2020年高考化学重点专练8 无机化工流程分析(解析版)
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2020年高考真题之化工流程全国1卷27.(14分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:①pH=4.1时,Ⅰ中为__________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后,_____________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL 葡萄酒样品,用0.01000 mol·L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。
滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1(以SO2计)。
全国2卷26.(14分)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:相关金属离子[c0(M n+)=0.1 mol·L–1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下: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_________________。
精品文档,欢迎下载如果你喜欢这份文档,欢迎下载,另祝您成绩进步,学习愉快!专题八 无机化工流程1、工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰,其工艺流程如下:已知:①菱锰矿的主要成分是3MnCO ,还含有少量的Fe 、Al 、Ca 、Mg 等元素。
②氢氧化物沉淀的条件:3Al +、3+Fe 完全沉淀的pH 分别为4.7、3.2;2+Mn 、2Mg +开始沉淀的pH 分别为8.1、9.1。
③“焙烧”过程的主要反应:34MnCO +2NH Cl 2322MnCl +2NH +CO +H O ↑↑。
④常温下,几种难溶物的sp K 如下表所示: 难溶物2Mn(OH) 3MnCO 2CaF 2MgFsp K132.010-⨯ 112.010-⨯ 102.010-⨯ 117.010-⨯1.分析图1、图2、图3,推测最佳的焙烧温度、焙烧时间、4(NH Cl)()m m 菱锰矿粉分别为__________、__________、__________。
2.“除杂”过程如下:①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为3+42282222(NH )S O >H O >Cl >MnO >Fe ,则氧化剂X 宜选择___________(填字母序号)。
A.4228(NH )S O B.2MnO C.22H O D.2Cl②调pH 时,pH 可取的最低值为 _____________。
③当2CaF 、2MgF 两种沉淀共存时,若溶液中2+5(Ca ) 1.010mol/L c -=⨯,则2+(Mg )c =___________mol/L 。
3.“沉锰”过程中,不能用碳酸钠溶液代替43NH HCO 溶液的可能原因是__________。
4.测定碳酸锰粗产品的纯度。
实验步骤如下:①称取0.5000g 碳酸锰粗产品于300mL 锥形瓶中,加少量水润湿。
再加入25mL 磷酸,移到通风橱内加热至240℃。
②将上述锥形瓶中的溶液加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol/L 的硫酸亚铁铵4242[(NH )Fe(SO )]标准溶液滴定,发生的反应为3-2+2+3+3-424[Mn(PO )]+Fe =Mn +Fe +2PO 。
【2019最新】精选高考化学讲与练第8章专题讲座五化工流程题的解题指导(含解析)新人教版李仕才考纲研读 1.从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并经与已有知识块整合,重组为新知识块的能力。
2.将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。
3.将分析和解决问题的过程及成果,用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达,并做出解释的能力。
一、工业流程题的结构二、工业流程题分类突破题型一物质制备类化工流程题1.核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向:箭头指入→反应物,箭头指出→生成物。
(1)氧化还原反应:熟练应用氧化还原规律,①判断产物,②配平。
(2)非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际判断产物。
2.原料的预处理(1)溶解:通常用酸溶。
如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。
水浸与水接触反应或溶解浸出固体加水(酸)溶解得到离子酸浸在酸溶液中反应,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少(更多转化)(2)分解。
3.常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2)控制温度。
根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
(3)趁热过滤。
防止某物质降温时会析出。
(4)冰水洗涤。
洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
