高考化学实验题(高考化学实验题中容量瓶和量筒的区别)
区别在于以下几点:
1、定义:
容量瓶是为配制准确的一定物质的量浓度的溶液用的精确仪器;
量筒 是用来量取液体的一种玻璃仪器。
2、标识:
容量瓶上标有:温度、容量、刻度线;
量筒上标有刻度线;
3、体积不同:
容量瓶溶液的体积与标识的容量相同;
量筒溶液的体积不超过量程即可;
4、使用方法不同:
容量瓶:在使用容量瓶之前,要先进行以下两项检查:
1)容量瓶容积与所要求的是否一致。
2)为检查瓶塞是否严密,不漏水。
具体操作:
在瓶中放水到标线附近,塞紧瓶塞,使其倒立2min,用干滤纸片沿瓶口缝处检查,看有无水珠渗出。如果不漏,再把塞子旋转180°,塞紧,倒置,试验这个方向有无渗漏。
量筒:向量筒里注入液体时,应用左手拿住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶,使瓶口紧挨着量筒口,使液体缓缓流入。待注入的量比所需要的量稍少时,把量筒放平,改用胶头滴管滴加到所需要的量。
5、用途不同:
容量瓶:配制准确的一定物质的量浓度的溶液;
量筒:用来测液体体积的容器。
6、注意事项不同:
容量瓶:
检验密闭性 将容量瓶倒转后 观察是否漏水 再将瓶塞旋转180度观察是否漏水
(1)不能在容量瓶里进行溶质的溶解,应将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。
(2)用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线,一旦超过,必须重新进行配制。
(3)容量瓶只能用于配制溶液,不能长时间或长期储存溶液,因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀,从而使容量瓶的精度受到影响。
(4)容量瓶用毕应及时洗涤干净,塞上瓶塞,并在塞子与瓶口之间夹一条纸条,防止瓶塞与瓶口粘连。
(5)容量瓶只能配制一定容量的溶液。
量筒:
1.不能作反应容器;
2.不能加热;
3.不能稀释浓酸、浓碱;
4.不能储存药剂
5.不能量取热溶液;
6.不能用去污粉清洗以免刮花刻度;
相同点:都是玻璃仪器;且不能加热。
高考化学-工艺流程专项复习系列 专项4-温度条件的控制
《基础教育课程改革纲要》指出,新的一轮课程改革的目标之一是培养学生分析、解决问题的能力。解决化学实验问题能力是从事化学科学研究的基础,因此高考对实验能力的考察特别重视。解决化学实验问题能力,绝非简单的实验操作技能,重视实验能力的培养提高,也决不是单一的训练操作技能[1]。
如果再查阅往年的资料,几乎年年的高考化学年报基本上都有相同的报道:化学实验题两道大题,考生拿高分的并不多,是全卷中失分最多的试题。其实再反思一下我们平常的教学,都知道实验题分值高、对学生来讲难度比较大,因此花在实验上的时间都比较多。这就出现了一种矛盾,通俗一点说就是“高投入、低产出”。为什么会出现这一现象?由于近年来,在高中化学学习或高考中,学生做实验题时答题不规范,导致的失分,因此规范答题显得尤为重要。高中化学实验题,要求学生联系所学过的实验知识和技能,进行知识类比、迁移和重组,全面、周密地思考才能设计出出正确的实验方案和回答提出的问题。下面我谈谈解答思路和技巧:
完成化学实验设计,不仅要求具有较为扎实的实验知识和技能,而且还要善于从题目中获取信息,并在分析评价的基础上,选择、调用已有的化学知识,将新信息和已有知识有机地结合起来,从而科学合理地进行实验设计。从信息加工的角度和解答要求看,解答实验设计问题的大致过程与思路如下:
第一阶段:接受、分析、筛选信息,明确实验设计的课题、条件和要求。这一阶段主要要解决以下三个问题:
一是明确实验课题。从题目信息中,区分实验设计和其他化学知识与技能的问题,区分实验设计和实验基础知识、基本技能的问题,明确实验设计的具体课题,并根据相关内容归类;
二是要明确实验条件。从题目信息中,分析整理出实验设计的条件,明确实验对象、限定的范围、可供选择的仪器、可进行的操作以及新情境的实验事实和反应条件等;
三是明确实验要求。从题给信息中,找出实验设计的要求,明确具体设计哪些内容以及作答方式与详略等。
第二阶段:在分析加工的基础上,实现指定的实验设计。这一阶段要求筛选、提取有关的知识,进一步分析加工,以选定实验方法,完成实验设计。从设计的要求和解决问题的顺序分析,大致有以下两个层次:
