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突破点2 流程中分离提纯方法与方程式的书写1. (2022·北京选考)铵浸法由白云石[主要成分为CaMg(CO 3)2，含Fe 2O 3，SiO 2杂质]制备高纯度碳酸钙和氧化镁。
其流程如下：已知： 物质Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO 3MgCO 3 K sp5.5×10－61.8×10－122.8×10－93.5×10－8(1)(命题角度：方程式书写)煅烧白云石的化学方程式为 CaMg(CO 3)2=====高温CaO ＋MgO ＋2CO 2↑ 。
(2)根据下表数据分析：n (NH 4Cl)∶ n (CaO)CaO 浸出率/%MgO 浸出率/%w (CaCO 3)理论值/% w (CaCO 3)实测值/% 2.1∶1 98.4 1.1 99.7 － 2.2∶1 98.8 1.5 99.2 99.5 2.3∶1 98.9 1.8 98.8 99.5 2.4∶199.16.095.697.6已知：ⅰ.MO 浸出率＝煅烧得到的MO 质量×100%(M 代表Ca 或Mg)；ⅱ.CaCO 3纯度计算值为滤液A 中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中CaCO 3纯度。
①(命题角度：方程式书写)“沉钙”反应的化学方程式为 CaCl 2＋NH 3·H 2O ＋CO 2===CaCO 3↓＋NH 4Cl ＋H 2O 。
②(命题角度：分离提纯)CaO 浸出率远高于MgO 浸出率的原因为_Ca(OH)2的溶度积大于Mg(OH)2，溶液中Ca(OH)2能与NH 4Cl 反应，而Mg(OH)2不能__。
③(命题角度：浸出率与投料关系)不宜选用的“n (NH 4)Cl ∶n (CaO)”数值为_2.4∶1__。
④(命题角度：误差原因分析)w (CaCO 3)实测值大于理论值的原因为_反应加入的CaO 也转化为CaCO 3__。
⑤(命题角度：浸出率与H ＋浓度关系)蒸馏时，随馏出液体积增大，MgO 浸出率可从68.7%增加至98.9%，结合化学反应原理解释MgO 浸出率提高的原因为 Mg(OH)2＋(NH 4)2SO 4=====△MgSO 4＋2NH 3↑＋2H 2O ，蒸馏时，NH 3逸出促进NH ＋4水解，溶液中H ＋浓度增大，有利于Mg(OH)2完全转化为MgSO 4 。
TiO2纳米复合材料XRD分析i-引言纳米结构TiO2由于具有化学性能稳定、价格低廉等优点在光催化、光解水及太阳能电池等领域应用广泛，如图lo早在二十世纪初期，TiO?因具有增白、加亮等特点而广泛应用于油漆、涂料、化妆品、牙膏、药膏等商业化领域，并在某些国家一度被认为是衡量生活质量的产品。
T102主要來源丁•钛铁矿、金红石、锐钛矿和白钛石，储量丰富、价格低廉。
二十世纪初，商业化应用的Ti02最早通过提炼钛铁矿得到铁和钛铁合金，进一步精炼得到TiO2,并于1918年在挪威、美国和徳国实现了工业化生产。
图lTiO2应用领域T102存在三种晶型：金红石型、锐钛矿型利板钛矿型晶体，如图2。
在一定(a) (b) (c)图2 TiO?的三种晶体结构：(a)金红石,(b)锐钛矿，(c)板钛矿温度下，Ti02晶型之间可以转变，其晶型转变相图，如图3。
一般而言，锐钛矿T102的光催化活性比金红石型HO?耍高，其原因在于：(1)金红石型HO?有较小的禁带宽度(锐钛矿HO?的禁带宽度为3.2 eV,金红石型HO?的禁带宽度为 3.0 eV),其较正的导带阻碍了氧气的还原反应；(2)锐钛矿型TiO2晶格中有较 多的缺陷和位错，从而产生较多的氧空位来捕获电子，而金红石型TiO2是T1O2 三种晶型中最稳定的晶型结构，具有较好的晶化态，缺陷少，光生空穴和电子在 实际反应中极易复合，催化活性受到很大的影响:(3)金红石型Ti 。
？光催化活 性低，同时还与高温处理过程中粒子大量烧结引起比表而积的急剧下降有关。
Anatase-200 0 200 400600 800 1000 1200CC) 图3TiO2晶型转变相图本文首先以金红石型为例计算其消光系数和结构因子，结合我最近的实验结 果分析TiO?及其复合物的XRD 表征结果。
