无机化学实用工艺流程

无机化学工艺流程

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1、无机化学工艺流程题的设计思路：

2、无机化学工艺流程题的一般解题步骤：

第一步：浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物，对比原料和产物； 第二步：精读局部，明确反应原理——确定各步反应物、产物（正、逆向推断法结合），

尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。

第三步：针对问题再读图，明确要求——结合基础理论和实际问题，科学表述，规范书写。

3、无机化学工艺流程题中涉及的问题：

⑴原料的预处理

①溶解：对金属及其氧化物通常采用酸溶，如用硫酸、盐酸、等，有时也常用碱溶

（如铝及氧化铝等物质）。（用酸或碱溶解盐主要是为了抑制盐水解）

浸出：固体加水(或酸)溶解得到离子；

浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 ；

②研磨：增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。 ③灼烧、煅烧：使物质高温下分解，或高温氧化等。 ⑵控制反应条件的方法

①pH的控制：调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 ②加热的目的：加快反应速率或促进化学平衡的移动。

③降温的目的：防止某物质在高温下会分解，或为使平衡向需要的方向移动。 ④趁热过滤：防止某物质降温时会析出。

⑤冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ⑥利用有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度，使晶

体快速干燥。

⑦结晶过程的一般操作：蒸发浓缩 → 冷却结晶 → 过滤 → 洗涤 → 干燥。

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实用标准文案

例1、聚硅硫酸铁（PFSS）是新型无机高分子混凝剂，广泛应用于水的净化处理。PFSS化学组成可表示为：[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2(SiO2)x]m，由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下：

⑴酸浸时，采用100~140℃和2~3h，其目的是 。 ⑵氧化时，需将溶液冷却到40℃以下，其目的是 。 ⑶除Al时，先调节pH值到 （参见右表），得Fe(OH)3沉淀， 过滤除去滤液，再用硫酸溶解Fe(OH)3得硫酸铁溶液。

Al Fe 3+3+3+

开始沉淀pH 3.5 1.9 沉淀完全pH 4.7 3.2 ⑷Na2SiO3溶液可由SiO2渣除杂后与35%的NaOH溶液反应 制备，该反应的离子方程式为 。 ⑸水解聚合时，强力搅拌的目的是 ；检验透明橙红色液体中，其分散质直径在l~l00nm的简单方法是

。 例2、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

⑴反应I前需在FeSO4 溶液中加入 （填字母），以除去溶液中的Fe。 A、锌粉 B、铁屑 C、KI溶液 D、H2

⑵反应I需控制反应温度低35℃，其目的是 。 ⑶工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是： 。 ⑷反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极 发生的电极反应可表示为： 。

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3＋

实用标准文案

例3、硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。生产硫化钠大多采用无水芒硝（Na2SO4）-炭粉还原法，其流程示意图如下：

过量炭粉无水芒硝煅烧气体A稀碱液碱浸精制硫化钠晶体

⑴上述流程中“碱浸”后，物质A必须经过 （填写操作名称）处理后，方可“煅烧”；若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2，写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为 。 ⑵上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是 。 ⑶取硫化钠晶体（含少量NaOH）加入到硫酸铜溶液中，充分搅拌。若反应后测得溶液的pH＝4，则此时溶液中c( S)＝ 。（已知：常温时CuS、Cu(OH)2的

2－

Ksp分别为8.8×10－36、2.2×10－20）

⑷①皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和x（x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值）有关（如右下图所示）。为使除汞效果最佳，应控制的条件是 、 。

②某毛纺厂废水中含0.001 mol·L的硫化钠，与纸张漂白后废水（含0.002 mol·L

1

－1

－

NaClO）按1:2的体积比混合，能同时较好处理两种废水，处理后的废水中所含的主

要阴离子有 。

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实用标准文案

例4、以硫酸工艺的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCl为原料可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质。合成路线如下：

CaCO3空气焦炭反应ⅠCaSO4反应ⅢNH4HCO3NH3反应ⅣCaCO3硫化钙COKCl二氧化硫尾气CO2氨水反应ⅤK2SO4反应Ⅱ(NH4)2SO3·H2ONH4Cl