一是实验方法的确定。实验方法取决于实验原理,并受实验条件的限制,在综合考虑题给实验原理、实验条件两者的基础上,确定适合本实验研究的实验方法。
二是实验装置和实验操作的设计。装置和操作是实验方法的具体表现。解题时,要联系题目规定的或自行选择的实验方法和条件,并且联系已有的仪器装置类别、功能、适用范围、装配与使用方法,以及相关装置和操作应用的实例,通过比较、选择、改进或组合,从而完成实验装置和操作的设计。
最后,要科学合理地组织语言文字,按照题目要求合理作答。对于实验设计作答的表述,务必做到思路清晰、条理明确、逻辑性强、文字精练、突出关键。作答时,一方面要明确答什么,另一方面要搞清实验设计的假设与预期、结果与结论,明确实验的原因与结果的关系,合理叙述。
例1:观察Na2
S2O3可看成是Na2SO4中的一个O原子被一个S原子取代而成。某同学用类比的思想进行实验探究,同时比较Na2S2O3与Na2SO4的化学性质是否相似。
提出猜想
猜想①:溶液呈中性,且不与酸反应;
猜想②:无还原性,不能被氧化剂氧化。
实验探究基于上述猜想,设计方案并进行实验探究,填写下列空白:
实验结论Na2
S2O3溶液呈碱性能与酸反应,有还原性,与Na2SO4的化学性质不相似。
分析:本题中有要求回答实验操作,预期的现象和书写离子方程式,是对学生所学知识的综合考查。在实验探究①中,,
A。测定溶液的PH的实验操作,应是:用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液,点到pH试纸中央,将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照。但学生回答时多是:用PH试纸测定,只答方法,不答操作,不合题意。在B中反应的离子方程式是:S2O32-+2H+==S↓+SO2↑+H2O,在预期的现象中已给出生成物的颜色与状态,但学生书写时却容易忽略,错误书写。
在实验探究②实验中,
C预期实验现象是:新制氯水的黄绿色变浅,而学生却只答成氯水褪色,应该能观察到的颜色变化过程没答出,造成错误。
例2在一支试管中放一小块铜片,加入适量浓硝酸,立即用无色透明气球罩上并系紧,描述实验中能观察到的所有现象。
分析:这是一个比较典型的实验现象描述问题,在描述现象时,往往是只将主要现象描述出来,如产生红棕色及气球逐渐变大,而忽视部分现象,如铜本身的变化及表面出现的现象、溶液的颜色变化等。要全面描述,必须掌握其反应原理:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,并结合所发生的反应,得出预期的现象:
1、铜片表面产生大量气泡,并逐渐溶解,最后消失。
2、溶液由无色变为蓝色。
3、试管内产生红棕色气体。
4、气球体积逐渐变大。
描述现象要全方位,本实验应从试管下部逐渐往上描述,并要准确、简洁。
总结:做实验题时如何做到规范答题?一是书写所选试剂要规范,溶液最好用中文写出名称,或化学式后加“溶液”,固体及气体可用中文写出名称,也可直接写化学式;二是有必要时还需指明试剂的浓度和用量;三是规范书写操作过程程,做到让别人看后能按你的描述进行实验操作;四要规范书写实验现象,要求全面、准确,有时需要指明何处。
鉴于上述讨论,我认为:让学生在真实的实验问题情景和实际的实验问题解决活动任务中得到全面的培养和锻炼,这是提高学生解决实验问题能力培育创新精神的最佳途径之一,实践证明这也是深受学生喜爱和欢迎的。
专项4-温度条件的控制
一.升高温度
1.促进某些离子的水解,如高价金属阳离子,易水解的阴离子
练习1目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如下图所示:
已知HCN有剧毒,其Ka(HCN)=5×10-10,Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常数KB=1×1038
“氰化”环节中,金的溶解速率在80℃时达到最大值,但生产中控制反应液的温度在10-20℃,原因是:___________________________(答一点即可)。
答案温度的升高,促进了氰化物的水解,增加了HCN的挥发速度;温度的升高,Ca(OH)2的溶解度减小,部分碱从溶液中析出。
?
