO3)2和铁,硝酸亚铁完全反应,则固体乙中含铁和M,向固体乙中加入一定量的硝酸银溶液,金属活动性:M>Fe>Ag,故M先与硝酸银反应生成M(NO3)2和银,待M完全反应后,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,如果硝酸银只与M反应,则滤液D中溶质为M(NO3)2,如果M、铁均与硝酸银发生了反应,且硝酸银完全反应,则滤液D中的溶质为M(NO3)2、硝酸亚铁,如果硝酸银过量,M、铁完全反应,则滤液D中的溶质为:硝酸银、硝酸亚铁、M(NO3)2,故可能有3种情况,故填:3。 4. 过滤 放热 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O 氨水显碱性,利于酸性气体吸收,加压可增大气体溶解度,有利于更多的CO2参加反应 NH4Cl 【详解】(1)经过操作a后,得到碳酸氢钠固体和母液,说明操作a目的是将固体和液体分离,故填过滤; (2)反应②是生石灰与水反应,该反应放出大量的热,故填放热;反应③是氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、水和氨气,化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O; (3)先通氨气形成饱和氨盐水,是溶液呈碱性,能更多的吸收二氧化碳等酸性气体,又因为气体的溶解度随着压强的增大而增大,所以要加压,是反应更充分; (4)可循环利用的物质是指流程中后面得到的物质可作前面的反应物,操作b得到氯化铵固体,反应③要消耗氯化铵固体,可循环利用,故填NH4Cl。 5.(1) 玻璃棒 引流 搅拌 (2) Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O H2O (3)Na2SO4、NaCl 【分析】氢氧化钠分别与硫酸镁、氯化铁反应生成的固体A为氢氧化镁沉淀,固体B为氢氧化铁沉淀,得到溶液中有硫酸钠和氯化钠,氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁溶液,蒸发结晶后得到硫酸镁固体;氢氧化铁固体加热后生成氧化铁和水,得到氧化铁;溶液a中含有硫酸钠和氯化钠。 【详解】(1)操作①得到的是固体和液体,是过滤操作,操作②是溶液得到固体,是蒸发操作,两个操作中都会用到一种相同的玻璃仪器是玻璃棒,在过滤中玻璃棒的作用是引流,在蒸发中玻璃棒的作用是搅拌,故填:玻璃棒;引流;搅拌; (2)固体A与某酸反应最终得到的是硫酸镁,则固体A是氢氧化钠和硫酸镁反应生成的氢氧化镁,氢氧化镁与酸反应生成硫酸镁,则酸是硫酸,二者反应的化学方程式为Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O,固体B应该是氯化铁和氢氧化钠反应生成的氢氧化铁,加热氢氧化铁产生的产物是两种常见氧化物,一种是氧化铁,另一种是水,其化学式为 H2O,故填:Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;H2O。 (3)溶液a除了可能含有NaOH外,还一定含有的溶质是生成的硫酸钠和氯化钠,故填:Na2SO4、NaCl。 6.(1) 镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀 电能转化为化学能 (2) (3) (4) 过滤 取少量操作①后得到的滤液于试管中,加入氢氧化钠溶液,若有白色沉淀生成,说明滤液中含有氯化镁,若无明显现象,说明滤液中不含氯化镁 (5)取少量淡化后的水于试管中,加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明得到的水不是淡水,若无明显现象,说明得到的水是淡水 【详解】(1)贝壳主要成分是碳酸钙,高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,则“水浸”过程中发生的反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为; 沉淀池中发生的反应是氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,其微观实质是镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀; 电解池中反应的能量转化形式是:电能转化为化学能; (2)中和反应是指酸与碱反应生成盐和水,则上述流程中,发生的中和反应为溶解池中盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁和水,化学方程式为; 生成不溶物且属于中和反应:硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,化学方程式为; (3)在复分解反应中氯化镁中镁元素的化合价不变,可以是沉淀池中氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,氯化镁、氢氧化镁中镁元素的化合价均为+2价,化学方程式为;镁元素的化合价改变,可以是电解池中氯化镁在通电条件下分解生成镁和氯气,氯化镁中镁元素的化合价为+2价,镁中镁元素的化合价为0价,化学方程式为; (4)操作①是分离固液的过滤操作; 要证明操作①后得到的滤液中不含氯化镁,只需证明该滤液中不含镁离子即可,镁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化镁白色沉淀,则实验方案为:取少量操作①后得到的滤液于试管中,加入氢氧化钠溶液,若有白色沉淀生成,说明滤液中含有氯化镁,若无明显现象,说明滤液中不含氯化镁; (5)实验室用食盐水模拟海水,利用蒸馏法淡化海水,证明得到的水是淡水,只需证明水中不含氯化钠即可,则可以证明水中不含氯离子即可,氯离子能与银离子结合生成氯化银白色沉淀,则化学方法是:取少量淡化后的水于试管中,加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明得到的水不是淡水,若无明显现象,说明得到的水是淡水。 7. SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 搅拌或升高温度 过滤 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O Fe3+、H+、SO 加入氯化钡溶液,若没有白色沉淀产生 【详解】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,题目信息给出二氧化硅与二氧化碳性质相似,则二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,据此书写化学方程式;加快反应速率可以增加接触面积,因此搅拌可以使粉末与液体充分接触,另外升高温度,可以增加碰撞频率,提高反应速率; 故答案为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;搅拌或升高温度。 (2)经过步骤①实现了固液分离,常用方法为过滤; 故答案为:过滤。 (3)根据题目信息可知滤渣B为氧化铁和氧化铈,氧化铁与硫酸可以发生反应,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,据此书写化学方程式; 故答案为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。 (4)滤渣B含有硫酸铁和过量的硫酸,因此需要去除硫酸铁和硫酸,因此洗涤去除离子为Fe3+、H+、SO42﹣;滤渣B需要检验离子是否洗涤干净,则可以通过硫酸根检验,利用硫酸根与钡离子生成沉淀的性质,取最后洗涤的滤液,加入氯化钡溶液,若观察到白色沉淀,则没有洗涤干净,若没有沉淀,则洗涤干净; 故答案为:Fe3+、H+、SO42﹣;加入氯化钡溶液,若没有白色沉淀产生。 8. 引流 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 铁 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI 2HIH2↑+I2。 【详解】(1)步骤①中,过滤操作使用了玻璃棒,其作用是引流。 故填:引流。 (2)步骤③中黑色固体是氧化铜,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。 故填:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。 (3)步骤④中,所加入的金属X能够置换硫酸铜中的铜,X的活动性比铜强,X可以是铁、锌等金属,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。 故填:铁;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。 (4)20~100℃时,二氧化硫能和水、碘反应生成硫酸和碘化氢,反应的化学方程式为:SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI;500℃时,碘化氢分解生成碘和氢气,反应的化学方程式为:2HIH2↑+I2。 故填:SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI;2HIH2↑+I2。 9.(1) 光合作用 1:8 ABC (2) CaO 酸钙高温分解耗能较多 (3)BD 【详解】(1)在自然界中绿色植物将二氧化碳转化为淀粉和氧气的过程称为光合作用。由图可知,二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水,故化学方程式是:。淀粉(C6H10O5)n中氢和氧元素的质量比为。人工合成的淀粉可以利用空气中的二氧化碳,所以可以降低空气中二氧化碳的含量,同时缓解人类粮食短缺问题,并且可以节约耕地资源,故选ABC。 (2)由图可知,捕捉二氧化碳是让二氧化碳和氢氧化钙发生反应,所以化学方程式为:生成的固体碳酸钙高温分解生成氧化钙和水,所以丁的化学式为CaO,从能源角度分析该流程存在的不足是酸钙高温分解耗能较多。 (3)超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,只有一种物质二氧化碳,只是状态不同,所以是纯净物,A错误;本质上是二氧化碳,所以它的化学性质与普通二氧化碳相同,B正确;分子式在不断的运动着,C错误;超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,二氧化碳无毒无害,并且不能燃烧且不支持燃烧,所以它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂,D正确。故选BD 10.(1) (2) 4.47.5 加快反应速率,利于沉淀物沉降 (3)98:69 【分析】由流程可知,废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)加入硫酸,得到硫酸亚铁、硫酸铝,加入碳酸氢钠使溶液中的Al2(SO4)3转化为沉淀除去铝元素,硫酸亚铁溶液加入硫酸、NaNO2反应生成硫酸铁和硫酸钠、NO、H2O,减压蒸发、过滤得到产品。 【详解】(1)废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)加入稀硫酸,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水; (2)由流程可知,过滤除去滤渣后得到硫酸亚铁溶液,铝元素沉淀;结合表格可知,氢氧化铁的沉淀范围为7.59.7,氢氧化铝的沉淀范围为3.44.4,故使溶液中的Al2(SO4)3转化为沉淀,为减少原料损失、保证产品纯度,溶液pH可容许的范围为4.47.5;该工艺中“搅拌”的作用是加快反应速率,利于沉淀物沉降; (3)由流程可知,硫酸亚铁和硫酸、NaNO2反应生成硫酸铁和硫酸钠、NO、H2O,反应为2H2SO4+2FeSO4+2NaNO2=Fe2(SO4)3+Na2SO4+2NO↑+2H2O;由化学方程式体现的质量关系可知,反应Ⅱ中H2SO4和NaNO2的最佳投料质量比为(2×98):(2×69)=98:69。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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