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高一化学 工艺流程微专题 姓名 学号
工艺流程微专题
1.从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝两种工艺流程如下:
注:SiO2在加少量烧碱时,生成盐溶液,当加入过量烧碱转化时为铝硅酸钠沉淀。
请回答下列问题:
(1)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入__________(填试剂名称)。
(2)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式),写出该溶质的一种用途____________。
(3)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为________ 。
(4)流程乙加入烧碱后生成的离子方程式为____________________________。
(5)滤液D中通过量CO2产生沉淀F的离子方程式:___________________________。
2. (12分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量,并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色,则该滤液中含有________(填离子符号),检验滤液中还存在Fe2+的方法为_____________________________________________________(说明试剂、现象)。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是__________________________。
(3)步骤③中反应的离子方程式为_________________________________________。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤包括:过滤、________、灼烧、________、称量。
(5)假设实验中的损耗忽略不计,则每片补血剂含铁元素的质量为________g。
3.氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,另含少量杂质FeCO3和SiO2等)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)酸溶时,MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________。
(2)滤渣1的化学式为__________________。
(3)写出流程中“氧化”的离子方程式为______________________________________。
(4)调节pH时,使用pH试纸的具体操作是取一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上,_______________________________________________________;滤渣2中除了过量的MgO外,还含有的物质是____________。
(5)高温煅烧过程中,同时存在以下反应:2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑;MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑;MgSO4+3C高温MgO+S↑+3CO↑。利用下图装置对煅烧产生的气体进行连续分别吸收或收集(其中S蒸气在A管中沉积)。
①D中收集的气体是_________________(填化学式)。
②B中盛放的溶液是__________________(填下列选项的字母编号)。
a. NaOH溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.酸性KMnO4溶液
工艺流程微专题答案
1、(1)硫氰化钾溶液
(2)NaHCO3;制纯碱或作发酵粉
(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(4)SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
(5)AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
2、 (1)Fe3+ 取一定量滤液,滴加少量KMnO4溶液;溶液紫红色褪去
(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+
(3)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
(4)洗涤 冷却至室温
(5)0.07a
【解析】
(1)向步骤①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色,则该滤液中含有Fe3+;取一定量滤液,滴加少量KMnO4溶液,溶液紫红色褪去可知滤液中还存在Fe2+。
(2)双氧水具有氧化性,酸性条件下能将Fe2+氧化为Fe3+。
(3)步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
(4)步骤④中一系列处理是将氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁,需要过滤、洗涤氢氧化铁,然后灼烧生成氧化铁,冷却至室温后称量氧化铁的质量。
(5)a g氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁元素的质量,每片补血剂含铁元素的质量为
=0.07a g。
3、(1) MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O (2) SiO2 (3).2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (4)用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中部,再与比色卡对照得出读数 (5)Fe(OH)3 (6)CO (7).d
【解析】
【分析】
以菱镁矿(主要成分为MgCO3,另含少量杂质FeCO3和SiO2等)为原料,加入稀硫酸酸溶过滤得到滤液为硫酸镁、硫酸亚铁溶液,滤渣1为二氧化硅,滤液中加入过氧化氢,亚铁离子被氧化为铁离子,加入氧化镁调节溶液pH沉淀铁离子,过滤得到滤渣2为氢氧化铁沉淀,滤液为硫酸镁溶液,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得硫酸镁,硫酸镁和木炭高温煅烧制备高纯氧化镁,据此解答。
【详解】(1)MgCO3与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,反应的离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O;
(2)二氧化硅不溶于稀硫酸,则滤渣1的化学式为SiO2;
(3)加入H2O2氧化时,在酸性溶液中氧化硫酸亚铁,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(4)调节pH时,使用pH试纸的具体操作是取一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中部,再与比色卡对照得出读数;调节pH时铁离子转化为氢氧化铁沉淀,则滤渣2中除了过量的MgO外,还含有的物质是Fe(OH)3;
(5)根据方程式可知煅烧得到的气体主要有SO2、CO2、CO、S,产生的气体进行分步吸收或收集,所以通过A使硫蒸气冷凝下来,再通过B装置高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,通过C中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,最后剩余一氧化碳气体在D中收集;
①CO难溶于水,D中收集的气体可以是CO;
②装置B吸收二氧化硫,由于二氧化碳、二氧化硫均与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液反应,稀硝酸能把二氧化硫氧化,但同时生成NO气体,所以B中盛放的溶液选择KMnO4溶液吸收二氧化硫,故答案为d。
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