练习2某化工厂“用含NiO的废料(杂质为Fe2O3、?CaO、?CuO等)制备羟基氧化镍(2NiOOH·H2O)的工艺流程如图:
如图是酸浸时镍的浸出率与温度的关系,则酸浸时合适的浸出温度是____________℃,若酸浸时将温度控制在80℃左右,则滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2,其原因可能是_________________________。
答案70 随着温度的升高,Ni2+水解程度增大,从而形成一定量的Ni(OH)2沉淀
解析由图可知当温度在70°左右时镍的浸出率较高,故酸浸时适宜的温度为70°C;Ni2+能水解,生成Ni(OH)2,升温能促进水解,所以80℃左右滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2。
练习3氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等工业,它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
(1)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2h,冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的原因是____________________________________________________________。
(2)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响.由图可知,溶液温度控制在60℃时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65℃时,CuCl产率会下降,其原因可能是______________________________________________________________________________________________。
答案(1)真空干燥可以加快乙醇和水的挥发,密封包装可以防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化;
(2)因在60℃时CuCl产率最大,根据信息可知,随温度升高,促进了CuCl的水解,CuCl被氧化的速度加快。
练习4TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_____________________。
答案40℃时TiO2?xH2O转化率最高,因低于40℃,TiO2?xH2O转化反应速率随温度升高而增加,超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2?xH2O转化反应速率下降 ?
解析40℃时TiO2?xH2O转化率最高,因低于40℃,TiO2?xH2O转化反应速率随温度升高而增加,超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2?xH2O转化反应速率下降。
?
2.促进平衡向吸热方向移动
练习1二硫化钼是重要的固体润滑剂,被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图:
(4)由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________,利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时,MoS3的产率均下降的原因_______________________________________。
(5)利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图所示,反应[Ni(s)+4CO(g)
答案(4)40℃、30min 温度太低,反应MoS42-+2H+
解析(4)根据图象可知,40℃、30min MoS3沉淀率达到最大,所以最优温度和时间是40℃、30min;温度太低,反应MoS42-+2H+
(5)[Ni(s)+4CO(g)
?
3.加快反应速率或溶解速率
2020新课标Ⅰ钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”需要加热,其原因是_________________________________________。
答案加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)
解析“酸浸氧化”需要加热,其原因是:升高温度,加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全),故答案为:加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全);
(1)研究温度对“降解”过程中有机物去除率的影响,实验在如图1所示的装置中进行。
①在不同温度下反应相同时间,发现温度从60℃升高到95℃时,有机物去除率从29%增大到58%,其可能的原因是:MnO2的氧化能力随温度升高而增强;______________________________________。
答案温度升高,反应速率加快 ?
解析①升高温度,反应速率加快,在相同时间内有机物反应的更多,去除率增加。
练习3“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有___________(任写两种)。
答案将橄榄石尾矿粉碎、适当增大盐酸的浓度、适当提高反应的温度等 ?
解析“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有将橄榄石尾矿粉碎、适当增大盐酸的浓度、适当提高反应的温度等。
?
4.使沸点相对低的原料气化,或者降低在溶液中的气体溶解度
练习1实验室用如图所示的装置模拟燃煤烟气脱硫实验:
研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。燃煤烟气流速一定时,脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示,在pH为5.6时脱硫效果最佳,石灰石浆液
答案石灰石的溶解度减小,与
解析由脱硫效率与石灰石浆液pH的关系图知,在pH为5.6时脱硫效果最佳,pH增大,石灰石的溶解度减小,与
练习2以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾,实验测得反应条件对产品回收率的影响如下:
表1 反应温度对产品回收率的影响
反应温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
产品回收率(%)
75.6
78.4
80.6
82.6
83.1
82.1
73.7
②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在____________℃~____________℃,由表1可知反应温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是___________________________________________。
答案温度过高,甲酸挥发 ?
解析从表1可看出,温度控制在50℃~60℃二甲酸钾的产率较高,温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是:甲酸易挥发,温度太高甲酸挥发了。
练习3实验室中用FeSO4溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2,装置如图,请回答下列问题:
配制NaOH溶液时使用的蒸馏水通常要煮沸,其目的是__________________________________。
答案除去水中溶解的氧气 ?
