文档文本内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
题型四 无机化工流程题解题策略
一、无机工艺流程试题的结构模型
无机化工流程题是近年来高考中备受关注的一种题型,该类题源于生产实际,以解决化学实
际问题为目的,将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来,并根据其中涉及的化学
知识步步设问,使问题情境真实,构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。题型可以是选择
题,也可以是主观题。以物质制备和物质的分离提纯为主的工艺流程题考查元素化合物和实验操
作、实际生产的相关知识。试题新颖,内容丰富,阅读量大,其结构分题头、流程图和问题三部
分。题头一般简单介绍该工艺生产的原料和生产目的,流程图部分主要用框图形式将原料到产品
的主要生产工艺展示出来,问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列的问题。
1
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
流程图一般三大部分:原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯
呈现模式
识图方法
1
图
2
图
3
图
箭头的意义
图1:箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物)
图2:箭头表示反应物分步加入和生成物出来
图3:返回的箭头一般是“循环利用”的物质
二、无机工艺流程试题的“明线”与“暗线”
四线
内涵
试剂线
分清各步加入试剂的作用,一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物的转
化等。
操作线
分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。
杂质线
分清各步去除杂质的种类,杂质的去除顺序、方法及条件等。
产品线
工艺流程主线,关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的
操作方法,实质是目标元素及其化合物的转化。
三、工艺流程题过程解读
2
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)读流程图。
①箭头:箭头进入的是投料(反应物),出去的是主产物或副产物(生成物)。
②三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。
(2)解题要点。
①审题要点:a.了解生产目的、原料及产品;b.了解题目提供的信息;c.分析各步的反应条件、原理及
物质成分;d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。
②答题切入点:a.原料及产品的分离提纯;b.生产目的及反应原理;c.生产要求及反应条件;d.有关产
率、产量及组成的计算;e.绿色化学。
(3)解题方法。
①首尾分析法:对线型流程工艺(从原料到产品为一条线的生产工序)试题,首先对比分析流程图中的
第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从此分析中找出它们的关系,弄清原料转化的基本原理和除杂、
分离、提纯的化工工艺,再结合题设问题,逐一解答。
②分段分析法:对于用同样的原料生产多种(两种或两种以上)产品(含副产品)的工艺流程题,用此法更
容易找到解题的切入点。
③交叉分析法:有些化工生产选用多组原材料,先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部
分其他原材料生产所需的主要产品,这种题适合用交叉分析法。就是将提供的流程示意图结合常见化合物
的制取原理划分成几条生产流水线,然后上下交叉分析。
四、无机化工流程题中表述性词汇“十大答题方向”
化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语,这些表述性词语就是隐性的信息,它可以
暗示我们所应考虑的答题角度。
①“控制较低温度”——常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。
②“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、提高产率等。
③“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。
④“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、
防水解、防潮解等目的。
3
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
⑤“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液置于试管中,向其中滴加某试剂,以检验某种
离子是否存在。
⑥“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体置于试管中,加入另一试剂,通过产生的某种现
象得出结论。
⑦“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。
⑧“用某些有机试剂清洗”——常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。
⑨“趁热过滤(或冰水洗涤)”的目的——防止某些物质降温时会析出(或升温时会溶解)而带入新的杂质。
⑩“反应中采取加热措施”的作用——一般是为了增大反应速率或加速某固体的溶解。
五、化工流程试题的一般解题策略
(1)审题“四角度”
审题干
** 错误的表达式 **明确原料的主要成分和杂质成分
** 错误的表达式 **明确目的
审信息
** 错误的表达式 **寻找信息再流程中的作用
** 错误的表达式 **寻找信息与某设问的对立关系
审流程
** 错误的表达式 **明确三线:主线产物,分支副产物,回线为循环物
** 错误的表达式 **结合设问的问题细审流程中转化原理,找出进料物质(反应物)和
出去物质(生成物)的主产物和副产物
审设问
明确答什么,答的问题与哪步流程有关,考查的什么知识等
(2)破题“三方法”
首尾分析法
对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图中
第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关
系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工
艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答
分段分析法
对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题,用分
段分析法更容易找到解题的切入点
交叉分析法
有些化工生产选用多组原材料,先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部
分其他原材料生产所需的主流产品,这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流
程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线,然后上下交叉分析
[解题思路]
首尾对比:对比分析原料与目标产物之间的关系,比较物质变化和主要元素化合价的变化
主元素跟踪:跟踪主要物质(元素)的转化形式和转化方法,即原料→中间转化物质→目标产物
