生产中反应条件的控制优秀教学设计

兴化市化学名师工作室参加泰州市市直高三化学集体备课暨课堂教学研讨活动

江苏省兴化中学

刘建廷

元素化合物流程题（16题）专题复习

例1：在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2＋O2【备考提示】

2SO3，该反应的平衡常数表达式为K＝ 变式1：一定条件下，NO 与NO2

存在下列反应：NO(g)+NO2(g)

N2O3(g)，

其平衡常数表达式为K =

。

例2：

氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。

(2)加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为 。

(3)固体硫与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：

。

【备考提示】

变式2：（江苏2012高考第16题）利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：

生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2

会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为

。

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变式3：工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题：

酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，该反应的化学方程式为：

【备考提示】

例3：以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：

酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 、 。

【备考提示】控制反应条件的方法

pH的控制：调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀；或抑制盐类的水解。

加热的目的：加快反应速率或促进化学平衡的移动

降温的目的：防止某物质在高温下会分解，或为使平衡向需要的方向移动。

趁热过滤：防止某物质降温时会析出。

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。

利用有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度，使晶体快速干燥。

变式4:聚硅硫酸铁（PFSS）是新型无机高分子混凝剂，广泛应用于水的净化处理。PFSS化学组成可表示为：[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2(SiO2)x]m，由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下：

(1)酸浸时，采用100~140℃和2~3h，其目的是

。

(2)氧化时，需将溶液冷却到40℃以下，其目的是

。

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例4：氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

滤渣2的成分是 (填化学式)。

【备考提示】

变式5：海带中含有大量的碘元素（主要是以I—形式存在），为了从海带中提取单质碘，有同学设计了以下实验流程，请阅读下列实验步骤，然后用框图的形式仿照上体中的流程，表示出该实验的流程。

(1)称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（不要用水洗）。

将海带剪碎，

酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。

(2)用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完成成灰，停止加热，冷却。 (3)将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，使可溶物溶解，过滤。 (4)向滤液中加入稀硫酸，再加入 H2O2溶液。

(5)加入2mlCCl4溶液萃取分液。

(6)加入40%NaOH分液。

(7)向水层加入45%的硫酸溶液

已知：单质碘和氢氧化钠的浓溶液反应生成NaI和NaIO3

课堂思考：依据整理的流程，你能否找出每一步流程中物质的变化？

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【课后作业】

1、以电石渣[主要成分是Ca(OH)2，含SiO2、Al2O3以及其它少量杂质]为原料生产氯酸钾联产碳酸钙的流程如下：

回答下列问题：

（1）电石渣溶于水形成电石渣浆时发生的主要反应的化学方程式为：

_____________________________________、__________________________________。

（2）氯化过程的温度控制在75～80℃，该过程主要反应的化学方程式为：

________________________________________________________________________。

（3）该流程中加入活性炭的作用是_____________________________________________。

（4）该流程中碳化反应的离子方程式为_________________________________________。

（5）副产品A的化学式为________________。

2、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

（1）反应I前需在FeSO4溶液中加入

（填字母），以除去溶液中的Fe。

A.锌粉

B.铁屑

C.KI溶液

D.H2

（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是

。

（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是

。

（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为

。

3

4