解析硫酸亚铁易被氧化而变质,因此配制NaOH溶液时,应排除溶液中的氧气,可用加热溶液的方法除去溶解的氧气。
练习4四氯化锡用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂,实验室制备四氯化锡的反应、装置示意图和有关信息数据如下:
②无水四氯化锡是无色易流动的液体,熔点-33℃,沸点114.1℃。
实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显**,提纯SnCl4的方法是________________。
答案加热蒸馏
解析由于SnCl4的沸点114.1℃,因此如果实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显**,提纯SnCl4的方法是加热蒸馏。
练习5白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3,在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物,再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应,化学方程式如下:Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2
碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应,原因是__________________、__________________。温度偏低也不利于碳化反应,原因是___________________________。
答案二氧化碳的溶解度小;碳酸氢镁分解,反应速率较小。
解析该反应为放热反应,而且是可逆的,当温度过高时,平衡逆反应方向移动,二氧化碳的溶解度减小,导致钙镁离子的分离减弱,Mg(HCO3)2是易分解,温度过高就分解了,温度过低,反应速率太小,导致得到产物消耗的时间太长,不利于碳化反应,故答案为:二氧化碳的溶解度小、碳酸氢镁分解;反应速率较小。
?
5.除去热不稳定的杂质,如NH 4 HCO 3 、NH4(CO 3 ) 2 、 KMnO 4 、NH 4 C1等物质
练习1物质的分离与提纯是化学的重点,请根据下列实验目的,分别选择相应的操作和实验装置。下列为操作:
a.蒸馏 ?b.结晶法 ?c.加适量水,过滤 ?d.加热(或灼烧) ?e.加适量盐酸,蒸发 ?f.萃取分液 ?g.分液 h.升华
下列为实验装置:
(1)除去氯化钠晶体中的碳酸钠:______、______(分别填操作序号及实验装置图编号,下同)。
(2)除去碳酸钙中的氯化钠:_______、______。
(3)分离乙酸(沸点118℃)和乙酸乙酯(沸点77.1℃)的混合液(两者互溶):______、______。
(4)从溴水中提取溴:_______、_______。
(5)除去氧化钙中的碳酸钙:_______、_______。
(6)分离固体食盐和碘的方法:_______、_______。
答案e 2 c 1 a 5 f 4 d 3 h 6
解析
(1)碳酸钠与盐酸反应生成NaCl,则加适量盐酸,蒸发可分离,对应于装置2,故答案为e;2;
(2)碳酸钙不溶于水,氯化钠晶体溶于水,则选择过滤法可分离,对应于装置1,故答案为c;1;
(3)二者互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,对应于装置5,故答案为a;5;
(4)溴不易溶于水,易溶于有机溶剂,则选择萃取、分液法分离,对应于装置4,故答案为f;4;
(5)碳酸钙高温分解生成氧化钙,则选择加热分解法除杂,对应于装置3,故答案为d;3;
(6)碘容易升华,则选择升华法分离固体食盐和碘,对应于装置6,故答案为h;6。
?
二.降低温度
1.防止某物质在高温时会分解(或溶解)
练习1电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图:
铜阳极泥氧化时,采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_____________________。
答案低温焙烧时,Ag与氧气转化为Ag2O,高温时,氧化银分解又生成Ag和氧气;故答案为:高温焙烧时,生成的Ag2O又分解为Ag和O2(或2Ag2O
练习22018北京卷磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
(1)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因:____________________。
答案图示是相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率,80℃前温度升高反应速率加快,相同
练习3一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下:
“分铜”时,如果反应温度过高,会有明显的放出气体现象,原因是____________________________。
答案温度过高,H2O2分解放出氧气。
练习5钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质),Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿来制备,工艺流程如下:
过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示,反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是___________________________________________________。
答案温度过高,双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降。
练习6工业上以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如右图所示,为减少 MnS2O6 的生成,“浸锰”的适宜温度是___________________________。
(2)向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3 溶液时温度控制在30-35℃,温度不宜太高的原因是___________________________________________________________________。
答案(1)90℃。(2)铵盐受热分解,向过滤所得的滤液中加入碳酸氢铵溶液,温度控制在30-35℃的原因是防止NH4HCO3受热分解,提高原料的利用率;
?
2.使化学平衡向着放热方向移动
练习1乙酸苯酚酯制备: 将
①用碎冰块代替水可能的原因是:______________________________________ .
答案该反应是放热反应,碎冰温度低有利于酯的生成 ?