除杂分析:分析原料中的“杂质”转化除去过程,分析每一步骤的目的以及反应产物、反应过程
综合判断:根据题干信息、流程信息、题中设问信息审题、解题(读完全题再做题)
(3)解题“三步骤”
第一步:读题头,得目的,找原料,明产品,解决“干什么”
通过阅读题头,了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,通过对比分析工
4
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除
去什么元素、引进什么元素
第二步:读题干,析过程,看措施,推用意,解决“怎么做”
题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。分析流程中的每一步骤的反应
物是什么?发生了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)?该
反应造成了什么后果?(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质又是如何分离、提纯和循环利
用的?如何体现绿色化学思想?)每一步操作进行到什么程度最佳?在此过程中抓住一个关键点:一切反应
或操作都是为获得产品而服务,在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。
第三步:读题问,逐空填答,用语要规范,解决“怎么写”
从化学原理的角度、用化学语言作答;要抓住主要问题,针对具体问题做具体分析。具体答题要点如
下:
审清楚
要看清题目要求,按要求答题。如:写离子方程式还是化学方程式;写物质的名称还是化
学式等;方程式中反应物、产物的分子式书写要正确;尤其是化学方程式要配平,电极反
应式和化学方程式一定要书写正确;正确使用等号或可逆符号;沉淀、气体、水溶液等符
号要标明
答规范
回答问题要准确全面,注意语言表达的规范性,例如评价或比较实验方案时要全面考虑:
反应物种类多少、是否易得、是否对环境有污染;反应产物的种类多少,对目标产物的分
离和提纯是否有影响;反应条件是否苛刻;仪器、设备是否要求高;工艺流程、实验步骤
的多少
答完整
要答到对产品生产的影响这一步!
①除杂:除去……中的……(只写“除杂”一类是不给分的)
②干燥:除去……气体中的水蒸气,防止……
六、化工流程试题中常考试剂的作用
5
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
1.(2023•海南卷,15)铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域,是重要的战略物资。
利用绿柱石(主要化学成分为(Be3Al2Si6O18,还含有一定量的FeO 和Fe2O3)生产BeO 的一种工艺流程如下。
回答问题:
(1)Be3Al2Si6O18中Be 的化合价为_______。
(2)粉碎的目的是_______;残渣主要成分是_______(填化学式)。
(3)该流程中能循环使用的物质是_______(填化学式)。
(4)无水BeCl2可用作聚合反应的催化剂。BeO、Cl2与足量C 在600~800℃制备BeCl2的化学方程式为
_______。
(5)沉铍时,将pH 从8.0 提高到8.5,则铍的损失降低至原来的_______%。
2.(2023•浙江省6 月选考,18)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
已知:
请回答:
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除,写出反应方程式
___________。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是___________。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价 B.化合物A 具有酸性
C.化合物A 是一种无机酸酯 D.工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收
②一定压强下,化合物A 的沸点低于硫酸的原因是___________。
(3)设计实验验证化合物A 中含有S 元素_____;写出实验过程中涉及的反应方程式____。
3.(2023•湖北省选择性考试,16)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料
LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co 等金属,工艺路线如下:
6
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
回答下列
问题:
(1)Co 位于元素周期表第_______周期,第_______族。
(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物,“500℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去,否则水浸时会产生
大量烟雾,用化学方程式表示其原因_______。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体Na2CO3常用方法的名称是_______。
(4)已知Ksp[Co(OH)2]= 5.9×10-15,若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0,则溶液中Co2+浓度为_______
mol·L-1。“850℃煅烧”时的化学方程式为_______。
(5)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有_______(填标号)。
a.Si-Cl 键极性更大 b.Si 的原子半径更大
c.Si-Cl 键键能更大 d.Si 有更多的价层轨道
4.(2023•北京卷,18)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取
银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。
(1) “浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出:矿
石中的银以Ag2S 的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应MnS+2H+= Mn2++H2S↑,则可推断:Ksp(MnS) (填“>”或“<”)
Ksp(Ag2S)。
②在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子
有 。
(2) “浸银”时,使用过量FeCl3、HCl 和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S 中的银以[AgCl2]-形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整: 。
7
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Fe3++Ag2S+
+2[AgCl2]- +S
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、
+的作用: 。
(3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有 。
②一定温度下,Ag 的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后Ag 的沉淀率逐渐减小的原因:
