化學(xué)工藝流程解題思想歸納

PAGEPAGE1高考專題復(fù)習(xí)與訓(xùn)練——化學(xué)工藝流程一、【考點(diǎn)分析】無機(jī)化工題實(shí)際上是考查考生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識(shí)來解決工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問題的能力。解此類型題目的基本步驟是：①?gòu)念}干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品②分析流程中的每一步驟，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)。③從問題中獲取信息，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： 對(duì)反應(yīng)速率有何影響？對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響？對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本，原料來源是否廣泛、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）。二、【工業(yè)流程題中常用的關(guān)鍵詞】原材料：礦樣，合金（含鐵廢銅），藥片（補(bǔ)血?jiǎng)Ｋㄎ鬯?，食鹽水等灼燒（煅燒）：原料的預(yù)處理，不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易提取的物質(zhì)：如海帶中提取碘酸：溶解、去氧化物（膜）、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）、在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程堿：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）氧化劑：氧化某物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為易于被除去（沉淀）的離子氧化物：調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）控制pH值：促進(jìn)某離子水解，使其沉淀，利于過濾分離煮沸：促進(jìn)水解，聚沉后利于過濾分離；除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣趁熱過濾：減少結(jié)晶損失；提高純度浸出：固體加水（酸或堿）溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少水洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解三、【工業(yè)流程常見的操作】（一）原料的預(yù)處理①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等②灼燒：如從海帶中提取碘③煅燒：如煅燒高嶺土，改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解④研磨：適用于有機(jī)物的提取。如蘋果中維生素C的測(cè)定等。（二）控制反應(yīng)條件的方法①控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀——pH值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8問題：若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該怎樣做？調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大不引入新雜質(zhì)。若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值②蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍③加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)④降溫反應(yīng)的目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)⑤趁熱過濾：防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出⑥冰水洗滌或酒精溶液洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗⑦CuSO4溶液中加酒精得到硫酸銅晶體（三）物質(zhì)的分離和提純的方法結(jié)晶——固體物質(zhì)從溶液中析出的過程（蒸發(fā)溶劑、冷卻熱飽和溶液、濃縮蒸發(fā)）。結(jié)晶是提純的重要方法之一。重結(jié)晶是將晶體溶于溶劑或熔融以后，又重新從溶液或熔體中結(jié)晶的過程。又稱再結(jié)晶。重結(jié)晶可以使不純凈的物質(zhì)獲得純化，或使混合在一起的鹽類彼此分離?？梢杂^察溶解度曲線，溶解度隨溫度升高而升高得很明顯時(shí)，這個(gè)溶質(zhì)叫陡升型，反之叫緩升型。當(dāng)陡升型溶液中混有緩升型時(shí)，若要分離出陡升型，可以用降溫結(jié)晶的方法分離，若要分離出緩升型的溶質(zhì)，可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法，也就是說，蒸發(fā)結(jié)晶適合溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)，如：氯化鈉。如硝酸鉀就屬于陡升型，氯化鈉屬于緩升型，所以可以用蒸發(fā)結(jié)晶來分離出氯化鈉，也可以用降溫結(jié)晶分離出硝酸鉀。從溶液中析出結(jié)晶水合物或易分解晶體：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥（區(qū)別烘干）。過濾——固、液分離蒸餾——液、液分離——有機(jī)物分離用得最多的方法分液——互不相溶的液體間的分離萃取——用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。升華——將可直接氣化的固體分離出來。鹽析——加無機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出滲析——用半透膜精制提純膠體四、【常見文字?jǐn)⑹鎏茁贰?．洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2－3次。2．從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。若要稱量質(zhì)量，則還要“干燥”。 注意：①在寫某一步驟是為了除雜是，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的。②看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平。3．Fe（OH）3膠體的制備：向沸水中逐滴加入少量FeCl3飽和溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱。4．