[例1] (2016·全国卷Ⅰ,28)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:回答下列问题:(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式______________________________________________________________________________________________________________。
专题八 无机化工流程1、工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰,其工艺流程如下:已知:①菱锰矿的主要成分是3MnCO ,还含有少量的Fe 、Al 、Ca 、Mg 等元素。
②氢氧化物沉淀的条件:3Al +、3+Fe 完全沉淀的pH 分别为4.7、3.2;2+Mn 、2Mg +开始沉淀的pH 分别为8.1、9.1。
③“焙烧”过程的主要反应:34MnCO +2NH Cl 2322MnCl +2NH +CO +H O ↑↑。
④常温下,几种难溶物的sp K 如下表所示: 难溶物2Mn(OH) 3MnCO 2CaF 2MgFsp K132.010-⨯ 112.010-⨯ 102.010-⨯ 117.010-⨯回答下列问题:1.分析图1、图2、图3,推测最佳的焙烧温度、焙烧时间、4(NH Cl)()m m 菱锰矿粉分别为__________、__________、__________。
2.“除杂”过程如下:①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为3+42282222(NH )S O >H O >Cl >MnO >Fe ,则氧化剂X 宜选择___________(填字母序号)。
A.4228(NH )S OB.2MnOC.22H OD.2Cl②调pH 时,pH 可取的最低值为 _____________。
③当2CaF 、2MgF 两种沉淀共存时,若溶液中2+5(Ca ) 1.010mol/L c -=⨯,则2+(Mg )c =___________mol/L 。
3.“沉锰”过程中,不能用碳酸钠溶液代替43NH HCO 溶液的可能原因是__________。
4.测定碳酸锰粗产品的纯度。
实验步骤如下:①称取0.5000g 碳酸锰粗产品于300mL 锥形瓶中,加少量水润湿。
再加入25mL 磷酸,移到通风橱内加热至240℃。
②将上述锥形瓶中的溶液加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol/L 的硫酸亚铁铵4242[(NH )Fe(SO )]标准溶液滴定,发生的反应为3-2+2+3+3-424[Mn(PO )]+Fe =Mn +Fe +2PO 。
2020高考化学化工流程试题知识点总结知识归纳无机化工流程题的特点:环利用规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。
核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。
1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。
2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问:⑴反应速率与平衡理论的运用MM 预处理无机矿物A 核心 化学妣 控制产品分离提纯反应物颗粒大小:反应速率、原料的利用率等温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;⑶利用控制pH分蔑除杂;⑷化学反应的能星变化;⑸实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;⑹流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;⑺环境保护与绿色化学评价。
一、原料处理的方法和作用对原料进行预处理的常用方法及其作用:1. 粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
2. 水浸:与水接触反应或溶解。
3. 酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
近年来,在高考题出现了“浸出”操作。
在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分蔑的目的。
4. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含呈的多少(更多转化)。
5. 灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。
6. 灼烧、焙烧、燃烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如暇烧高岭土和石灰石。
二、掌握核心化学反应1. 元素及其化合物知识:化工生产将原料转变成产品的过程,也是物质经历相互转化的过程。
理解物质之间的转化关系,就要用到元素及其化合物的相关知识。
压轴题 无机化工流程综合分析命题预测本专题考查类型主要化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图的创新。
试题以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离或提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,具有较强的实用性和综合性,是近几年新高考地区常考题型。
预计2024年命题重点考查涉及除杂和分离等环节,特别是通过调节溶液的pH 达到除杂或分离的目的,常涉及除杂及离子的检验等体现能力立意和化学知识的应用,综合性增强,考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。
