【练习】2024《加练半小时》第4章微题型39 化学工艺流程——原料预处理与反应条件控制
1．已知NH4HCO3的分解温度是35 ℃。以氯化钾和制取二氧化钛的副产品硫酸亚铁为原料生产铁红颜料和过二硫酸铵等，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
气体x是________________，反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃,其目的是______________。
答案 CO2 防止NH4HCO3分解
解析 反应Ⅰ是Fe2＋与HCO－3反应生成FeCO3、H2O和CO2，过滤得到碳酸亚铁沉淀，碳酸亚铁灼烧生成氧化铁和二氧化碳，滤液为硫酸铵和NH4HCO3，向滤液中加入稀硫酸反应生成硫酸铵，硫酸铵中加入KCl发生复分解反应生成硫酸钾和氯化铵，电解硫酸铵得到过二硫酸铵。根据分析得到气体x是CO2，根据题中信息NH4HCO3的分解温度是35 ℃，因此反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃，其目的是防止NH4HCO3分解。
2．(2022·南昌模拟)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制备MgCO3·3H2O，其实验流程如图：
(1)“酸浸”时所加硫酸不宜过量的原因是____________________。
(2)“滤渣Ⅰ”主要成分是______________(填化学式)。
(3)“反应”步骤中，碳酸钠与硫酸镁反应生成MgCO3·3H2O的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)避免后续“反应”步骤消耗更多的碳酸钠
(2)SiO2 (3)Mg2＋＋CO2－3＋3H2O===MgCO3·3H2O↓
解析 废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)经硫酸酸浸后，得到的滤液中含有Mg2＋，SiO2难溶于稀硫酸，所以滤渣 Ⅰ 为SiO2；滤液中加入碳酸钠，碳酸根离子和镁离子、水反应得到MgCO3·3H2O沉淀，过滤、洗涤后得到MgCO3·3H2O。
3．钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：
已知：①还原性：Cl－>Co2＋；
②Fe3＋和C2O2－4结合生成较稳定的[Fe(C2O4)3]3－，在强酸性条件下分解重新生成Fe3＋。回答下列问题：
(1)废旧电池初步处理为粉末状的目的是____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)从FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O固体的操作关键是__________________________________。
答案 (1)增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 (2)加入适量盐酸(或通入适量氯化氢气体)
解析 (2)加热蒸发FeCl3溶液得FeCl3·6H2O固体时，会促进Fe3＋的水解，最终得到Fe(OH)3固体，因此在加热蒸发FeCl3溶液时，要加入适量的盐酸或通入适量氯化氢气体抑制Fe3＋的水解。
4．工业上以钒炉渣(主要含V2O3，还有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料可以制备氧钒碱式碳酸铵晶体[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O]，其生产工艺流程如
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