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专题05工业流程题
【题型一】原材料预处理方法及目的【题型二】控制反应条件的方法
【题型一】原材料预处理方法及目的
【题型二】控制反应条件的方法
【题型三】产品的分离提纯
【题型四】核心反应分析和流程评价
题型一原材料预处理方法及目的
一、原料预处理的方法及目的
1.粉碎或研磨:目的是增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。
2.煅烧或灼烧:目的是不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质
3.酸浸:目的是溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)
4.碱溶:目的是去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)
5.加入氧化剂:转化为易于被除去(沉淀)的离子。
6.煮沸:除去溶解在溶液中的气体,如氧气
(2023江苏无锡中考)由菱铁矿(主要成分为,含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下:
(1)碳酸亚铁()中铁元素的化合价为_____。
(2)“酸浸”时,为使反应充分,可采取的一种措施是_____。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和_____。
(3)“沉铁”时,转化为沉淀,该反应的基本类型是_____。“焙烧”时,在高温条件下,与反应生成与的化学方程式为_____。
(4)“还原”时,在高温条件下,利用炭粉可将铁从氧化铁中还原出来;若向氧化铁与炭粉的混合物中添加适量的,更利于还原氧化铁,其原因是_____。
【答案】(1)+2(2)①.将菱铁矿粉碎②.硫酸或H2SO4
(3)①.复分解反应②.
(4)碳酸钙高温分解二氧化碳,二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳,一氧化碳也能还原氧化铁
【解析】
(1)“亚铁”的化合价为+2价。
(2)增大接触面积,能使反应更充分,则可将菱铁矿粉碎;
碳酸亚铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,由于加入的硫酸过量,则“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有硫酸亚铁和硫酸。
(3)硫酸亚铁和碳酸钠反应生成碳酸亚铁和硫酸钠,该反应为两种化合物互相交换成分生成另两种化合物的反应,属于复分解反应;
碳酸亚铁和氧气在高温条件下生成氧化铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(4)由于碳酸钙高温分解生成二氧化碳,而二氧化碳能与碳反应生成一氧化碳,一氧化碳也能将铁从氧化铁中还原出来,则加入适量的碳酸钙,更利用还原氧化铁。
1.(2023江苏苏州中考)用蛋壳(主要含,还有少量和有机物)为原料通过以下步骤制取补钙剂醋酸钙[]。
已知:①醋酸钙易溶于水,高于160℃时发生分解;②醋酸()易挥发。
(1)焙烧。将蛋壳在高温下焙烧后冷却,得到含金属氧化物的固体。
①焙烧过程中,发生反应的化学方程式为______。
②焙烧过程中,产生烧焦羽毛气味,说明蛋壳中含有______(有机物)。
(2)酸溶。在焙烧后的固体中先加入适量水打浆,冷却后,再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是______。
(3)除镁。在酸溶后的溶液中加入至碱性,将转化为沉淀除去。该反应属于______(填基本反应类型)。
(4)中和。在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7。其目的有:①将溶液中的少量转化为;②______。
(5)将中和后的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出,过滤得到醋酸钙晶体。蒸发时不能直接将溶液蒸干的原因是______。
(6)醋酸钙高温下分解所得氧化钙可作为气体吸收剂。将质量分数为94.8%的样品50.0g在高温下完全分解,计算分解得到CaO的质量(写出计算过程)。
已知:①醋酸钙分解反应为;杂质不发生反应。
②的相对分子质量为158。
【答案】(1)①.②.蛋白质
(2)CaO与水反应放出大量热,反应液温度过高会使醋酸挥发损失
(3)复分解反应(4)防止溶液吸收空气中的二氧化碳
(5)防止蒸干时局部温度过高,导致醋酸钙分解
(6)解:醋酸钙样品中含醋酸钙的质量=50.0g×94.8%=47.4g
设生成氧化钙的质量为x
=
x=16.8g
答:生成氧化钙的质量为16.8g。
【解析】
(1)①焙烧过程中,碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:CaCO3CaO+CO2↑。
②灼烧蛋白质是产生烧焦羽毛味,焙烧过程中,产生烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有蛋白质,故填蛋白质。
(2)不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是CaO与水反应放出大量热,反应液温度过高会使醋酸挥发损失,故填CaO与水反应放出大量热,反应液温度过高会使醋酸挥发损失。
(3)在酸溶后的溶液中加入氢氧化钙至碱性,醋酸镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和醋酸钙,是两种化合物交换成
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