⑴生产中，反应Ⅱ中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质，其目的是

。 ⑵下列有关说法正确的是 。

A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 B．反应Ⅲ中发生反应的化学方程式为：CaSO4+4C

高温CaS +4CO↑

C．反应Ⅳ需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解 D．反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥

⑶反应Ⅴ反应液用40%乙二醇溶液，温度控制在25℃，硫酸钾的产率超过90%，其原因是 。 ⑷(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为N2，试写出二氧化氮与亚硫 酸铵反应的化学方程式

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。

实用标准文案

【无机化学工艺流程作业一】

1、工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来

生产Zn(NO3)2·6H2O晶体，其工艺流程为：

锌废渣空气酸浸过滤除杂I过滤Zn粉除杂Ⅱ过滤过滤烘干加热浓缩操作A成品

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表： 氢氧化物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Al(OH)3 3.3 5.2 Fe(OH)3 1.5 3.7 Fe(OH)2 6.5 9.7 Cu(OH)2 4.2 6.7 Zn(OH)2 5.4 8.0 ⑴在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 。 ⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。 ⑶在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，H2O2与Fe反应的离子方程式为 。 为使Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为 。检验Fe是否沉淀完全的实验操作是 。 ⑷加入Zn粉的作用是 。 “操作A”的名称是 。

2+4+

2、酸性条件下，锡在水溶液中有Sn、Sn两种主要存在形式。SnSO4是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：

3+

2+

⑴SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是 ，加入Sn粉的作用是 。 ⑵反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：

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实用标准文案

。 ⑶检验沉淀已经“漂洗”干净的方法： 。 ⑷反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH，若溶液中c(Sn)=1.0mol·L，则应控制溶液pH 。已知：Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10

—26

2+

—1

。

⑸酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，试写出发生反应的离子方程式： 。 3、CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还

含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H、Co、Fe、Mn、Al等；

②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 开始沉淀 完全沉淀 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Co(OH)2 7.6 9.2 Al(OH)3 Mn(OH)2 4.0 5.2 7.7 9.8 +

2+

2+

2+

3+

⑴写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式

。 ⑵NaClO3的作用是 。 ⑶加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为 。

⑷萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图。萃取剂的作用是 ；其使用的适宜pH范围是 。

A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5

⑸为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 。 （答一条即可）

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实用标准文案

4、高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产， 原理为：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O

Na2FeO4＋2KOH＝K2FeO4＋2NaOH

主要的生产流程如下：

⑴写出反应①的离子方程式 。 ⑵流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)

（填“＞”或“＜”或“＝”）。

⑶反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。

图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；

图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。 ．． 图1 图2 ①工业生产中最佳温度为 ℃，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。 ②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式： 。 若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式： 。 ⑷K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO4+10H2O2——3+

4Fe(OH)3+8OH+3O2↑。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 溶液（填序号）。 A．H2O B．CH3COONa、异丙醇 C．NH4Cl、异丙醇 D．Fe(NO3)3、异丙醇

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实用标准文案

☆5、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：

⑴反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1︰2，该反应的化学方程式为

。 ⑵反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是 ；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是

。 ⑶检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，

。 ⑷整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有 （填化学式）。 ⑸将与浓KCl溶液混合，也可得到KNO3，同时生成等体积的气体A和气体B。B是三原子分子，B与O2反应生成1体积气体A和2体积红棕色气体C。B的分子式为 。

1、工业上用铌铁矿（主要含有Nb2O5、Fe2O3等）生产铌及相关产品的生产流程可表示如下：

已知：Nb(OH)5实际上是水合氧化铌，它能跟酸起复分解反应；FeSO4是一种重要的食品和饲料添加剂。

⑴检验滤液中的阳离子所需使用的试剂的名称为 。 ⑵Nb2O5与Al反应的化学方程式为 。 ⑶滤液与单质反应的离子方程式为 。 ⑷由上述生产流程可知Nb(OH)5具有 。（填“碱性”、“酸性”或“两性”）

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实用标准文案

⑸滤液与单质反应后，经过滤、浓缩、结晶得到的晶体的化学式为 。

无机化学工艺流程一参

例1、⑴提高铁元素的浸取率（或“提高反应速率”、“加速完全溶解”等）。（2分） ⑵防止H2O2分解损失。（2分） ⑶3.2—3.5，（2分） ⑷SiO2+2OH=SiO3+H2O。(2分)

