专题七无机框图推断和化工生产流程.ppt

(4)c(Cr3+)=10-5 mol·L-1,代入公式Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)= 10-32可求得c(OH-)=10-9 mol·L-1，故pH=5。 (5)(6)用铁做阳极，铁失电子生成亚铁离子还原Cr2O72-生成Cr3+，阴极上氢离子放电溶液pH升高，生成Cr(OH)3沉淀。同时也生成了Fe(OH)2 沉淀，Fe(OH)2还原性很强，发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3，最终得到Fe(OH)3沉淀。 答案：(1)橙 (2)c (3)6 (4)5 (5)阳极反应为Fe-2e-====Fe2+，提供还原剂Fe2+ (6)2H++2e-====H2↑ Fe(OH)3 13.(2010·广东高考)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下： 已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 (1)步骤Ⅰ前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_______。 (2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。 (3)步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有__________________。 (4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为_________________。 (5)从母液中可回收的主要物质是_______________________。 【解析】本题是一个工艺生产流程题，目的是用锂、铝硅酸盐制备Li2CO3。 大致浏览流程图知道第Ⅰ段是把锂元素转移到溶液中，第Ⅱ段是除去杂质，第Ⅲ段是反应生成产品。 (1)固体粉碎后接着进行酸浸，发生化学反应，故其粉碎固体的直接目的是增大固体与硫酸的接触面积，增大了反应速率，间接目的是使单位时间内锂元素的浸出率更高。(2)要求用调节pH的方法使杂质离子沉淀除去，显然需要用到题干中几种阳离子完全沉淀的pH信息，调节前是酸浸得到的溶液，硫酸必然是过量的，故酸性较强，调节的目的应该是使pH升高，故应加入可以中和酸的物质。 (3)隐含的信息更多了，这时需要把物质的转化流程梳理一下：调节pH到6.5只能除去H+、Al3+、Fe3+，而且还引入了Ca2+，说明还存在的杂质离子是Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+，H2O2溶液是氧化剂可将Fe2+氧化为Fe3+，石灰乳可接着将Mg2+和Fe3+沉淀，而Na2CO3溶液可将Ca2+沉淀，而Na+仍然在溶液中。 (4)溶液中主要是Li2SO4，结合题干中的溶解度信息，生成的沉淀应该是Li2CO3。 (5)沉淀反应发生前，溶液中含大量的Li2SO4和少量Na+，沉淀反应后溶液中留下大量Na2SO4和可能过量的少量Na2CO3，题目问主要物质，答Na2SO4即可。 答案：(1) (2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2 (3)排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 (4)3NO2-+2H+====NO3-+2NO↑+H2O 7.(2012·广东高考)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4· 2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡： K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+2H2O 为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫 酸钾，工艺流程如下： (1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。 (2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：__________________________________________。 (3)“除杂”环节中，先加入_________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入_________溶液调滤液pH至中性。 (4)不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。由图可得，随着温度升高，①________，②_________。 (5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生： CaSO4(s)+CO32- CaCO3(s)+SO42- 已知298 K时,K