1、无机化工流程题的突破方法1如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化_(填化学式)，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是_和_。(3)沉淀混合物为_和_(填化学式)。(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是_(填序号)。A电解法 B氧气还原法C碳还原法 D分解法答案(1)提高酸浸速率(2)Fe2(或FeCl2)会产生污染性气体NOx会引入杂质离子NO(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A解析(1)粉碎菱镁矿，增大固相反应物的接触面积，提高酸浸速率。(3)氧化池中
2、存在Al3、Fe3、H，所以加入MgO后与H反应使溶液碱性增强，Al3和Fe3转化为Al(OH)3和Fe(OH)3，故沉淀池中的沉淀为Al(OH)3和Fe(OH)3。(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融MgCl2的方法进行冶炼。2(2019广东揭阳高三期末).明矾KAl(SO4)212H2O在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeOxFe2O3)可制备明矾。工艺流程如下：已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀3.46.31.5完全沉淀4.78.
3、32.8回答下列问题：(1)明矾净水的原理是_(用离子方程式表示)。(2)操作是_、_、过滤、洗涤、干燥。(3)检验滤液A中是否存在Fe2的方法_(只用一种试剂)。(4)在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为：_。(5)调节pH3的目的是_，滤渣2含有的物质是_。.取一定量含有Pb2、Cu2的工业废水，向其中滴加Na2S溶液，当PbS开始沉淀时，溶液中_(保留三位有效数字)。已知Ksp(PbS)3.41028，Ksp(CuS)1.31036答案.(1)Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H(2)蒸发浓缩冷却结晶(3)取适量滤液A于试管中，滴加铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，则说明滤液A中
4、存在Fe2(也可用酸性高锰酸钾溶液检验)(4)5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O(5)使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀MnO2、Fe(OH)3.2.62108解析.(1)明矾净水是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有吸附悬浮杂质的作用，反应的离子方程式为：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。(2)固体和液体分离需要用过滤操作，操作是过滤，操作是溶液中得到晶体的方法，利用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。(3)检验亚铁离子用高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液，滴入高锰酸钾溶液紫红色褪去，或加入铁氰化钾溶液会出现蓝色沉淀。(4)酸性溶液中高锰酸钾溶液能将亚铁离子氧化为铁离子，本身
5、被还原为锰离子，反应的离子方程式为：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。(5)分析离子沉淀的pH范围，调节溶液pH3，可以使Fe3转化成Fe(OH)3沉淀，并防止Al3沉淀；在pH3、加热条件下，MnO可与Mn2反应生成MnO2，加入MnSO4发生反应，反应的离子方程式为：3Mn22MnO2H2O=5MnO24H；过滤得到难溶的二氧化锰和氢氧化铁沉淀。.当PbS开始沉淀时，溶液中2.62108。3NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：_。(3)“电
6、解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_、_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)答案(1)3(2)2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4(3)NaOH溶液Na2CO3溶液(4)21O2(5)1.57解析(4)依题意，用含氢氧化钠的双氧水吸收尾气中的二氧化氯，发生反应：2ClO2