－

2－

⑸使反应物充分接触，分散质均匀分散；（2分）用激光笔照射液体，观察是否有丁达尔效应。（2分）

例2、答案：（1）B

2+

（2）防止NH4HCO3 分解（或减少Fe的水解 ） （3）降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4 析出

2－－2－

（4）2SO4－2e＝S2O8例3、⑴过滤、干燥 3Na2SO4+8C

3Na2S+4CO2↑+4CO↑

⑵热水会促进Na2S水解，而稀碱液能抑制Na2S水解

－36

⑶4×10

⑷① x＝12 pH介于9~10之间

2－－

②SO4、Cl

例4、（1）防止亚硫酸铵被氧化； （2）ABCD

（3）乙二醇是有机溶剂能减小K2SO4的溶解度，使硫酸钾充分析出 （4）4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2 ↑ 作业

1、⑴适当升高反应温度（或增大浓度、将锌废渣粉碎等）（写出一个措施即得2分）

⑵烧杯、玻璃棒、漏斗 （2分，漏写一个得1分，漏写两个得0分）

2++3+

⑶2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O （2分） 5.2~5.4 （2分，错一个得1分）

3+

静置片刻，取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe沉淀完全

（2分）

2+

⑷除去溶液中的Cu （2分） 冷却结晶 （2分）

2、⑴抑制Sn2+水解 防止Sn2+被氧化

⑵SnCl2+Na2CO3=SnO+CO2↑+2NaCl

⑶取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO3溶液，若无沉淀，则说明洗涤干净 ⑷小于1

⑸2Sn2++2H2O2+4H+=2Sn4++4H2O

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实用标准文案

2－+2+2－

3、（1）Co2O3+SO3+4H=2Co+SO4+2H2O （2分）

2+3+

（2）将Fe氧化成Fe（2分） （3）Fe(OH)3 Al(OH)3 （2分）

2+

（4）除去溶液中的MnB （每空2分） （5）粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水 （2分） 4、

———

（1）Cl2+2OH＝Cl+ClO+H2O（2分） （2）＜（2分）

（3）①26 （1分） 1.2（1分）

—3+

②3ClO＋Fe＋3H2O＝Fe(OH)3↓＋3HClO （2分）

2—3+—3—

2FeO4＋Fe＋8OH＝3FeO4＋4H2O（2分）

（4）B（2分） ☆5、（1）CaSO4＋2NH4HCO3＝CaCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑

（2）分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率 防止KNO3结晶，提高KNO3的产率 （3）加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有

沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl （4）CaSO4、KNO3 （5）NOCl

1、（1）硫或硫等

（2）3Nb2O5 + 10Al

3+

2+

6Nb +5Al2O3

（3）2Fe + Fe＝3Fe （4）两性 （5）FeSO4·7H2O

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实用标准文案

【无机化学工艺流程作业二】

1、工业上用粗氧化铜（含杂质FeO）为原料制取氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）的生产流程如

下：

物质 完全沉淀时的pH Fe(OH)2 ≥9.6 Cu(OH)2 ≥6.4 Fe(OH)3 3~4 ⑴写出向溶液A中加入NaClO的离子方程式

。 ⑵沉淀C的化学式为 。

⑶实验室如何检验沉淀E已洗涤干净？ 。 ⑷低温蒸发的目的是 。 ⑸流程中两次加入了CuO，而不是一次性向溶液B中加入过量的CuO，其理由是

。 2、由菱锰矿（低品位MnCO3矿石）制备高纯碳酸锰的工艺流程如下：（已知三种离子沉淀

的pH 范围：Fe：7.6 –9.6 Fe：2.7 –3.7 Mn：8.6 –10.1）

2+

3+

2+

氯化铵菱锰矿粉研磨焙烧H2O浸出浸出渣净化除杂NH4HCO3沉淀滤液

……MnCO3产品CO2+NH3⑴焙烧时发生的主要反应的化学方程式为 。 ⑵浸出过程中，杂质Fe、Fe随Mn一起进入浸出液。可加入MnO2，并调节溶液pH在4~5之间。加入MnO2的目的是 ，调节溶液pH的目的是 。