高频考法(1)废旧物资提纯回收(2)矿产资源物质制备(3)工艺流程与化学图像(4)工艺流程与晶胞结构1.原料预处理的方法及目的方法目的解题指导粉碎、研磨将块状或颗粒状的物质磨成粉末增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分,也是提高“浸出率”的方法之一浸取水浸与水接触反应或溶解(1)加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度,可以加快浸出速率;增加浸出时间可使样品充分溶解,可提高浸出率(2)酸溶时所加酸的量不能太多①过量的酸多消耗后续调节pH 所加的碱性试剂②如果实验过程有硫化物,酸过量会形成有毒气体硫化氢酸浸与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去碱浸除去油污,溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧(焙烧)1.除去可燃性杂质2.使原料初步转化①除去硫、碳单质②使有机物转化或除去有机物③高温下原料与空气中氧气反应等④使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土2.常见的流程中的条件控制条件控制目的反应物用量或浓度①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率;②增大便宜、易得的反应物的浓度,可以提高其他物质的利用率,使反应充分进行;③增大物质浓度可以加快反应速率,使平衡发生移动等降温①防止某物质在高温时溶解(或分解);②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动;③使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离等;④降低某些晶体的溶解度,减少损失等控温①结晶获得所需物质;②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发;③使某物质达到沸点挥发出来;④使催化剂的活性达到最好;⑤防止副反应的发生等加入氧化剂(或还原剂)①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而后调溶液的pH,使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]加入沉淀剂①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等);②加入可溶性碳酸盐,生成碳酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去Ca2+、Mg2+pH控制①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的;②抑制盐类水解;③促进盐类水解生成沉淀,有利于过滤分离3.常考分离、提纯的方法及操作(1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法,实验过程为: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。
2020年高考化学《无机化工流程图题》专项复习一、单选题(本大题共20小题,共40分)1.某化学小组以铝土矿含、和为原料进行炼铝探究流程如下,叙述错误..的是A. 步骤过程中均需过滤操作B. a、b中铝元素的化合价相同C. 反应的化学方程式为:D. d只能是氧化铝2.是一种常见的化肥,某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如下:3.4.下列说法正确的是A. 通入和的顺序可以互换B. 操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤,可得C. 步骤中反应的离子方程式为D. 通入的和均应过量,且工艺流程中可循环利用5.由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列判断中不正确的是6.A. 均属于氧化还原反应B. 和HCl均可循环利用C. 是一种坚硬难熔的固体D. 硅可用于制作光导纤维7.实验室利用废弃旧电池的铜帽、Cu总含量约为回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图3所示:8.下列叙述错误的是A. 合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源,又有利于保护环境B. “溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入代替C. 加入锌粉反应的离子为D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO9.多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制晶的主要原料。
已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示:10.11.下列说法错误的是A. Y、Z分别为、B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅,在该副反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1C. 极易水解,其完全水解的产物为、、HCl,据此推测中硅元素的化合价为价D. Y与制备多晶硅的反应属于置换反应12.活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。