2.金红石型TH 》结构及XRD 谱图特征b• TiO O图4 (a)金红石晶胞结构,(b)金红石晶胞垂直于(001)面的剖面图金纤石屈于四方晶系，空间群P 兰nm •晶胞参数a o =O.4S9 nm^ c o =0.?96 nm m 其结构如图 4。
化学工艺流程题强化专练一、简答题(本大题共 1 小题，共 10.0 分)1. 钛被称为继铁、铝之后的第三金属。
工业上常用硫酸酸解钛铁矿 (主要成分为FeTiO 3，还含有部分 Fe 2O 3)的方法制取金红石 (TiO 2)，再还原 TiO 2制取金属钛。
工 业制取 TiO 2 的工艺流程图如下：回答下列问题：(1) __________________________________ 钛酸亚铁 (FeTiO 3)中 Ti 的化合价为 _____________________________________________(2) _______________________________________________________________ 钛液 1中钛以 TiO 2+的形式存在，则 FeTiO 3与硫酸反应的离子方程式为 ________ 可添加适量氧化剂， 依据下图判断，添加的最佳氧化剂(4) ______________ 钛液 1中加入的A 物质是 ____________ ，流程中的操作a 是 _________________ 。
(5) 制取金红石过程中，需要测定 TiO 2+的含量。
取 100mL 钛液 1，加铝粉，使其发 生反应 ，反应消耗铝 1.35g ，则钛液 1 中 TiO 2+的物质的量浓度为 _________ 。
、流程题(本大题共 9 小题，共 90.0 分)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 Mg 2B 2O 5?H 2O 和 Fe 3O 4，还有少量 Fe 2O 3、 FeO 、 CaO 、Al 2O 3和 SiO 2等)为原料制备硼酸( H 3BO 3)的工艺流程如图所示：(3)为提高钛铁矿的酸解率，回答下列问题：（1）写出Mg 2B 2O5?H 2O 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______ （写出两条）。
纳米级二氧化钛制备工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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高考工艺流程题型训练1、钛是一种重要的金属，以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，还含有少量Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示：其中“滤液1”中钛元素以TiO2+形式存在。
（1）为了提高反应速率，可采取的措施有：（任写两条）；（2）“酸浸”过程溶液中主要阳离子有：；（3）物质A为，作用是：；（4）“一系列操作”为：；（5）“水解”时生成TiO2·xH2O，为提高TiO2·xH2O产率，可采取的措施有：（任写一条）。
2、2、以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生SO2，原因：，加入少量CaO的作用：，用NaOH溶液吸收过量的SO2的离子方程式为：；（2）写出“碱浸”过程发生的反应的离子方程式：；（3）“滤液”中主要阴离子有：，向滤液通入过量的CO2，有白色沉淀生成，沉淀的成分为：，离子方程式为：，铝元素存在形式由转化为（填化学式）。
3、3、钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用。
以水钴矿(主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等)为原料制备CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示：（1）粉碎水钴矿的目的是：；（2）用浓硫酸浸取，Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4，反应方程式为：，“滤液A”中的主要阳离子有：，“滤渣A”的成分为：；（3）“净化除杂”过程包括除铁、镁、铜等步骤，“滤液B”的主要阳离子有：，“水相”中溶质有：（填化学式）；由水相D制备CoCl2·6H2O的操作为：、、过滤、洗涤。