⑶焙烧过程中产生的尾气用MnCl2溶液吸收，其目的是 。

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2+

3+

2+

实用标准文案

⑷为测定浸出液中Mn含量，进行以下操作。

操作1：向酸化后的浸出液中加入NH4NO3，一定条件下生成Mn和NO2；生成的NO2又可与

溶液中的NH4 发生反应，方程式为： NO2+ NH4 = N2↑ + 2H2O。

操作2：以(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定Mn。方程式为：Mn +Fe = Mn +Fe。 ①操作1中NH4NO3与MnCl2溶液反应的离子方程式为：

。（此反应可逆） ②若以KNO3代替NH4NO3，则测定结果偏低，原因是 。（填字母） A．NO2的存在，影响Mn的转化率 B．NH4有利于消除NO2的影响

C．NO2有一定的氧化性，可能将标准液中Fe转化为Fe

3、稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：

—

2+

3+

+

-—

2+

3+

3+

2+

2+

3+

+

3+

2+

--

- +

已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表： 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH 3+Fe 2.7 3.7 3+Y 6.0 8.2 ②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。 ⑴钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为 。 ⑵欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则

①最好选用盐酸、 （填字母）两种试剂，再通过必要的操作即可实现。 a．NaOH溶液 b．氨水 c．CO2气 d．HNO3

②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式： 。 ⑶为使Fe沉淀完全，须用氨水调节pH = a，则a应控制在 的范围内；检验Fe是否沉淀完全的操作方法是 。

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3+3+

实用标准文案

4、镁是一种非常重要的金属，其单质及化合物在航空航天、汽车制造、医药、添加剂、建筑等方面都有非常广泛的应用。

⑴工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁，而MgCl2的获得主要有两种方法： 方法一：从海水或光卤石中先获得MgCl2·6H2O，然后制得无水MgCl2。 方法二：MgCO3

MgO＋CO2↑；MgO＋C＋Cl2

MgCl2＋CO。则

在“方法一”中，从MgCl2·6H2O制无水MgCl2操作时应在 保护下进行。 在“方法二”中，MgO和C能否直接反应生成金属镁？答： 。（填“能”或“否”）。 ⑵镁电池在性能上优于其他电池，具有更安全、环保、能效高等优点。有一种镁电池的反应为：Mg＋2CuCl＝2Cu＋MgCl2， 又知CuCl难溶于水，则该电池的正极反应式是 。 ⑶化合物MgSO4在医疗上具有镇静、抗痉挛等功效。有一种以菱镁矿（主要成份是MgCO3）为主要原料制备MgSO4的方法如下：

(NH4)2SO4溶液 菱镁矿

气体 溶液 H2SO4 ③ (NH4)2SO4 蒸发、结晶 MgSO·

47H2O

过滤

加热

①

MgO

加热 ② 调pH= 6.0 ~ 6.5 ④ 步骤②中发生反应的离子方程式为 。 步骤④中调节pH=6.0~6.5的目的是 。 对MgSO4·7H2O晶体直接加热 （填“能”或“不能”）得到无水MgSO4固体？ ☆5、氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：

⑴试写出吸收塔中反应的离子方程式： 。 ⑵六水合氯化铁在水中的溶解度如下： 温度/℃ 溶解度(g/100gH2O) 0 74.4 10 81.9 20 91.8 30 50 80 100 106.8 315.1 525.8 535.7 从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、 、 、过滤、洗涤、干燥。

⑶常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe沉淀，pH＝4时，溶液中c(Fe)＝ 。

―39

（常温下Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10）。

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3+

3+

实用标准文案

⑷FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，

―1

滴入某一指示剂并用c mol·L Na2S2O3溶液滴定用去V mL。

2－－2－

（已知：I2＋2S2O3＝2I＋S4O6）

① 滴定终点的现象是： 。 ② 求样品中氯化铁的质量分数（写出计算过程）。

1、利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。 （一）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯，可以在碱性条件下加入铝粉除去（加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）。除去NO2¯的离子方程式为 。 （二）某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离