濃硫酸的稀釋：將濃硫酸沿著器壁慢慢的注入水里，并不斷攪拌。3．引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作：加少量KClO3，在混合物中間插上鎂條并將其點(diǎn)燃。4．洗滌沉淀的方法：在過濾器中加蒸餾水，剛好沒過沉淀物，停止加水，靜置使水自然流下，重復(fù)操作2～3次。5．如何檢驗(yàn)離子是否沉淀完全：將少量上層清液于試管中，加入少量沉淀劑振蕩，如果有白色沉淀生成，則證明未沉淀完全。五、【難點(diǎn)解析】要解好這類題，最重要的是要克服畏懼心理，認(rèn)真審題，找到該實(shí)驗(yàn)的目的。一般來說，流程題只有兩個(gè)目的：一是從混合物中分離、提純某一物質(zhì)；另一目的就是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。（一）、對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槲ㄒ坏念}目，其實(shí)就是對(duì)混合物的除雜、分離、提純。 當(dāng)遇到這一類題時(shí)，一定要認(rèn)真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些，認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。例如NaCl和KNO3混合溶液，如果將混合溶液蒸發(fā)一段時(shí)間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl。如果將混合溶液加熱濃縮后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3（重結(jié)晶）。如果是除雜，雜質(zhì)所含的量比較少，一般是讓主要物質(zhì)析出來。（二）、對(duì)于目的為制備某一物質(zhì)的流程題，要求學(xué)生注意以下幾個(gè)方面：1、明確題目目的是制什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。 只有知道了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，才能非常清楚的知道整個(gè)流程的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)（由題目信息獲得或根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷），則要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來說主要有如下幾種情況：（1）如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3（濃）等物質(zhì)。（2）如果產(chǎn)物是一種會(huì)水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時(shí)，則要加相對(duì)應(yīng)的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質(zhì)時(shí)，要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時(shí)，都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解，否則得到的產(chǎn)物分別是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO；而像Al2(SO4)3、NaAlO2、Na2CO3等鹽溶液，雖然也發(fā)生水解，但產(chǎn)物中Al(OH)3、H2SO4、NaHCO3、NaOH都不是揮發(fā)性物質(zhì)，在蒸發(fā)時(shí)，抑制了鹽的水解，最后得到的還是溶質(zhì)本身。（3）如果產(chǎn)物是一種強(qiáng)的氧化劑或強(qiáng)的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：含F(xiàn)e2+、SO32－等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化性強(qiáng)的物質(zhì)接觸。（4）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水（潮解或發(fā)生反應(yīng)）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOH固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對(duì)CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進(jìn)入裝置中。（5）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對(duì)比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法。2、尋找在制備過程中所需的原料，寫出主要的化學(xué)反應(yīng)方程式或制備原理，從中了解流程圖。 從近幾年的高考題目中會(huì)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)題目都會(huì)給出制備物質(zhì)時(shí)所需的原料，但一般會(huì)涉及到物質(zhì)的分離、提純的操作。所以在明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?，再寫出主要的反?yīng)方程式，觀察有沒有副產(chǎn)品，如果有，剩余的步驟就是分離提純了。3、注意外界條件對(duì)工藝流程的影響 在很多流程圖的題目中，我們經(jīng)常會(huì)看到壓強(qiáng)、溫度等外界條件的出現(xiàn)，不同的工藝對(duì)物質(zhì)反應(yīng)的溫度或壓強(qiáng)有不同的要求，它所起的作用也不一樣，但卻都是能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡年P(guān)鍵所在，也是命題專家們經(jīng)常要考察學(xué)生的地方。對(duì)外界條件的分析主要可從以下兩個(gè)方面著手：（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？這里主要說一說溫度的影響，歸納總結(jié)之后，主要有以下幾個(gè)方面的形式來考查：①趁熱過濾（或冰水洗滌）的目的：防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出（或升溫時(shí)會(huì)溶解）而帶入新的雜質(zhì)；②冰水中反應(yīng)或降溫反應(yīng)的目的：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)；③反應(yīng)中采取加熱措施的作用：一般是為了加快反應(yīng)速率或加速某固體的溶解；④如果題目中要求溫度控制在具體的一個(gè)溫度范圍內(nèi)（可用水浴或油浴來控制）：一般有以下幾個(gè)目的：a、防止某種物質(zhì)溫度過高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)，也可能是為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來，具體問題要具體分析。