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2020年高考复习化学工艺流程题题型特点本题型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、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理、紧扣信息、抓住关键、准确答题。
这类试题具有较强的实用性和综合性,能较好地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。
突破点一化工工艺流程题的分析【解题策略】1.粗读试题(1)读题头,得目的。
题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品),以及提供需要用到的信息。
(2)读题干、析过程。
题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。
题干信息有三个层次:读得懂的;读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的;完全读不懂的。
关键是突破第二层次,对于读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的部分需要学生运用已有的基础知识,根据学习过的化学反应原理,联系实际工业生产及题目信息等进行知识的整合,最终得到结论。
(3)读题尾、看措施:题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成系列问题,构成一道完整的化学试题。
阅读题尾时要将设问中的提示性信息,用笔画出来,以便在后面精读试题时随时提醒自己与之联系。
2.精读试题在粗读试题的基础上,结合流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,在流程图上随手画出相关信息,以便在解题时随时进行联系和调用;同时思考几个问题:从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?),每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物,杂质或副产物用什么方法除去等等,体会出题者设问的角度、意图。
只要掌握了这一题型的一般特点和解题策略,无论流程如何陌生复杂,在高考中即使遇到情境陌生的流程图题,也能够驾驭自如,迎刃而解。
1[2019·全国卷Ⅲ]高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图G2-1所示。
2020届高三化学二轮复习化学工艺流程题（知识梳理与训练）知识梳理1．解题要领必备解答工艺流程综合题的关键是分析流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，需要宏观把握整个流程，可针对问题分析细节，不必把每个环节的原理都弄清。
总体方法：关注箭头的指向(聚焦局部，箭头指入——反应物，箭头指出——生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反应实际(物质性质、试剂用量)。
2．识记化工术语关键词研磨、雾化灼烧(煅烧)浸取浸出率酸浸水浸过滤滴定蒸发结晶蒸发浓缩水洗酸作用碱作用释义将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分使固体在高温下分解或改变结构，使杂质高温氧化、分解等。
如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程与水接触反应或溶解固体与液体的分离定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)3.常见操作的答题考虑角度常见的操作分离、提纯答题要考虑的角度过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作；从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)提高原子利用率在空气中或在其他气体中进行的反应或操作判断沉淀是否洗涤干净控制溶液的pH控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)要考虑O 、H O、CO或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)①防止副反应的发生②使化学平衡移动；控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶④控制反应速率：使催化剂达到最大活性⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗洗涤晶体③用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度有利于析出，减少损耗等④洗涤沉淀方法：往漏斗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 次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等强化训练1、（2020届北京朝阳一模）无水氯化锰MnCl2在电子技术和精细化工领域有重要应用。
化学工艺流程试题的解题策略1.原料预处理的常用方法及其作用(1)研磨:减小固体颗粒度,增大物质间接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
(2)水浸或酸浸:与水接触反应或溶解;与酸接触反应或溶解,得可溶性金属离子溶液,不溶物过滤除去。
(3)浸出:固体加水(酸)溶解得到溶液(离子)。
(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。
(5)煅烧:改变结构,使一些物质能溶解或高温下氧化、分解。
2.制备过程中应注意的反应条件(1)溶液的pH:①控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水解程度。
②常用于形成或抑制某些金属离子的氢氧化物沉淀。
(2)温度:根据需要选择适宜温度,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,减少副反应的发生,确保一定的反应速率,控制溶解度便于提纯。
(3)浓度:①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。
②过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。
(4)趁热过滤:防止某物质降温时会大量析出。
