loading化工流程题的解题指导
一、答题规律：
（1）增大原料浸出率（离子在溶液中的含量多少）的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速（浓度、压强），增大气液或固液接触面积
（2）加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向（一般是有利于生成物生成的方向）移动 （3）温度不高于××℃的原因适当加快反应速率,但温度过高会造成挥发（如浓硝酸）；分解（如H2O2、NH4HCO3）；氧化(如Na2SO3)；促进水解（如AlCl3）等，影响产品的生成，造成浪费
（4）从滤液中提取一般晶体（溶解度随温度升高而增大的晶体）的方法【蒸发浓缩<至有晶膜出现>、冷却结晶、过滤、洗涤（冰水洗、热水洗、乙醇洗）、干燥】
（5）从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法（蒸发浓缩、趁热过滤<如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来>、洗涤、干燥）
（6）溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器（“仪器”可以换另一种方式来考察，如：玻璃仪器、可以直接在火焰上加热的仪器等）
（7）控制某反应的pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀（调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；pH分离时的范围确定、范围过小的后果<导致某离子沉淀不完全>或过大的后果<导致主要离子开始沉淀>）
（8）减压蒸馏（减压蒸发）的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止（如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3）受热分解\\挥发
（9）检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入对应的沉淀剂（必要时先加酸酸化排除其他离子的干扰），若无沉淀生成，则离子沉淀完全（写出详细的操作、现象、结论）
（10）洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2-3次 （11）检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若……，则沉淀洗涤干净（写出详细的操作、现象、结论）
（12）洗涤的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质
（13）冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗
（14）乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物
（15）蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行
（16）事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的（如氧气）防止某物质被氧化 （17）控制PH可以抑制或促进物质的水解 二、常考问题： 1、“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有：
答：适当提高反应温度、增加浸出时间，加入过量硫酸，边加硫酸边搅拌 2、如何提高吸收液和SO2反应速率：
答：适当提高温度、增大吸收液或NaClO3的浓度、增大SO2与吸收液的接触面积或搅拌 3、从溶液中得到晶体： 答：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥 4、过滤用到的三个玻璃仪器： 答：普通漏斗、玻璃棒、烧杯 5、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因：
答：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘
6、沉淀洗涤操作： 答：往漏斗中（工业上改为往过滤器中）加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次 7、检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含SO42-)：
答：取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净，若无白色沉淀则说明洗涤干净
1
8、如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：
答：在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽
3+
10、CuCl2中混有Fe加何种试剂调pH值： 答：CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。原因：加CuO消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出
11、调pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1~3.2）沉淀，pH值范围是：
答：3.2-4.7。原因：调节溶液的pH值至3.2~4.7，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不会引入新杂质
12、产品进一步提纯的操作： 答：重结晶 13、趁热过滤的原因即操作：
答：减少过滤时间、保持过滤温度，防止××杂质析出；操作：已预热的布氏漏斗趁热抽滤 14、水浴加热的好处： 答：受热均匀，温度可控，且温度不超过100℃ 15、减压蒸发（小心烘干）：
答：常压蒸发温度过高，××易分解；或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止××分解 16、Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去：
答：加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤 17、蒸发浓缩用到的主要仪器有、、烧杯、酒精灯等 答：蒸发皿、玻璃棒。还有取蒸发皿用坩埚钳 18、不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是： ．．
答：加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净 19、检验NH4＋的方法是：
答：取××少许，加入NaOH溶液后加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。（注意方法与操作的差别）
20、过滤的沉淀欲称重之前的操作： 答：过滤，洗涤，干燥，（在干燥器中）冷却，称重 21、“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”： 答：稀释溶液，防止降温过程中××析出，提高产品的纯度
22、苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后，再加入少量蒸馏水的目的： 答：为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸，一般再加入少量蒸馏水
23、加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度，原因： 答：Na+浓度显著增加抑止了过碳酸钠的溶解 24、检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是：
答：取少量上层清液或过滤后的滤液，滴加几滴KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe(OH)3沉淀完全。
