苏教版高中化学必修一教案-1.2　研究物质的实验方法(1)

化工工艺流程题解法探究学案 教学目标: 1.通过阅读、交流讨论来认识化工工艺流程题的解法，培养学生应用化学知识和原理解决实 际化学问题的能力。 2.通过层层问题的探究与实践，培养学生对信息的获取和加工能力、化学语言的表达能力。 3.通过多角度来认识化工工艺流程，在质疑、体会、反思、实践中提升学科的核心素养。 【试题研判】 从废钒催化剂（主要成分 V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2 等）中回收 V2O5 的一种生产 工艺流程示意图如下，请回答下列问题： (1)从废钒催化剂中回收 V2O5 时先要对废料进行研磨，其目的是 ，步骤①中废渣的 主要成分是 (2)②、③的变化过程可简化为（下式 R 表示 VO2+，HA 表示有机萃取剂）R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层） 2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)，③中 X 试剂为 。实 验室中进行萃取分液操作时，注入萃取剂，充分振荡，将分液漏斗于铁圈上静置，当液体分 层后，接下来的操作是 。 (3)请完成①中的反应离子方程式 ， 请完成④中的反应离子方程式： □ClO3 - + □VO2+ +□H+=□VO3+ + □ +□ (4)25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液 pH 之间关系如下表： pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 钒沉淀率% 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1 89.3 结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳 pH 为 。 （5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 。 【归纳总结】 1. 2. 3. 4. 5. 【试题实战 】 （江苏学测）某硫酸厂产生的烧渣（主要含 Fe2O3、FeO，还有一定量的 SiO2）可用于制备 FeCO3，其流程如下： 已知：“还原”时，FeS2 与 H2SO4 不反应，Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原，其中反应Ⅰ如下： FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O =15Fe2+ + 2SO42— + 16H+ （1）加入 FeS2 还原后，检验 Fe3+是否反应完全的试剂为 ▲ 。 （2）所得 FeCO3 需充分洗涤，检验是否洗净的方法是 ▲ 。“沉淀”时，pH 不宜过高，否则制备的 FeCO3 中可能混有的杂质是 ▲ 。 （3）①写出“还原”时反应Ⅱ的离子方程式： ▲ 。 (苏州)Na2S2O3·5H2O 是常用的脱氧剂、定影剂和还原剂。它是无色易溶于水的晶体， 不溶于乙醇，Na2S2O3·5H2O 在 40～45℃熔化，48℃分解。下图是有关物质的溶解度曲线： 已知：Na2SO3＋S===== △ Na2S2O3，制备 Na2S2O3·5H2O 的实验流程如下： 烧渣 酸溶 过滤 还原 沉淀过滤 过滤 FeCO3 H2SO4 滤渣 FeS2 （NH4）2CO3 滤液S、少量 FeS2 (1) 趁热过滤的原因是____________。趁热过滤后滤渣的主要成分是____________(写化 学式)。 (2) 结晶的方法是____________(填“冷却结晶”或“蒸发结晶”)。 (3) 洗涤抽滤后得到的晶体，可采用的洗涤液是________。 A. 无水乙醇 B. 饱和 NaCl 溶液 C. 水 （南京）硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料，可用作制革、炸药、造纸、瓷 器等。以菱镁矿(主要成分是碳酸镁，含少量 FeCO3 和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁 晶体的流程如下： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表： 阳离子 Mg2＋ Fe2＋ Fe3＋ 开始沉淀 9.1 7.6 1.9 完全沉淀 11.1 9.7 3.2 (1) “氧化”步骤中，加入 H2O2 溶液的目的是________(用离子方程式表示)。“沉淀”步骤中， 用氨水调节 pH 的范围是________。 (2) “过滤”所得滤液中含有的阳离子为 Mg2＋、________。 (3) “结晶”步骤中需蒸发浓缩滤液，使用的实验仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒、 ___________________________________。