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时间:2020-02-29
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1、化工工艺流程学案【活动一】领悟高考(课前完成)1、【08全国三】KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)KIO3的化学名称是________。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是________。“滤液”中的溶质主要是______________。“调pH”中发生反应的化学方程式为___________________________。(3)KIO3也可采用“电
2、解法”制备,装置如图所示。①写出电解时阴极的电极反应式________________________________________。②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________________,其迁移方向是________。③与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有____________________________(写出一点)。【活动二】回顾化工工艺流程题要考什么,总结解题思路。1、常见原料的预处理:_______________________________
3、_________________________2、常见反应条件的控制:_______________________________________________________3、产品的分离和提纯:________________________________________________________4、工业生产要求:__________________________________________________________【活动三】学生课堂练习2、废旧电池的回收处理,既能
4、减少对环境的污染,又能实现资源的再生利用。将废旧锌锰电池初步处理后,所得废料含MnO2、MnOOH、Zn(OH)2及少量Fe等,用该废料制备Zn和MnO2的一种工艺流程如下:已知:①Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化②有关Ksp数据如下表所示化合物Mn(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值l0﹣1310﹣17l0﹣38回答下列问题:(1)还原焙烧过程中,MnOOH与炭黑反应,锰元素被还原为MnO,该反应的化学方程为 。传统的工艺是使用浓盐酸
5、在加热条件下直接处理废料,缺点是 。(2)酸浸时一般会适当加热并不断搅拌,其作用是 ,滤渣1和滤渣2主要成分的化学式依次是 (3)净化时,先通入O2再加入MnCO3,其目的是 ;已知净化时溶液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0.1mol•L﹣1,调节pH的合理范围是 。(4)电解制取MnO2时,MnO2在 极产生。(5)中科院研究人员将MnO2和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池,该电池可将软饮料中的葡萄糖作
6、为燃料获得能量,装置如图所示。此装置中b极的电极反应式为 。【解答】解:(1)还原焙烧过程中,MnOOH与炭黑反应,锰元素被还原为MnO,该反应的化学方程式为2MnOOH+C2MnO+CO↑+H2O↑,传统的工艺是使用浓盐酸在加热条件下直接处理废料,缺点是反应过程中产生氯气,造成环境污染,故答案为:2MnOOH+C2MnO+CO↑+H2O↑;反应过程中产生氯气,造成环境污染;(2)酸漫时一般会适当加热并不断搅拌,其作用是加快酸溶时的反应速率,滤渣1和滤渣2主要成分的化学式依次是C
7、、Fe(OH)3,故答案为:加快酸溶时的反应速率;C、Fe(OH)3;(3)净化时,先通入O2再加入MnCO3,其目的是先将亚铁离子氧化为铁离子,再调节pH使铁离子转化为沉淀;已知净化时溶液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0.1mol•L﹣1,铁离子完全沉淀时c(OH﹣)==10﹣11mol/L,Mn2+开始沉淀时c(OH﹣)==10﹣6mol/L,且Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化,调节pH的合理范围是3≤pH<5.5,故答案为:先将亚铁离子氧化为铁离子,再调节pH使铁离
8、子转化为沉淀;3≤pH<5.5;(4)电解制取MnO2时,Mn元素的化合价由+2价升高为+4价,MnO2在阳极极产生,故答案为:阳;(5)由此装置可知,b上C失去电子,则b极的电极反应式为C6H12O6﹣2e﹣=C6H10O6+2H+,故答案为:C6H12O6﹣2e﹣=C6H10O6+2H+。【活动四】消化理解,反思总结。【课后练习】1、(广元)工业上利用硫铁矿烧造(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料--铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:试回
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