3+3+3+2+2+

子主要是Cr，其次是Fe、Al、Ca、Mg）：

Cr —— 9 （＞9溶解） -1⑴实验室用18．4 mol·L的浓硫酸配制250 mL 4．8 mol·L-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。

⑵酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是 （至少一条）。 ⑶加入H2O2的作用是 。

⑷钠离子交换树脂的原理为：Mn+nNaR→MRn+nNa，被交换的的杂质离子是

3+3+2+2+

（选填：Fe、Al、Ca、Mg）。

2+3+2+

（三）印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu、Fe和Fe的

-1

浓度均为0．10 mol·L，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl2溶液 中Fe和Fe的实验步骤① ② ③过滤。

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3+

2+

+

+

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 3+2+2+3+2+阳离子 Fe Fe Mg Al Cu 开始沉淀时的pH 1．9 7．0 —— —— 4．7 沉淀完全时的pH 3．2 9．0 11．1 8 6．7 3+实用标准文案

（提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu）

无机化学工艺流程作业二参

1、（1）2Fe + ClO + 2H ＝ 2Fe + Cl+ H2O（2分） （2）Fe(OH)3 （2分）

（3）取最后一次洗涤液少量于试管中，加入AgNO3溶液，无白色沉淀生成，说明已洗干净（2分）

2+

（4）抑制Cu水解，防止晶体中结晶水失去（答出一点即可）（2分）

3+2+

（5）一次性加入过量的CuO将导致Fe和Cu同时生成沉淀（2分） 2、

2+

-+

3+

―

3、（1）Y2O3·FeO·2BeO·2SiO2（2分）

（2）①b（2分） ②BeO2 ＋ 4 H== Be

2－

＋

2＋

＋ 2H2O（2分）

（3）3.7～6.0（2分） 取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，若不变血红色，则说明Fe沉淀完全（2分）

4、（1）HCl气 否 （2）2CuCl + 2e＝2Cu + 2Cl （3）2NH4 + MgO

2++

－

－

3+

Mg + 2NH3↑+ H2O

2+

抑制Mg水解，为了得到较纯的产品 能

2+3+ －

☆5、1）2Fe + Cl2＝ 2Fe+ 2Cl（2分） （2）蒸发浓缩（2分） 冷却结晶（2分）

－9－1

（3）2.6×10 mol·L （2分）

（4）① 滴入最后一滴，溶液颜色由蓝色变为无色，且半分钟内不变色（2分） ② 1.625Vc/m×100％（4分：计算过程2分，答案2分） 1、（一）2Al＋OH-＋NO2－＋2H2O＝2AlO2-＋NH3·H2O （二）（1）250mL容量瓶、胶头滴管

（2）反应温度、溶液的pH、搅拌速度、溶剂的配比等

（3）氧化Cr3+使之转变成+6价Cr6+，以便于与杂质离子分离

（4）Ca2+、Mg2+ （以上每空2分） （三）①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ ②加入CuO调节溶液的pH至3．2～4．7

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实用标准文案

回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO2的重要途径，其流程如下图。

H2SO4、HCl 锗产品加工废料锗精矿HCl四氯化锗二氧化锗 富集 氧化反应 氯化蒸馏 水解 烘干 氧化剂

（1）Ge与氧化剂H2O2反应生成Ge，写出该反应的离子方程式 ▲ 。 （2）蒸馏可获得沸点较低的GeCl4，在此过程中加入

1002+4+

浓盐酸的原因是 ▲ 。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、 ▲ 、 ▲ 、接收管、锥形瓶等。 （3）GeCl4水解生成GeO2·nH2O，此过程用化学方程式可

表示为 ▲ 。温度对GeCl4的水解率产生的影

水解率/%9997969594-12℃ 15℃ 22℃ 49℃ 15304560120水解持续时间/min图1 水解温度与水解时间的关系响如图1所示，其原因是 ▲ 。为控制最佳的反 应温度，实验时可采取的措施为 ▲ 。 A．用冰水混合物 B．49℃水浴 C．用冰盐水

（4）结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则，

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pH 溶解率47.60 32.53 11.19 5.27 1.96 8.85 4 表1 不同pH下二氧化锗的溶解率5 6 7 8 9 实用标准文案