4、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化、食品工业的发酵剂等。
利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3)可制备明矾。
1.纳米TiO 2粉体制备方法物理法 气相冷凝法:预先处理为气相的样品在液氮的气氛下冷凝成核制得纳米TiO2 粉体,但该法不适于制备沸点较高的半导体氧化物高能球磨法:工艺简单,但制得的粉体形状不规则,颗粒尺寸分布宽,均匀性差化学法 固相法:依靠固体颗粒之间的混合来促进反应,不适合制备微粒液相法:就是将钛的氯化物或醇盐先水解生成氢氧化钛(或羟基氧钛) ,再经煅烧得到TiO2. 研究最广泛。
以四氯化钛为原料,其反应为TiCl4 + 4H2O → Ti (OH) 4 + 4HCl ,Ti (OH) 4 → TiO2 + 2H2O.以醇盐为原料,其反应为Ti (OR) 4 + 4 H2O → Ti (OH) 4 + 4 ROH ,Ti (OH) 4 −−−→煅烧TiO2 + 2 H2O.主要包括硫酸法、水解法、溶胶-凝胶(Sol2gel) 法、超声雾化、热解法等。
溶胶- 凝胶法就是将钛醇盐制备成二氧化钛溶胶. 为了得到多孔催化剂,通常采用煅烧等方法将凝胶进行干燥,去除溶剂,制得干凝胶. Dagan 等[25 ]采用超临界干燥法所制得的TiO2气凝胶孔隙率为85 % ,比表面积高达600 m2·g - 1 ,晶粒尺寸为5. 0 nm ;对水杨酸的光催化氧化表明该催化剂具有比Degussa P - 25 TiO2粉末更高的催化活性.气相法:其核心技术是反应气体如何成核的问题. 通过四氯化钛与氧气反应或在氢氧焰中气相水解获得纳米级TiO2 ,目前德国Degussa 公司P-25 粉末光催化剂是通过该法生产的常用的化学制备方法有溶胶-凝胶法、沉淀法、水解法、喷雾热解法、水热法和氧化- 还原法等。
10. 纳米TiO2薄膜制备方法：除了与粉体制备相同的制备方法如溶胶-凝胶法、热解法外,还有液相沉积法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。
溶胶-凝胶法(Sol-Gel)：制备的薄膜纯度高,且制备工艺简单,易批量生产;水热合成法：通过水解钛的醇盐或氯化物前驱体得到无定形沉淀，然后在酸性或碱性溶液中胶溶得到溶胶物质，将溶胶在高压釜中进行水热Ostwald熟化。
制备纳米二氧化钛的方法纳米二氧化钛是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景，例如在太阳能电池、催化剂、光催化剂、抗菌剂、防晒剂等领域。
下面介绍几种制备纳米二氧化钛的方法。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常见的制备纳米二氧化钛的方法。
该方法主要包括溶胶制备、凝胶制备、干燥和烧结等步骤。
一般来说，溶胶制备使用钛酸四丁酯、乙酸钛、钛硝酸等钛源。
通过加入各种表面活性剂进行混合，生成钛溶胶。
然后，通过控制pH值、温度等条件，钛溶胶可以转化为钛凝胶。
之后，通过干燥和烧结可以得到纳米二氧化钛。
溶胶-凝胶法具有简单、易控制、制备规模可调的优点，但其制备成本较高，同时制备时间也较长。
2. 水热法水热法也是一种制备纳米二氧化钛的有效方法。
该方法在普通压力下，在水热条件下进行。
通过将钛源和水混合，在高温和高压的条件下，在反应瓶中反应，形成纳米二氧化钛。
锅炉管道管内沉积的纳米二氧化钛可作为理想输送介质。
水热法具有制备成本低、制备时间短的优点，是一种非常实用的制备方法。
3. 氧气气氛下燃烧法氧气气氛下燃烧法也是一种制备纳米二氧化钛的有效方法，该方法将钛源和燃烧剂混合，使其在氧气气氛下燃烧，生成氧化钛。
燃烧剂包括葡萄糖、硫酸铵等。
这种方法具有成本低、操作简单等优点，但需要进行后期处理才能得到高品质的纳米二氧化钛。
4. 离子液体辅助合成法离子液体辅助合成法是一种新兴的制备纳米二氧化钛的方法。
这种方法是通过将离子液体与金属前驱体混合，制备出纳米级别的二氧化钛。
离子液体的存在使得反应过程可控性更好，对纳米二氧化钛的形貌和尺寸有显著的影响。