某小组以粗氧化锌含铁、铜的氧化物为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下:13.已知相关氢氧化物沉淀pH范围如表所示开始沉淀完全沉淀下列说法不正确的是A. “酸浸”中稀硫酸可用浓硫酸配制,需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴管等仪器B. “除铁”中用ZnO粉调节溶液pH至C. “除铜”中加入Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响D. “沉锌”反应为14.工业上用粗盐含、、等杂质为主要原料采用“侯氏制城法”生产纯碱和化肥工艺流程如图所示。
重点8 无机化工流程分析【命题规律】本专题的考查点主要是利用元素化合物知识结合化学实验和无机化工流程分析图进行分析,考查的面比较广,有实验器材的名称考查、元素化合物知识、沉淀溶解平衡、电化学知识等,而且考查频率较高;题型以填空题为主,难度中等。
考查的核心素养以宏观辨识与微观探析为主。
【备考建议】2020年高考备考的重点仍以盖斯定律的应用、△H的相关计算及△H的大小比较为主。
【限时检测】(建议用时:30分钟)1.(2019·东北育才学校科学高中部高考模拟)POCl3是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染料、表面活性剂等行业。
一种制备POCl3的原理为: PCl3+Cl2+SO2=POCl3+SOCl2。
某化学学习小组拟利用如下装置在实验室模拟制备POCl3。
有关物质的部分性质如下:物质熔点/℃沸点/℃密度/g·mL-1其它PCl3-93.6 76.1 1.574 遇水强烈水解,易与氧气反应POCl3 1.25 105.8 1.645 遇水强烈水解,能溶于PCl3SOCl2-105 78.8 1.638 遇水强烈水解,加热易分解(1)仪器甲的名称为______________ ,与自来水进水管连接的接口编号是________________。
(填“a”或“b”)。
(2)装置C的作用是___________________,乙中试剂的名称为____________________。
(3)该装置有一处缺陷,解决的方法是在现有装置中再添加一个装置,该装置中应装入的试剂为_________(写名称)。
若无该装置,则可能会有什么后果?请用化学方程式进行说明__________________。
(4)D中反应温度控制在60-65℃,其原因是_______________。
(5)测定POCl3含量。
①准确称取30.70g POCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;②将水解液配成100.00mL 溶液,取10.00mL 溶液于锥形瓶中;③加入10.00 mL3.200 mol/LAgNO 3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;④以Fe 3+为指示剂,用0.2000 mol/L KSCN 溶液滴定过量的AgNO 3溶液,达到滴定终点时共用去10.00 mLKSCN 溶液。
①滴定终点的现象为____________________,用硝基苯覆盖沉淀的目的是__________________。
②反应中POCl 3的百分含量为__________________。
【答案】(1)球形冷凝管 a(2)干燥Cl 2,同时作安全瓶,防止堵塞 五氧化二磷(或硅胶) (3)碱石灰 POCl 3+3H 2O=H 3PO 4+3HCl, SOCl 2+H 2O=SO 2+2HCl(4)一是温度过高,PCl 3会大量挥发,从而导致产量降低;二是温度过低,反应速率会变慢(5)①当最后一滴标准KSCN 溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去 使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN -与AgCl 反应 ②50%【分析】本题以POCl 3的制备为载体,考查Cl 2、SO 2的实验室制备、实验条件的控制、返滴定法测定POCl 3的含量。
由于PCl 3、POCl 3、SOCl 2遇水强烈水解,所以用干燥的Cl 2、SO 2与PCl 3反应制备POCl 3,则装置A 、B 、C 、D 、E 、F 的主要作用依次是:制备Cl 2、除Cl 2中的HCl (g )、干燥Cl 2、制备POCl 3、干燥SO 2、制备SO 2;为防止POCl 3、SOCl 2水解和吸收尾气,D 装置后连接盛碱石灰的干燥管。
返滴定法测定POCl 3含量的原理:POCl 3+3H 2O=H 3PO 4+3HCl 、AgNO 3+HCl=AgCl↓+HNO 3,用KSCN 滴定过量的AgNO 3,发生的反应为KSCN+AgNO 3=AgSCN↓+KNO 3,由消耗的KSCN 计算过量的AgNO 3,加入的总AgNO 3减去过量的AgNO 3得到与Cl -反应的AgNO 3,根据Ag ++Cl -=AgCl ↓和Cl 守恒计算POCl 3的含量。
【详解】(1)根据仪器甲的构造特点,仪器甲的名称为球形冷凝管。
为了更充分的冷凝蒸气,冷凝管中的水应下进上出,与自来水进水管连接的接口的编号为a 。
(2)由于PCl 3、POCl 3、SOCl 2遇水强烈水解,所以制备POCl 3的Cl 2和SO 2都必须是干燥的。
根据装置图和制备POCl 3的原理,装置A 用于制备Cl 2,装置B 用于除去Cl 2中HCl (g ),装置C 用于干燥Cl 2,装置F 用于制备SO 2,装置E 用于干燥SO 2,装置D 制备POCl 3;装置C 的作用是干燥Cl 2,装置C 中有长直玻璃管,装置C 的作用还有作安全瓶,防止堵塞。
乙中试剂用于干燥SO 2,SO 2属于酸性氧化物,乙中试剂为五氧化二磷(或硅胶)。