如侯德榜制堿中，將CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的溫度為（30+2）℃，可得NaHCO3晶體，溫度控制在這個(gè)范圍，目的就是防止NaHCO3分解。而在Br2的制取過程中，出溴口的溫度控制在80－90℃，目的就是要使Br2揮發(fā)出來而又減少水蒸氣混入Br2中。 b、使催化劑的活性達(dá)到最好：如工業(yè)合成氨或工業(yè)SO2氧化為SO3時(shí)，選擇的溫度是500℃左右，原因之一就是使催化劑的活性達(dá)到最高。 c、防止副反應(yīng)的發(fā)生：如乙醇的消去反應(yīng)溫度要控制在170℃，原因是就是在140℃時(shí)會(huì)有乙醚產(chǎn)生。 d、對(duì)于一些工藝來說，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。 以上有關(guān)溫度的總結(jié)只能說是有這種可能來考，具體問題要具體分析。六、【典型例題】【例1】以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下（部分操作和條件略）：Ⅰ.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO4·7H2O。Ⅱ.將FeSO4·7H2O配制成溶液。Ⅲ.FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液。Ⅳ.將濁液過濾，用90℃熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體。Ⅴ.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。已知：NH4HCO3在熱水中分解。（1）Ⅰ中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3+，該反應(yīng)的離子方程式是_________________________。（2）Ⅱ中，需加一定量硫酸。運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述硫酸的作用_____________________________。（3）Ⅲ中，生成FeCO3的離子方程式是。若FeCO3濁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是。（4）Ⅳ中，通過檢驗(yàn)SO42－來判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗(yàn)SO42－的操作是。（5）已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2?，F(xiàn)煅燒464.0kg的FeCO3，得到316.8kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是_________kg。（摩爾質(zhì)量/g·mol－1:FeCO3116Fe2O3160FeO72）〖參考答案〗（1）Fe+2Fe3+＝2Fe2+（2）加入硫酸，H+濃度增大，使Fe2++2H2OFe（OH）2+2H+的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，從而抑制FeSO4的水解（3）Fe2++HCO3－＝FeCO3↓+H+4FeCO3+6H2O+O2＝4Fe（OH）3↓+4CO2（4）取少量洗滌后的濾液放入試管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀洗滌干凈（5）288.0解析：本題綜合考查Fe的相關(guān)性質(zhì)、方程式的書寫、水解的運(yùn)用、離子檢驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算等無機(jī)基礎(chǔ)。（2）FeSO4+2H2OFe（OH）2+H2SO4，加入H2SO4，平衡逆移，抑制水解。（3）“紅褐色”提示生成Fe（OH）3。（4）SO42－檢驗(yàn)：說明步驟，指明試劑、現(xiàn)象、結(jié)論。（5）設(shè)產(chǎn)品中FeO、Fe2O3物質(zhì)的量分別為amol、bmol。求得:b＝1.8molm（Fe2O3）＝1.8mol×160g·mol－1＝288.0g?！纠?】某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NHeq\o\al(＋,4)和NH3·H2O的形式存在，該廢水的處理流程如下： （1）過程Ⅰ：加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9后，升溫至30℃，通空氣將氨趕出并回收。①用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：______________________________________。②用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的：__________________________________________。（2）過程Ⅱ：在微生物作用的條件下，NH經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO。兩步反應(yīng)的能量變化如圖：①第一步反應(yīng)是________反應(yīng)（選填“放熱”或“吸熱”），判斷依據(jù)是_______________________。②1molNH4＋（aq）全部氧化成NO3－（aq）的熱化學(xué)方程式是___________________________________。（3）過程Ⅲ：一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2。若該反應(yīng)消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是________________?！紖⒖即鸢浮剑?）①NH4＋＋OH－＝NH3·H2O②廢水中的NH3被空氣帶走，使NH3·H2ONH3＋H2O的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，利于除氨（2）①放熱ΔH＝－273kJ·mol－1＜0（反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量）②NH4＋（aq）＋2O2（g）＝2H＋（aq）＋NO3－（aq）＋H2O（l）ΔH＝－346kJ·mol－1（3）5∶6解析：（2）第一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：NH4＋（aq）＋1.5O2（g）＝NO2－（aq）＋2H＋（aq）＋H2O（l）ΔH＝－273kJ·mol－1，第二步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：NO2－（aq）＋0.5O2（g）＝NO3－（aq）ΔH＝－73kJ·mol－1，上述兩式相加即得②的答案；（3）1molCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子，升高6價(jià)，HNO3中N元素化合價(jià)降低5價(jià)，所以還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為5∶6?！