解析①碎冰温度低有利于酯的生成,故答案为:该反应是放热反应,碎冰温度低有利于酯的生成。
?
3.使某个沸点高的产物液化,使其与其他物质分离
练习1石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下:
(注:SiCl4的沸点是57.6?C,金属氯化物的沸点均高于150?C)
向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2。高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应氯化物。80℃冷凝的目的是:_____________________。②由活性炭得到气体Ⅱ的化学反应方程式为:_____________________。
答案高温下,Si元素转化成SiCl4,铁元素转化成FeCl3,Mg元素转化成MgCl2,Al元素转化成AlCl3,SiCl4沸点是57.6℃,MgCl2、FeCl3、AlCl3沸点均高于150℃,加热到1500℃,MgCl2、FeCl3、AlCl3、SiCl4全部转化成气体I,80℃冷凝,SiCl4还是气体,而MgCl2、FeCl3、AlCl3状态是固体,便于与SiCl4分开。
?
4.降低晶体的溶解度,减少损失。
练习1碳酸锂广泛应用于化工、冶金等行业.工业上利用锂辉石(Li2Al2Si4Ox)制备碳酸锂的流程如图:
已知:碳酸锂的溶解度为(g/L)
温度
0
10
20
30
40
50
60
80
100
Li2CO3
1. 54
1. 43
1. 33
1. 25
1. 17
1. 08
1. 01
0. 85
0. 72
(1)硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间,主要原因是__________________________________;焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右,硫酸加入过多的副作用是_________________________。
(2)“沉锂”需要在95℃以上进行,主要原因是_______________________,过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有_____________和______________。
答案(1)硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间,主要原因是温度低于250℃,反应速率较慢,温度高于300℃,硫酸挥发较多;焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右,硫酸加入过多的副作用是后续中还需要除去过量的硫酸,增加后续杂质的处理量、增加后续中和酸的负担。
(2)温度越高,碳酸锂溶解度降低,减少碳酸锂溶解,可以增加产率;溶液中硫酸钠不反应,使用碳酸钠要过量,少量碳酸锂溶解在溶液中,过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。所以“沉锂”需要在95℃以上进行,主要原因是温度越高,碳酸锂溶解度降低,可以增加产率;过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠,还可能含有碳酸钠和碳酸锂。
练习2某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2),还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物,其回收工艺如图所示,最终可得到Co2O3和锂盐。
已知:CoC2O4·2H2O微溶于水,它的溶解度随温度升高而逐渐增大,且能与过量的C2O42-离子生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解。
(4)“沉钴”过程中,(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示:
①随n(C2O42-):N(Co2+)比值的增加,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因________________________。
②沉淀反应时间为10 min,温度在50℃以上时,随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是_______________________________________________________________________________________________。
答案①过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解 ②它的溶解度随温度升高而逐渐增大
解析①随n(C2O42-):N(Co2+)比值的增加,过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小;
②沉淀反应时间为10 min,温度在50℃以上时,溶解度随温度升高而逐渐增大。
?
5.减少能源成本,降低对设备的要求
练习1目前常用的工业生产纯碱的方法是“联合制碱法(侯氏制碱法)”
世界上最早工业生产碳酸钠的方法是“路布兰法”,其流程如下:
与“路布兰法”相比,“联合制碱法’的优点之一是_________________________。
答案原料利用率高,反应所需温度低,耗能少
解析据流程可知:路布兰法是利用食盐晶体和浓硫酸在600°C到700°C下反应生成硫酸钠和氯化氢,再利用C与石灰石和硫酸钠在1000°C生成碳酸钠;侯德榜研究出联合制碱法为在饱和的氯化钠溶液中直接通入氨气和CO2,得到氯化铵和碳酸氢钠晶体,并利用碳酸氢钠的分解制得纯碱,
?
?
三.控制温度(用水浴或油浴控温)
1 . 防止某种物质温度过高时会分解或挥发
2019江苏实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
(1)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是?;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有?。
答案由于铵盐具有不稳定性,受热易分解,所以温度过高,(NH4)2CO3分解,从而使CaSO4转化率下降;由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应(或发生沉淀的转化),保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高CaSO4转化率即提高反应速率,结合外界条件对化学反应速率的影响,实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率(即增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率)。
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2 . 控制固体的溶解与结晶
习题12017新课标3卷重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加
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