7、H2O22OH=2ClOO22H2O，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为21，氧化产物为O2。(5)氯气、亚氯酸钠的氧化能力就是得电子能力，得电子数相等时，氧化能力相当。氯气、亚氯酸钠的最终还原产物为氯离子。根据：NaClO2Cl，Cl22Cl，得电子数相等时，存在：NaClO22Cl2，故亚氯酸钠的有效氯含量为1.57。4以铬铁矿(含FeOCr2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制备二草酸铬钾的实验步骤如下：已知NaFeO2遇水强烈水解：NaFeO22H2O=NaOHFe(OH)3。(1)“熔融”的装置如图，坩埚W的材质可以是_(填“铁”“陶瓷”或“玻璃”
8、)；FeOCr2O3与KClO3及Na2CO3发生反应，生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4和CO2的化学方程式为_。(2)熔融后的固体中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl及NaFeO2等，步骤的具体操作为水浸，过滤，调pH为78，加热煮沸半小时，趁热过滤。第一次过滤滤渣中的主要成分为_。(3)步骤需加入酸，则加入稀硫酸时发生反应的离子方程式为_。(4)由步骤可知，溶解度：Na2Cr2O7_(填“”“(5)加热浓缩冷却结晶(6)研钵(7)3解析(1)“熔融”时Na2CO3和NaOH均能与二氧化硅反应，而陶瓷和玻璃中均含有二氧化硅，因此只能用铁坩埚；分析反应物及
9、生成物中各元素化合价。根据得失电子守恒、原子守恒配平该反应为6FeOCr2O37KClO312Na2CO33Fe2O37KCl12Na2CrO412CO2。(2)Fe2O3难溶于水，而NaFeO2在水溶液中强烈水解生成Fe(OH)3，其他物质都易溶于水且不发生化学反应，因此水浸后过滤，滤渣的主要成分为Fe2O3和Fe(OH)3。(3)对比步骤前后的物质可知，加入稀硫酸后Na2CrO4转化成了Na2Cr2O7，发生的反应为2CrO2HCr2OH2O。(5)根据溶解度曲线知，K2Cr2O7的溶解度随温度变化较大，则从混合溶液中得到K2Cr2O7晶体需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。5(2
10、019百师联盟高三调研)钪(Sc)及其化合物在电子、宇航、超导等方面有着广泛的应用。某工厂的钛白水解工业废酸中Sc3浓度为18 mg/L，还含有大量的TiO2、Fe3、H、SO等。下图为从该工业废酸中提取Sc2O3的一种流程。回答下列问题：(1)在钛白水解工业废酸中，加入双氧水是为了使TiO2转化为难萃取的Ti(O2)(OH)(H2O)4。Ti(O2)(OH)(H2O)4中Ti的化合价为4价，其中非极性键的数目为_。(2)钪的萃取率(E%)与O/A值萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比的关系如下图，应选择的合适O/A值为_；温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，合适的萃取温度为1015 ，其理
11、由是_。T/510152530钪的萃取率/%91.396.097.197.398.0钛的萃取率/%0.940.952.103.014.20(3)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用浓硫酸、双氧水和水按一定比例混合而成。混合过程的实验操作为_。(4)25 时，用氨水调节滤液的pH，当pH3.5时，滤渣的主要成分是_，当pH6时，滤液中Sc3的浓度为_。(KspFe(OH)32.61039；KspSc(OH)39.01031)(5)写出用草酸(H2C2O4)“沉钪”得到Sc2(C2O4)3的离子方程式：_。(6)若从1 m3该工厂的钛白水解废酸中提取得到24.4 g Sc2O3，则钪的提取率
12、为_。(保留三位有效数字)答案(1)1(2)14(或15或1415)低于10 时，钪的萃取率不够高；高于15 时，钛的萃取率增大较多(3)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入H2O2，并不断搅拌(4)Fe(OH)39.0107 mol/L(5)2Sc33H2C2O4=Sc2(C2O4)36H(6)0.884(或88.4%)解析(1)Ti(O2)(OH)(H2O)4中Ti的化合价为4，OH、H2O均只含极性键，O含有1个非极性键，故Ti(O2)(OH)(H2O)4中非极性键的数目为1。(4)当pH3.5时，由于KspFe(OH)3KspSc(OH)3，Fe(OH)3先转化为沉淀，故滤渣的主要成分是Fe(OH)3；当pH6时，c(OH)108 mol/L，KspSc(OH)3c(Sc3)c3(OH)c(Sc3)(108 mol/L)39.01031，滤液中Sc3的浓度为9.0107 mol/L。(6)Sc3浓度为18 mg/L，若从1 m3该工厂的钛白水解工业废酸中提取得到24.4 g Sc2O3，则钪的提取率为100%