此方法具有无害、环保等优点，并且得到的纳米二氧化钛的形貌和尺寸较为均匀。
综上所述，制备纳米二氧化钛的方法有多种，每种方法均有其优缺点，在具体应用中可根据需要选择合适的方法进行制备。
2020届暑假人教版高三一轮复习化学工业流程大题专题练习1．（2019 龙岩质检）工业锅炉内壁的水垢，不仅浪费燃料，而且容易引发安全隐患。
某碳素钢锅炉水垢（主要成分有CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、Fe2O3、SiO2 等）碱煮法清除的流程如下：已知：20℃时几种难溶物的溶度积常数如下表（单位省略）：回答下列问题：（1）“碱煮”环节，加入Na3PO4 的主要目的是将CaSO4 转化为Ca3(PO4)2 ，请写出该离子方程式____________。
（2）“浸泡”过程中，稀盐酸会溶解Fe2O3。
溶解后的Fe2O3 会加速锅炉腐蚀，故需“还原”处理。
①锅炉被加速腐蚀的原因是_______________________；②浸泡液“还原”处理时，Sn2＋转化为Sn4＋，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。
（3）“钝化”处理的目的是在锅炉表面形成Fe3O4保护膜，同时生成可直接参与大气循环的气体。
①反应的离子方程式为；②为检验锅炉“钝化”处理后是否形成致密的保护膜，可往锅炉内壁刷上硫酸铜溶液。
若观察到（填现象），则保护膜致密性欠佳。
（4）柠檬酸（用H3R 表示）可用作清除锅炉水垢的酸洗剂，溶液中H3R、H2R－、HR2－、R3－的含量与pH 的关系如图所示。
由此可推知，0.1mol·L－1 Na2HR 溶液中各种阴离子浓度由大到小的排列顺序为。
（5）用右图装置对锅炉用水（含Ca2＋、Mg2＋、HCO3－）进行预处理，可有效防止水垢形成。
电解时，Ca2＋形成沉淀的电极反应式为。
2．（2019湖北八校一联）2019第十二届中国国际航空航天博览会于11月6日至11日在珠海举行，银铜合金广泛用于航空工业。
从银铜合金切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃。
⑴加快渣料（含少量银）溶于稀H2SO4速率的措施有：________________ (写出两种)。
制备二氧化钛的方法二氧化钛是一种常见的无机化合物，具有广泛的应用领域，如光催化、电化学能量存储、太阳能电池等。
下面将介绍几种常见的制备二氧化钛的方法。
1. 水热法水热法是一种常用的制备二氧化钛纳米颗粒的方法。
首先，在适量的水溶液中加入一定量的钛源溶液，如钛酸四丁酯或钛酸乙酯。
然后，在一定的温度和压力条件下，用水热的方式来催化反应。
在水热过程中，钛源溶液中的钛离子会和主要来源于水中的氧离子反应，生成二氧化钛颗粒。
通过控制反应条件，如温度和时间，可以调控二氧化钛颗粒的形貌和尺寸。
2. 水热法结合模板法这种方法是将模板剂（如有机物或无机物）引入到水热法中，通过模板引导的方式来控制二氧化钛颗粒的形貌和结构。
一种常见的方法是将正硅酸乙酯（TEOS）作为模板剂加入到钛源溶液中，然后进行水热反应。
在反应过程中，TEOS会在水热环境中水解，形成为纳米级的硅凝胶。
接着，钛源溶液中的钛离子与产生的硅凝胶发生反应，生成二氧化钛-硅复合物。
最后，通过高温煅烧去除模板剂和硅凝胶，得到纳米级的二氧化钛颗粒。
3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备二氧化钛薄膜和多孔薄膜的方法。
首先，将钛源溶解在适当的溶剂中，形成溶胶。
然后，在适当的条件下，如酸碱调节和加热，溶胶会缓慢地凝胶化，形成凝胶体。
接着，将凝胶体进行干燥或煅烧处理，使其转变为二氧化钛薄膜。
通过控制不同的参数，如溶胶浓度、酸碱性和煅烧温度，可以调控制备的二氧化钛薄膜的特性，如孔径大小和表面形貌。
4. 水热氧化法水热氧化法是一种以水和氧为反应物的方法来制备二氧化钛。
首先，将钛源溶解在水中，形成钛酸溶液。
然后，将该溶液置于高温高压的水热反应器中，进行水热氧化反应。
在反应过程中，钛酸溶液中的钛离子会与水中的氧反应，生成二氧化钛。
这种方法相比于传统的煅烧法，具有低温、快速和环境友好的优点。
总结起来，制备二氧化钛的方法有水热法、水热法结合模板法、溶胶-凝胶法和水热氧化法等。