(5)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体损耗。
3.无机化工流程中的分离方法(1)洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子;(2)过滤(热滤或抽滤):分离难溶物和易溶物;(3)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质;(4)蒸发结晶:提取溶解度随温度的变化不大的溶质;(5)冷却结晶:提取溶解度随温度的变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等;(6)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物;(7)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体。
4.化工流程氧化还原反应方程式的解答措施(1)写出题目中已经告知的反应物和生成物,并判断其中元素的化合价是否变化;(2)按照化合价变化规律补充并配平化学反应方程式。
考纲要求①接受、吸收、整合化学信息的能力。
②分析问题和解决(解答)化学问题的能力。
③在解决化学问题的过程中，运用化学原理和科学方法，能设计合理方案，初步实践科学探究。
专家解读化学工艺流程题是近几年高考的热点，将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题；主要涉及物质的性质、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等知识点。
由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字信息量大，所以这类题的得分不是很理想。
通过分析近几年的高考试题发现，该类题干以工业生产为主要背景，以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现，阅读量相对较大。
预测在2017年的高考试题中会继续延续这种出题方式，更贴近工业生产(例如：会出现更多的工业术语和设备名称等)，考查点会更加综合，可能会以陌生的新物质为背景，突出考查学生的能力，更加关注原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、物质的分离提纯、产率的计算等。
1.工艺流程题的解题思路工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类题目的基本思路：(1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。
先不必把每个环节的原理都搞清楚。
(2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。
(3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。
2.工艺流程题的解题方法(1)明确目的，提取有用信息。
通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。
(2)分析流程，弄清各步作用。
对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？(3)看清问题，准确规范作答。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH ＋V 4O4－12离子交换洗脱R 4V 4O 12＋4OH －(ROH 为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率.淋洗液应该呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH 4VO 3)沉淀.写出“煅烧”中发生反应的化学方程式________________________________________。
[解析] (1)V 2O 5与H 2SO 4反应生成VO ＋2.反应的离子方程式为V 2O 5＋2H ＋===2VO ＋2＋H 2O ；废钒催化剂中只有SiO 2与H 2SO 4不反应.故“废渣1”的主要成分为SiO 2。
(2)3 mol VO 2＋变为VO ＋2失3 mol 电子.根据K Cl ＋5O 3→K Cl －1.则需要KClO 336mol.即0.5 mol 。
(3)废钒催化剂中含有Fe 2O 3、Al 2O 3.则KClO 3氧化后的溶液中含有Fe 3＋、Al 3＋.故“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)由4ROH ＋V 4O4－12离子交换洗脱R 4V 4O 12＋4OH －知.洗脱时淋洗液中的c (OH －)应较大.故淋洗液呈碱性。
(5)由于废钒催化剂中K 2SO 4的含量较高.结合回收工艺路线中KClO 3、KOH 的加入.故“流出液”中阳离子最多的是K ＋。
(6)煅烧NH 4VO 3生成V 2O 5、NH 3及H 2O 。
[答案] (1)V 2O 5＋2H ＋===2VO ＋2＋H 2O SiO 2(2)0.5 (3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)碱 (5)K ＋(6)2NH 4VO 3=====高温V 2O 5＋2NH 3↑＋H 2O ↑[省市卷]1．(20xx·江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2.少量FeS 2和金属硫酸盐)为原料.生产氧化铝并获得Fe 3O 4的部分工艺流程如下：[解析] (1)硫酸铵溶液中存在平衡：NH ＋4＋H 2O NH 3·H 2O ＋H ＋.硼酸镁能与水解出的H ＋反应.促进平衡向右移动.生成的一水合氨浓度增大.因溶液中存在平衡NH 3·H 2O NH 3＋H 2O.一水合氨浓度增大.促进NH 3·H 2O 分解产生NH 3。
大题题型集训(二）化学工艺流程（建议用时：35分钟）（对应学生用书第170页)1．（2019·广西名校联考)碳酸锰（MnCO3）是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。
工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质）制取碳酸锰的流程如下图所示：已知：还原焙烧的主反应为2MnO2＋C错误!2MnO＋CO2↑。
可能用到的数据如下：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu（OH)2Mn(OH）2开始沉淀pH1.5 6.5 4.28。
3沉淀完全pH3.79.77。
49。
8(1)在实验室进行步骤A操作时，需要用到的主要仪器名称为________。