分析GeO2溶解率随pH 变化的原因 ▲ ，用离子方程式表示pH>8时GeO2溶解率增大可能发生的反应 ▲ 。 3、

4、

5、

6、（1）Ge+H2O2+2H=Ge+2H2O（2分）

（2）抑制GeCl4水解。温度计、冷凝管（4分）

（3）GeCl4+ (2+n) H2O = GeO2·nH2O+ 4HC1。该水解反应是一个放热反应。C（6分） （4）二氧化锗具有两性，GeO2+2OH=GeO3+H2O。（2分） 7\\

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美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化

的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用，催化剂会被杂质（如：铁、有机物等）污染而失去活性，成为废催化剂，需对其再生回收。一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下：

废催化剂空气焙烧1 700℃10h甲酸王水浓氨水盐酸弃液过滤滤液Pd 除PdO 酸溶 除杂 酸析 Pd(NH3)2Cl2 沉淀pH 8～9加热至沸30min废渣氯化钯焙烧2550℃烘干漂洗

（1）甲酸在反应中的作用是 ▲ （选填：“氧化剂”、“还原剂”）。

2+

（2）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd(NH3)4]，此时铁的存在形式是 ▲ （写化学式）。 （3）钯在王水（浓与浓盐酸按体积比1∶3）中转化为H2PdCl4，还原为NO，该

反应的化学方程式为： ▲ 。

（4）700℃焙烧1的目的是： ▲ ；550℃焙烧2的目的是： ▲ 。 （1）还原剂(2分) （2）Fe(OH)3(2分)

（3）3Pd+12HCl+2HNO3=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O(2分)

（4）除去活性炭及有机物(2分)；脱氨[将Pd(NH3)2Cl2转变为PdCl2] (2分)。

铁氧体可用于飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

⑴当x=0.4，试用氧化物形式表示该铁氧体组成 。

⑵酸浸时，二氧化锰被还原的化学方程式为： 。

⑶活性铁粉除汞时，铁粉的作用是 （选填：氧化剂、还原剂、吸附剂）。 ⑷煮沸1h是为了使 分解。

⑸同时加入MnSO4和铁粉的目的是 。 16.⑴2MnO3ZnO5Fe2O3 ⑵MnO2+H2O2+H2SO4MnSO4+O2↑+2H2O

⑶还原剂 ⑷H2O2 ⑸调节滤液离子是成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成（二次加入铁粉还可进一步除去汞）

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过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种无毒、无味的白色结晶粉末，具有尿素和过氧化氢双重性质，是一种新型的氧化剂和消毒剂，广泛应用于漂白、纺织、医药、农业、养殖业等领域。其合成如下：

⑴实际生产中需控制n(H2O2)∶n[CO(NH2)2]=1.2∶1，并控制合成温度在25～30℃，其主要原因是 。 ⑵从母液中分离出H2O2和尿素，采用的操作是 。

A、盐析 过滤 B、分液 过滤 C、减压蒸馏 结晶 D、常压蒸馏 萃取 ⑶为测定产品中活性氧的含量（活性氧16%，相当于H2O234%），称取干燥样品12.000g，溶解，在250mL容量瓶中定容。准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入1mL6mol/L的硫酸，然后用0.2000mol/LKMnO4标准溶液滴定，至滴入最后一滴时，溶液显浅红色且半分钟内不褪色，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL（KmnO4溶液与尿素不反应）。 ①KMnO4溶液应盛放在 式（选填：“酸”、“碱”）滴定管中。 ②完成并配平方程式： MnO4+ H2O2+ H= Mn+ H2O+ 。 ③根据滴定结果，可确定产品中活性氧的质量分数为： 。

④若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的活性氧含量 。（选填：“偏高”、“偏低”或“不变”）。

⑤根据本次实验测得的活性氧含量，可判断该实验产品所含的一种主要杂质为 。 （1）H2O2在实验过程中会有部分分解，增大过氧化氢的量可提高过氧化尿素的纯度（2分）. （2）c（1分）（3）①酸（1分）；②2，5，6=2，8， 5O2；（2分）③13.3%（2分）； ④偏高（2分） ⑤尿素（写水杨酸稳定剂也得分）（2分）

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