纠?】氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如右圖所示。⑴溶液A的溶質(zhì)是。⑵電解飽和食鹽水的離子方程式是。⑶電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用：。⑷電解所用的鹽水需精制，去除有影響的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c（SO42－）＞c（Ca2＋）]。精制流程如下（淡鹽水和溶液A來自電解池）：①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是。②過程I中將NH4＋轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是。③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。過程II中除去的離子有。④經(jīng)過程III處理，要求鹽水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L，則處理10m3鹽水b，至多添加10%Na2SO3溶液〖參考答案〗=1\*GB2⑴NaOH⑵2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH―⑶增大HCl的濃度，使Cl2+H2OHCl+HClO平衡逆向移動(dòng)，減少Cl2在水中的溶解，利于Cl2的逸出⑷①M(fèi)g（OH）2②2NH4＋+3Cl2+8OH－＝N2↑+6Cl－+8H2O③SO42－、Ca2＋④1、76解析：電解飽和食鹽水時(shí)，陰極產(chǎn)物為NaOH和H2，陽極產(chǎn)物是Cl2，反應(yīng)的離子方程式是2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH―，據(jù)此可以確定溶液A的溶質(zhì)是NaOH；電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3的作用是促使化學(xué)平衡Cl2+H2OHCl+HClO向左移動(dòng)，減少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出；根據(jù)粗鹽水和淡鹽水的化學(xué)成分，代入題給精制鹽水的流程進(jìn)行分析，可知過程I是將Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2沉淀除去，即鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是Mg（OH）2；將NH4＋轉(zhuǎn)化為N2的氧化劑是Cl2，對(duì)應(yīng)的離子方程式是2NH4＋+3Cl2+8OH－＝N2↑+6Cl－+8H2O；過程II是利用沉淀溶解平衡原理，將溶液中的Ca2＋和SO42－分別轉(zhuǎn)化為CaCO3和BaSO4沉淀除去；NaClO與Na2SO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaClO+Na2SO3＝NaCl+Na2SO4，若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L，則處理10m3鹽水b時(shí)至少需要10%Na2SO3溶液，若鹽水c中剩余Na2SO3的含量為5mg/L，則還需添加10%Na2SO3溶液50g÷10%＝0.5kg，因此至多添加10%Na2SO3溶液的質(zhì)量為1.26kg+0.5kg＝1.76kg。【例4】工業(yè)上以鋰輝石（Li2O·A12O3·4SiO2，含少量Ca、Mg元素）為原料生產(chǎn)碳酸鋰。其部分工藝流程如下：已知：①Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4（濃）Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O↓②某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表所示。T/℃20406080S（Li2CO3）/g1.331.171.010.85S（Li2SO4）/g34.232.831.930.7（1）從濾渣1中分離出Al2O3的部分流程如下圖所示，括號(hào)表示加入的試劑，方框表示所得到的物質(zhì)。則步驟Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是。（2）已知濾渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3。向?yàn)V液1中加入石灰乳的作用是（運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述）。（3）向?yàn)V液2中加入飽和Na2CO3溶液，過濾后，用“熱水洗滌”的原因是。（4）工業(yè)上，將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下。a．將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液，LiOH溶液作陰極液，兩者用離子選擇透過膜隔開，用惰性電極電解。b．電解后向LiOH溶液中加入過量NH4HCO3溶液，過濾、烘干得高純Li2CO3。①a中，陽極的電極反應(yīng)式是。②b中，生成Li2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是。+Mg2+Mg(OH)2(s)〖參考答案〗（1）Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+（2）Ca（OH）2（s）+Mg2+Mg(OH)2(s)（3）Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小，熱水洗滌可減少Li2CO3的損失（4）①2Cl――2e－＝Cl2↑②2LiOH+NH4HCO3＝Li2CO3+NH3+2H2O【例5】某電鍍銅廠有兩種廢水需要處理，一種廢水中含有CN－離子，另一種廢水中含有Cr2O72－離子。該廠擬定如圖所示的廢水處理流程?；卮鹨韵聠栴}：（1）上述處理廢水的流程中主要使用的方法是。（2）②中使用的NaClO溶液呈堿性，用離子方程式解釋原因。（3）②中反應(yīng)后無氣體放出，該反應(yīng)的離子方程式為。（4）③中反應(yīng)時(shí)，每0.4molCr2O72－轉(zhuǎn)移2.4mole－，該反應(yīng)的離子方程式為。（5）取少量待檢水樣于試管中，先加入NaOH溶液，觀察到有藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)加入NaOH溶液，直到不再產(chǎn)生藍(lán)色沉淀為止，再加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且藍(lán)色沉淀逐漸減少。請(qǐng)你使用化學(xué)用語，結(jié)合必要的文字解釋其原因。〖參考答案〗（1）氧化還原法…注：常用方法還有：中和法、沉淀法等（2）ClO－+H2OHClO+OH－（3）CN－+ClO－＝CNO－+Cl－（4）3S2O32－+4Cr2O72－+26H+＝6SO42－+8Cr3++13H2O（5）待檢水樣中還有Cu2+Cu2++2OH－＝Cu（OH）2↓CuS比Cu（OH）2更難溶（1分，或溶解度更?。