新万博软件2018|ManBeTx最新动态|ManBeTx移动版

【考试命题特点】

                                                                                                                                                                                【教学目标】学会精准提炼信息准确做答、优化答题步骤提升效率、突破化工流程得分率。

【教学重点】结合除杂过程中的条件控制、优化答题步骤、针对问题精准提炼题信息获取方法。

【教学过程】

【思考】从硫铁矿烧渣（主要成分Fe₂O₃，含少量SiO₂、Al₂O₃ ）出发制备绿矾FeSO₄·7H₂O，请设计反应原理，用化学式和无机框图格式绘制反应流程图，课前小组站立讨论交流。

（可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）

右表列出了金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度1.0 mol·L^-1计）

【反应原理设计】

【牛刀小试】【由2016年高考新课标Ⅲ卷改编】从废钒催化剂中回收V₂O₅既避免污染环境又有利于资源综合利用。下图是一种废钒催化剂成分、回收工艺路线和相关信息：

图(1)                                     图（2）

图(1)相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L^-1计算）。

回答下列问题：

（根据提供的信息以V（钒）元素在主线中的成分标在流程图下面的空处，并标识化合价）

（1）“酸浸”时V₂O₅转化为VO₂⁺，同时V₂O₄转成VO²⁺，用“酸浸”而不用“碱浸”的理由________

___________________________________________，“废渣1”的主要成分是__________。“酸浸”过程中，钒的浸出率结果如图（2）所示。由图可知，当钒的浸出率为70%时，所采用的实验条件为_______________________________,为提高钒元素浸出率可采取措施有：______________________________________________________（至少填2种）

【小结】

<!--[if !supportLists]-->① <!--[endif]-->原料预处理的方法：         

②提升浸出率的措施：

（2）“氧化”中加入KClO₃除了将溶液中VO²⁺变为VO₂⁺之外还起到的作用是______________

______________________________________________。

（3）“中和”作用之一是调节PH时使钒以V₄O₁₂⁴⁻形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_____________________，溶液PH应该控制在___________________________。

（4）向洗脱后的溶液中加入一定浓度的氨水可使V₄O₁₂⁴⁻ 转化为偏钒酸铵（NH₄VO₃）沉淀，V₄O₁₂⁴⁻与氨水反应20 Min所得实验结果如图下表所示：

试分析40 ℃时V₄O₁₂⁴⁻ 转化率最高可能的原因： ________________________

______________________________________________________________________

【小结】  在化工生产过程中从原料到除杂再到产品，温度和溶液酸碱性（PH）是两大主旋律，哪些知识与他们有关？（写出关键词即可）。

【课堂变式达标检测】

从废钒催化剂(主要成分V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄、SiO₂等)中回收V₂O₅的生产工艺流程示意图如下，

请回答下列问题：

<!--[if !supportLists]-->（1） <!--[endif]-->步骤①中“酸浸”时V₂O₅转化为VO₂⁺，酸浸时___________（填“能”或“不能”）改用浓硫酸以增大钒元素的浸出率，说明理由：_______________________________________

____________________________________。步骤①中废渣的主要成分是_______________。 

(2) 步骤②③的变化过程可简化为(下式R表示VO^2＋，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)

为提高②中萃取百分率，应采取的措施是______________________________________。

③中X试剂为_________________。

（3）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下：

结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，沉淀为偏钒酸铵（NH₄VO₃），调节溶液的最佳pH值为_______________，分析钒沉淀率随PH变化规律并解释原因_______________________

____________________________________________________________________。

【课堂总结】