发布时间 : 星期二 文章(完整word版)高中化学--化学流程图专题分析(优秀)更新完毕开始阅读
的(NH4)2SO4以及水。
（5）混合肥料中含有K2SO4和(NH4)2SO4，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl2或Ba(NO3)2溶液，以后的操作为：先将混合液过滤，然后洗涤，最后干燥，冷却后称量。
（6）根据题意有：174n(K2SO4)＋132n[(NH4)2SO4]=mg……①，
m－132n
再由SO守恒得：n(K2SO4)＋n[(NH4)2SO4]=nmol… …②，n (K2SO4) ＝
42
2?4mol。
【答案】(1)78；100。(2)取滤液少许，加入NaOH，加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3。(4)K2SO4；(NH4)2SO4。(5)BaCl2；m－132n过滤；洗涤；干燥。(6)mol。
42
【例3】二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16。27%)、Fe(5。86%)、Al(3。42%)、Zn(2。68%)和Cu（0。86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
沉淀Al(OHFe(OHFe(OHMn(OHCu(OHZn(OHCuS ZnMnFe物 )3 )3 )2 )2 )2 )2 S S S pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.。0 ≥–≥≥≥
5
0.42 2.7 7 5 （1）FeSO4在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方
程式为 。 （
2
）
滤
渣
A
的
主
要
成
分
是 。
（3）加入MnS的目的是除去 杂
质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式
为 。
（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质
有 （写两种）。
【解析】考查学生对元素化合物的主要性质的掌握、书写电极反应方程形式的能力以及学生能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质内容，并与已有知识模块整合，重组为新知识模块的能力。由反应流程可知：在酸性条件下二氧化锰将Fe2+氧化为Fe3+，将Cu氧化成Cu2+，此外溶液中的还有Zn2+和Al3+，当调pH至5。4时，只有Al(OH)3 和Fe(OH)3会完全沉淀，故滤渣A的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3。加入MnS后因为酸性条件下CuS 、ZnS更难溶所以会转化为CuS 、ZnS沉淀而除去Cu2＋ Zn2＋。
【答案】（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O （2）Fe(OH)3 Al(OH)3
（3）Cu2＋ Zn2＋（4）MnO2＋H2O＋e－＝MnOOH＋OH－（或2MnO2＋H2O＋2e－＝Mn2O3＋2OH－）
6
（5）锌、二氧化锰
【例4】将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO4·2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
（1）本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要 等原料
（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： （3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还含有 （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。
（4）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32－的方法是：
。
（5）已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表：
温度（℃） 0 20 60 K2SO4溶解的量7。4 11。18。(g) 1 2 60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃，可析出K2SO4晶体 g
（6）氯化钙结晶水合物（CaCl2·6H2O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是
7
a 熔点较低（29℃熔化） b 能导电 c 能制冷 d 无毒 （7）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是： 。
【解析】此题是一道以工业生产为背景的实验题，考查了实验基本操作、离子检验、溶解度计算等。从生产流程图可以看出，所需原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要氨气、石灰石和水。硫酸钙是微溶的，碳酸钙是难溶的，因此石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后生成了碳酸钙和硫酸铵，生成的碳酸钙中混有石膏。碳酸根的检验可用酸化的方法，若产生气泡说明虑液中含有碳酸根。硫酸钾饱和溶液在结晶过程中溶剂的量不变，查表可知不同温度下的溶解度，先求出591饱和液中含有的水是500g，在0℃可溶解硫酸钾37g，所以析出晶体54g。作为储热材料，要求能在室温左右的温度下工作，且对人体无害，故选ad；绿色化学要求整个生产过程中不排放污染物，原子利用率高，因此生产流程中碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用。
【答案】（1）CaCO3 NH3 H2O （2）CaSO4＋CO3→CaCO3↓＋SO4（3）CaSO4 （4）滤液中滴加盐酸产生气泡 （5）54g （6）a d
（7）碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子利用率高，没有有害物质排放到环境中） 【小结】工业生产流程的设计和实验方案设计原理相似，只是在工业生产中对经济性、环保性等许多细节方面有着更高的要求，解题时应在实验室原理的基础上结合实际因素，充分读懂工业流程的每一个步骤的意义。
【例5】以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜
2－
2－
8