┦沟肅u（OH）2（s）+S2－（aq）＝CuS（s）+2OH－（aq）平衡向右進(jìn)行【例6】鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3，還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì)，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7）的過程如下圖所示。已知：①NaFeO2遇水強(qiáng)烈水解。②Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H+請(qǐng)回答：（1）K2Cr2O7中Cr元素的化合價(jià)是。（2）生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式是。濾液1的成分除Na2CrO4外，還含有（填化學(xué)式）。（3）利用濾渣2，可制得兩種氧化物，其中一種氧化物經(jīng)電解冶煉可獲得金屬，該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（4）由濾液2轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液應(yīng)采取的措施是。（5）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加熱濃縮、、過濾、洗滌、干燥。（6）煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是。〖參考答案〗（1）+6（2）NaFeO2+2H2O＝NaOH+Fe(OH)3↓NaAlO2、Na2SiO3和NaOH（3）2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑（4）加硫酸酸化（5）冷卻結(jié)晶（6）（2分）4FeO·Cr2O3+7O2+20NaOH8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O【例7】蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡(jiǎn)要工藝流程如下：I．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等雜質(zhì)離子）。II．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1mol/LH2O2溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純。III．制取氫氧化鎂：向步驟II所得溶液中加入過量氨水。已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pHFe3+Al3+Fe2+Mg2+開始沉淀時(shí)1.53.36.59.4沉淀完全時(shí)3.75.29.712.4（1）步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7~8的最佳試劑是（填字母序號(hào)）。A.MgOB.Na2CO3C.蒸餾水（2）工業(yè)上，常通過測(cè)定使鐵氰化鉀（K3[Fe(CN)6]）溶液不變色所需H2O2溶液的量來確定粗硫酸鎂中Fe2+的含量。已知，測(cè)定123g粗硫酸鎂樣品所消耗的0.1mol/L。H2O2溶液的體積如下表所示。平行測(cè)定數(shù)據(jù)平均值實(shí)驗(yàn)編號(hào)1234消耗H2O2溶液的體積/mL0.320.300.300.320.31①Fe2+與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式為。②根據(jù)該表數(shù)據(jù)，可計(jì)算出123g粗硫酸鎂樣品中含F(xiàn)e2+mol。（3）工業(yè)上常以Mg2+的轉(zhuǎn)化率為考察指標(biāo)，確定步驟III制備氫氧化鎂工藝過程的適宜條件。其中，反應(yīng)溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如右圖所示。①步驟III中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為。②根據(jù)圖中所示50℃前溫度與Mg2+反應(yīng)是（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。③圖中，溫度升高至50℃以上Mg2+。④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)。已知：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)Ksp＝c(Mg2+)·c2(OH-)＝5.6×10-12Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)Ｋsp＝c(Ca2+)·c2(OH-)＝4.7×10-6若用石灰乳替代氨水，（填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是。〖參考答案〗（1）A（2）2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O6.2×10-5（3）①M(fèi)g2++2NH3·H2O＝Mg(OH)2↓+2NH4+②吸熱③溫度過高時(shí)，氨水受熱分解，濃度降低，Mg2+轉(zhuǎn)化率下降（其他合理答案均可）④能Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化（其他合理答案均可）【例8】海水資源的利用具有廣闊前景。海水中主要離子的含量如下：成分含量/(mgL－1)成分含量/(mgL－1)Cl－18980Ca2+400Na+10560HCO3－142SO42－2560Br－64Mg2+1272（1）電滲析法淡化海水示意圖如右圖所示，其中陰（陽）離子交換膜僅允許陰（陽）離子通過。①陽極主要電極反應(yīng)式是。②在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀，其成分有和CaCO3，生成CaCO3的離子方程式是。③淡水的出口為（填“a”、“b”或“c”）。（2）利用海水可以提取溴和鎂，提取過程如下：①提取溴的過程中，經(jīng)過2次Br－→Br2轉(zhuǎn)化的目的是，吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。用平衡移動(dòng)原理解釋通空氣的目的是。②從MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶體的主要操作是、過濾、洗滌、干燥。③依據(jù)上述流程，若將10m3海水中的溴元素轉(zhuǎn)化為工業(yè)溴，至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積為L(zhǎng)（忽略Cl2〖參考答案〗（1）①2Cl—-2e—=Cl2↑②Mg(OH)2Ca2++OH—+HCO3—=CaCO3↓+H2O③b（2）①對(duì)溴元素進(jìn)行富集SO2+Br2+2H2O=4H++2Br—+SO42—通入空氣將Br2蒸氣帶出，使Br2(g)Br2(aq)或Br2+H2OHBr+HBrO平衡向左移動(dòng)②加