(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是CaSO4和________,步骤D 中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。
(3）步骤E中调节pH的范围为________,其目的是__________________________________________________________________________。
(4）步骤G发生的离子方程式为_____________________________________________________________________________________，若Mn2＋沉淀完全时测得溶液中CO错误!的浓度为2。
2×10－6 mol·L－1，则K sp(MnCO3)＝________。
（5）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2＋是否完全发生反应，原理为Mn2＋＋S2O2－8＋H2O―→H＋＋SO2－4＋MnO错误!，确认Mn2＋已经完全反应的现象是______________________________________________________ _____________________________________________________.[解析］（2）步骤C中得到的滤渣是不溶于水的Cu和微溶的CaSO4，步骤D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2＋，其中Mn从＋4价降为＋2价，Fe从＋2价升高为＋3价，Fe2＋是还原剂，根据电子守恒,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1。
化学工艺流程试题的解题策略1.原料预处理的常用方法及其作用(1)研磨:减小固体颗粒度,增大物质间接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
(2)水浸或酸浸:与水接触反应或溶解;与酸接触反应或溶解,得可溶性金属离子溶液,不溶物过滤除去。
(3)浸出:固体加水(酸)溶解得到溶液(离子)。
(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。
(5)煅烧:改变结构,使一些物质能溶解或高温下氧化、分解。
2.制备过程中应注意的反应条件(1)溶液的pH:①控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水解程度。
②常用于形成或抑制某些金属离子的氢氧化物沉淀。
(2)温度:根据需要选择适宜温度,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,减少副反应的发生,确保一定的反应速率,控制溶解度便于提纯。
(3)浓度:①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。
②过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。
(4)趁热过滤:防止某物质降温时会大量析出。
(5)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体损耗。
3.无机化工流程中的分离方法(1)洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子;(2)过滤(热滤或抽滤):分离难溶物和易溶物;(3)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质;(4)蒸发结晶:提取溶解度随温度的变化不大的溶质;(5)冷却结晶:提取溶解度随温度的变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等;(6)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物;(7)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体。
4.化工流程氧化还原反应方程式的解答措施(1)写出题目中已经告知的反应物和生成物,并判断其中元素的化合价是否变化;(2)按照化合价变化规律补充并配平化学反应方程式。
5.解决本类题目的三步骤(1)从题干中获取有用信息,了解生产的产品。
(2)然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤,从以下几个方面了解流程:①反应物是什么;②发生了什么反应;③该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用;④抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
【典例】(2019·全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为__________________。
(2)“滤渣1”的主要成分有________。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是________。
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O H++B(OH,K a=5.81×10-10,可判断H3BO3是________酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是________ 。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为________ ,母液经加热后可返回________工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是____________ 。
【审题流程】明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。
【解析】(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体为NH3,其在“吸收”中发生的反应主要是氨气与碳酸氢铵的反应,故反应的化学方程式为NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3。
(2)用硫酸铵溶液溶浸过程中主要反应的物质为Mg2B2O5·H2O,故溶浸后产生滤渣1的主要成分是SiO2、Fe2O3、Al2O3,检验Fe3+可选用的化学试剂是KSCN。