(3)由于SO 2、Cl 2有毒,污染大气,最后要有尾气吸收装置;POCl 3、SOCl 2遇水强烈水解,在制备POCl 3的装置后要连接干燥装置(防外界空气中H 2O (g )进入装置D 中),该装置缺陷的解决方法是在装置D 的球形冷凝管后连接一个既能吸收SO 2、Cl 2又能吸收H 2O (g )的装置,该装置中应装入的试剂是碱石灰。
若没有该装置,POCl 3、SOCl 2发生强烈水解,反应的化学方程式为POCl 3+3H 2O=H 3PO 4+3HCl 、SOCl 2+H 2O=SO 2+2HCl 。
(4)D中反应温度控制在60~65℃,其原因是:温度太低,反应速率太慢;温度太高,PCl3会大量挥发(PCl3的沸点为76.1℃),从而导致产量降低。
(5)①以Fe3+为指示剂,当KSCN将过量的Ag+完全沉淀时,再滴入一滴KSCN溶液与Fe3+作用,溶液变红色,滴定终点的现象为:当最后一滴标准KSCN 溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去。
硝基苯是难溶于水且密度大于水的液体,用硝基苯覆盖沉淀的目的是:使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl 反应。
②n(AgNO3)过量=n(KSCN)=0.2000mol/L⨯0.01L=0.002mol,沉淀10.00mL溶液中Cl-消耗的AgNO3物质的量为3.200mol/L⨯0.01L-0.002mol=0.03mol,根据Ag++Cl-=AgCl↓和Cl守恒,样品中n(POCl3)=0.03mol100.00mL310.00mL⨯=0.1mol,m(POCl3)=0.1mol⨯153.5g/mol=15.35g,POCl3的百分含量为15.35g30.70g⨯100%=50%。
2.(2019·东北三省三校(辽宁实验中学、东北师大附中、哈师大附中)高考联考模拟)黄钾铁矾渣经如下流程可将其转化为锰锌铁氧体:已知:①黄钾铁矾渣中铁主要以形式存在,锌主要以硫酸锌()、氧化锌(ZnO)、硅酸锌()形式存在,黄钾铁矾渣的某些元素成分如下表所示:元素Fe Zn Cu Cd Ca Mg Si质量分数% 28.9 8.77 0.37 0.18 0.37 0.84 4.63②溶液用于沉淀和③Fe和Cd的金属活动性相近(1)“酸浸”后,滤渣1的主要成分为______________________________(写化学式);为了提高浸出率,可采取的措施有_________________________________________(写出一种即可)。
(2)“还原除杂”工序中,加入铁粉是为了除去溶液中__________、________等金属杂质离子。
(3)加入沉淀时应避免过量,原因是___________________________________________;若此过程中溶液搅拌时间过长,则会导致去除率偏低,原因是_____________________。
(已知:CdS的溶度积K sp=8×10-27,FeS的溶度积K sp=8×10-19,ZnS的溶度积K sp=8×10-24)(4)写出“共沉淀"工序中生成的离子反应方程式为:_____________________________________。
(5)锰锌铁氧体是种重要的磁性材料。
测定铁氧体中ZnO的实验步骤如下:①写出除锰()步骤中的离子方程式:_____________________________________。
②准确量取25.00mL溶液A,掩蔽铁后,用二甲酚橙作指示剂,用0.0100的EDTA()标准溶液滴定其中的(反应原理为Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+);至消定终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL。
通过计算确定该铁氧体中ZnO的质量分数为____________________。
【答案】(1)适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料(合理即可)(2)(3)过量、会转化为FeS、ZnS沉淀,造成、损失当搅拌时间过长时,部分Fe2+被氧化变成Fe3+,会与发生反应,使浓度下降,从而导致去除率降低;(也可是将氧化,造成浓度下降)(4)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O(5)①②16.20%【解析】(1)黄钾铁矾渣加入硫酸酸浸,硅酸锌与硫酸反应生成硅酸,则滤渣1为H2SiO3,为了提高浸出率,可采取的措施有适当提高硫酸浓度、提高温度、搅拌、粉碎原料;(2)根据金属活动顺序及离子氧化性强弱,离子氧化性Fe3+>Cu2+> Fe2+;“还原除杂”工序中,加入铁粉是为了除去溶液中Fe3+、Cu2+等金属杂质离子,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu;(3)加入沉淀时应避免过量,原因是过量、会转化为FeS、ZnS沉淀,造成、损失;若此过程中溶液搅拌时间过长,则会导致去除率偏低,原因是当搅拌时间过长时,部分Fe2+被氧化变成Fe3+,会与发生反应,使浓度下降,从而导致去除率降低;(也可是将氧化,造成浓度下降);(4)“共沉淀"工序中硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成、硫酸铵、二氧化碳和水,反应的离子反应方程式为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(5)①除锰()步骤中(NH4)2S2O8将锰离子氧化生成二氧化锰而除去,反应的离子方程式:;②根据反应Zn2++H2Y2-=ZnY2-+2H+可知,n(ZnO)=n(Zn2+)=n(EDTA)= 0.0100×20.00mL×L/mL=2.0×mol;该铁氧体中ZnO的质量分数为。