25、检验滤液中是否含有Fe3+的操作是：
答：滴入少量KSCN溶液，若出现血红色，则证明有Fe3+（或加NaOH，根据情况而定）
三、当堂训练：1.高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2＋
、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等)为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下： 已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。 回答下列问题：(1)浸出时，为了提高
浸出效率可采用的措施有(写两种)：_______________________________。
(2)氧化时，加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2＋和Mn2＋(溶液中Mn全部转化为MnO2)，请
＋2＋
配平下列除去Fe2＋的离子方程式：MnO－4＋Fe＋________===MnO2↓＋Fe(OH)3↓＋H (3)加入锌粉的目的是____________________________________________________________。 (4)已知H2SO4浸出液中，c(Fe2＋)＝5.04 mg·L－1、c(Mn2＋)＝1.65 mg·L－1。①加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3＋)＝0.56 mg·L－1，若溶液pH＝3，则此时Fe3＋________(填“能”或“不能”)生成沉淀。
②若要除尽1 m3上述浸出液中的Fe2＋和Mn2＋，需加入________ g KMnO4。
2
2.硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示： 回答下列问题：(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式____ _________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有________________________。
(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”
中分离。“浸渣”中还剩余的物质是________(写化学式)。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是______ __。然后再调节溶液的pH约为5，目的是___________________________________________。 (4)“粗硼酸”中的主要杂质是___ _____。 (5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________。 3．软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表 金属阳离子 完全沉淀时的pH Fe3＋ 3.2 Al3＋ 5.2 Mn2＋ 10.4 Mg2＋ 12.4 ②温度高于27 ℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2＋的离子方程式为______________________________________。 (2)第1步除杂中加入H2O2的目的是_______________________________________________。 (3)第1步除杂中形成滤渣1的主要成分为________(填化学式)，调pH至5～6所加的试剂，可选择________(填以下试剂的序号字母)。 a．CaO b．MgO c．Al2O3 d．氨水
(4)第2步除杂，主要是将Ca2＋、Mg2＋转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF2除去Mg2＋的离子反应方程式：_______________________________________________，该反应的平衡常数数值为________。 (已知：MnF2的Ksp＝5.3×10－3；CaF2的Ksp＝1.5×10－10；MgF2的Ksp＝7.4×10－11)
(5)采用“趁热过滤”操作的原因是_______________________________________________。 (6)取少量MnSO4·H2O溶于水，配成溶液，测其pH发现该溶液显酸性，原因是______________________________.
4.CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣（主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、 ZnO等杂质）为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol/L计算）；②钴元素常见的化合价为+2、+3，+2钴有较强的还原性。③+3钴的化
合物一般呈现粉红—红色。③Ksp[Co(OH）
-15-13
2]=1.58×10 Ksp[CoCO3]=1.4×10 (1)“酸浸”时通人SO2的目的是 。 (2)“除铝”时调节溶液pH范围为 ，
3
该过程中主要反应的离子方程式为 。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4（水层）+2HX（有机层）机层获取ZnSO4溶液的操作是 。
ZnX2（有机层）+H2SO4（水层），由有
(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是 。
(5)CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3，该反应的化学方程式为 。
(6) 在CoCO3中先加入几滴丙酮，再边振荡边逐滴加入浓氨水，沉淀逐渐由粉红色变为土黄色的含Co（NH3）6 2+的溶液，向溶液中缓缓通入一定量的氧气，溶液最终变为红色。①加入丙酮的作用 ；②若在该红色溶液中滴加足量的浓盐酸生成标准状况下2.24L C12，则之前往土黄色的溶液中至少应通入标准状况下 升空气（空气中氧气体积分数为0.20）。 5．我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、
PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：
L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。 （2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，
若不通入氧气，其后果是________________。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。 （4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为_________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。
6.某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如下图所示：
⑴粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行，其目的是 。 ⑵AlO(OH)与NaOH反应的化
学方程式为 。
⑶在稀释、结晶过程中：稀释的目的是 ；加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺，也可用通入足量的 气体的方法来代替。
⑷浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质，该杂质可通过苛化反应除去，写出苛化反应的化学方程式： 。
⑸该生产流程能实现 （填化学式）的循环利用。
4