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O H++B(OH可知,H3BO3是一元酸,根据其K a值可以判断是弱酸,故H3BO3是一元弱酸;根据流程图可知“过滤2”主要得到的是H3BO3,所以将溶液pH调节至3.5,由于H3BO3是一元弱酸,故主要目的是调节溶液至酸性,促进H3BO3析出。
(4)“沉镁”过程主要是镁离子与碳酸铵发生的反应,故反应的离子方程式为2Mg2++3C+2H2O Mg(OH)2·MgCO3↓+2HC或2Mg2++2C+H2O Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑;由于在最后过程中铵根离子和硫酸根离子没有参与反应,所以在母液中主要含有上述两种离子,所以加热后对应的碳酸铵、二氧化碳等挥发,溶液中最终剩余的是硫酸铵,所以可以返回“溶浸”环节中继续使用;碱式碳酸镁高温煅烧之后会发生分解最终变成氧化镁。
答案:(1)NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2++3C+2H2O Mg(OH)2·MgCO3↓+2HC(或2Mg2++2C+H2O Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑)溶浸高温焙烧1.(制备型化工流程)二氧化锰在生活和化学实验中有广泛应用。
工业以锰结核矿为原料,用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的MnO2,其制备过程如图所示:(1)步骤Ⅰ中,试剂甲必须具有的性质是________(填序号)。
A.碱性B.稳定性C.氧化性D.还原性(2)用惰性材料作电极,电解硫酸锰溶液制二氧化锰,写出阳极反应式: ____ 。
步骤Ⅲ中,以KClO3为氧化剂,当生成0.050 mol MnO2时,消耗0.10 mol·L-1的NaClO3溶液200 mL,该反应的离子方程式为________ 。
(3)工业上可以用实验室制氯气的残余物质溶液吸收氯气获得Mn2O3,该化学反应的离子方程式为________ 。
(4)二氧化锰是实验室制取氧气的催化剂。
下列是某同学设计实验探究双氧水分解实验方案;实验20.0 mL双氧水溶液浓度粉状MnO2温度待测数据Ⅰ5% 2.0 g 20℃Ⅱ5% 1.0 g 20℃Ⅲ10% 1.0 g 20℃Ⅳw 2.0 g 30℃①实验Ⅱ和Ⅲ的结论是____________ 。
②利用实验Ⅰ和Ⅳ是探究温度对化学反应速率的影响,ω=________。
本实验待测数据是________。
【解析】(1)锰结核矿与还原剂反应生成+2价锰离子,试剂甲必须具有还原性。
(2)电解硫酸锰溶液时,阳极发生氧化反应,反应式为Mn2+-2e-+2H2O MnO2↓+4H+。
生成0.050 mol二氧化锰时,失去电子的物质的量:0.050 mol×2=0.100 mol;设还原产物中氯元素化合价为+x,n(NaClO3)=0.2 L×0.1mol·L-1=0.02 mol。
由电子守恒知,0.02 mol×(5-x)=0.100 mol,x=0,氯酸钾被还原后产物为氯气,离子方程式为2Cl+5Mn2++4H2O5MnO2+Cl2↑+8H+。
(3)实验室制氯气的残余物质含Mn2+,吸收氯气获得Mn2O3,该化学反应的离子方程式为2Mn2++Cl2+3H2O Mn2O3+6H++2Cl-。
(4) ①实验Ⅱ和Ⅲ中双氧水溶液浓度不同,反应物浓度越大,反应速率越快。
②实验Ⅰ和Ⅳ探究温度对化学反应速率的影响,则w=5%,对于产生气体实验,测定收集一定体积气体所需要的时间更简便。
答案:(1)D (2)Mn2+-2e-+2H2O MnO2↓+4H+2Cl+5Mn2++4H2O5MnO2+Cl2↑+8H+(3)2Mn2++Cl2+3H2O Mn2O3+6H++2Cl-(4)①其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快②5%收集等体积氧气所需要的时间2.(提纯型化工流程)工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下,请回答下列问题:(1)步骤①所得废渣的成分是________(写化学式),操作Ⅰ的名称________。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RA n(有机层)+nH2SO4(水层),②中萃取时必须加入适量碱,其原因是____________________ 。
③中X试剂为________。
(3)⑤的离子方程式为________________ 。
(4)25 ℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如表:pH 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0钒沉淀率% 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为________;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<________。
(已知:25 ℃时,K sp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有________和________。
【解析】(1)将含K2SO4、SiO2杂质的VOSO4溶于水,SiO2不溶于水,步骤①是过滤,将SiO2与溶液分离。
(2)②中萃取时必须加入适量碱,有利于中和硫酸,促使平衡正向移动;③为反萃取,使上述平衡向逆方向移动,X试剂为H2SO4。
(3)在含有VO2+、S的溶液中加入氧化剂氯酸钾,可以将VO2+氧化为V,步骤⑤中加氨水,V与氨水反应生成NH4VO3的离子方程式为NH3·H2O+V NH4VO3↓+OH-。
(4)根据25 ℃时,钒沉淀率和溶液pH之间的关系知,pH为1.7、1.8时,钒沉淀率最高,调节溶液的最佳pH为 1.7～1.8最好;若钒沉淀率为93.1%,pH=2.0,c(OH-)=1×10-12 mol·L-1,此时没有Fe(OH)3沉淀,则溶液中的c(Fe3+)<K sp[Fe(OH)3]÷c3(OH-)=2.6×10-39÷(1×10-12)3=2.6×10-3 mol·L-1。
(5)根据流程示意图可知:该工艺流程中可以循环利用的物质有氨气(或氨水)和有机萃取剂。
答案:(1)SiO2过滤(2)加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动(或提高钒的萃取率) H2SO4(3)NH3·H2O+V NH4VO3↓+OH-(4)1.7～1.8(或1.7、1.8其中一个) 2.6×10-3mol·L-1(5)氨气(或氨水) 有机萃取剂3.(综合型化工流程)以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量的废渣,合理利用废渣可以减少环境污染,变废为宝。