。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势: 。
5.(2023•湖南卷,17)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一,近年来,我国科技工作
者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术,在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果,工
业上以粗镓为原料,制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下:
已知:①金属Ga 的化学性质和
相似,Ga 的熔点为29.8℃;
②Et2O (乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体;
③相关物质的沸点:
物质
Ga(CH3)3
Et2O
CH3I
NR3
沸点/℃
55.7
34.6
42.4
365.8
回答下列问题:
8
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______;
(2)“电解精炼”装置如图所示,电解池温度控制在40-45℃的原因是_______,阴极的电极反应式为
_______;
(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI,写出该反应的化学方程式:_______;
(4)“残渣”经纯水处理,能产生可燃性气体,该气体主要成分是_______;
(5)下列说法错误的是_______;
A.流程中Et2O 得到了循环利用
B.流程中,“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH3)3
D.用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I
(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3,而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯
Ga(CH3)3的理由是_______;
(7)比较分子中的C-Ga-C 键角大小:Ga(CH3)3_______ Ga(CH3)3(Et2O) (填“>”“<”或“=”),其原因是
_______。
6.(2023•江苏卷,16)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O,其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体,生成MgSO3,反应为
Mg(OH)2+H2SO3=MgSO3+2H2O,其平衡常数K 与Ksp[(Mg(OH)2)]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的
代数关系式为K=___________;下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有___________(填序
9
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
号)。
A.水浴加热氧化镁浆料
B.加快搅拌速率
C.降低通入SO2气体的速率
D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57g(20℃),O2氧化溶液中
SO3
2-的离子方程式为___________;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中MgSO3被O2
氧化的速率随pH 的变化如题图甲所示。在pH=6~8 范围内,pH 增大,浆料中MgSO3的氧化速率增大,其
主要原因是___________。
(3)制取MgSO4·H2O 晶体。在如题图乙所示的实验装置中,搅拌下,使一定量的MgSO3浆料与H2SO4
溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是___________;补充完整制取MgSO4·H2O 晶体的实
验方案:向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中,___________。(已知:Fe3+、Al3+在pH≥5 时完全转化为氢
氧化物沉淀;室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4·7H2O,MgSO4·7H2O 在150~170℃下干燥得到
MgSO4·H2O,实验中需要使用MgO 粉末)
7.(2022•辽宁省选择性考试,16)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰
矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl 和MnSO4,工艺流程如下:
10
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
已知:①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3;
②金属活动性:
;
③相关金属离子形成氢氧化物的
范围如下:
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.5
8.3
Fe3+
1.6
2.8
Mn2+
8.1
10.1
回答下列问题:
(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为___________。
a.进一步粉碎矿石
b.鼓入适当过量的空气
c.降低焙烧温度
(2) Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的化学方程式为___________。
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为:①充分浸出Bi3+和Mn2+;②___________。
(4)滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(5)生成气体A 的离子方程式为___________。
(6)加入金属
的目的是___________。
8.(2022•北京卷,18)铵浸法由白云石[主要成分为CaMg(CO3)2,含Fe2O3、SiO2杂质]制备高纯度碳酸
钙和氧化镁。其流程如下:
11
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
已知:
物
质
Ca(OH)2
Mg(OH)2
CaCO3
MgCO3
Ksp
(1)煅烧白云石的化学方程式为___________。
(2)根据下表数据分析:
n(NH4Cl):n(CaO)
CaO 浸出率/
MgO 浸出率/
w (CaCO3)理论值/
w (CaCO3)实测值/
98.4
1.1
99.7
-
98.8
1.5
99.2
99.5
98.9
1.8
98.8
99.5
99.1
6.0
95.6
97.6
已知:i.对浸出率给出定义
ii.对w (CaCO3)给出定义
①“沉钙”反应的化学方程式为___________。
②CaO 浸出率远高于MgO 浸出率的原因为___________。
③不宜选用的“n(NH4Cl):n(CaO)”数值为___________。
④w (CaCO3)实测值大于理论值的原因为___________。
⑤蒸馏时,随馏出液体积增大,MgO 浸出率可出
增加至
,结合化学反应原理解释MgO 浸
出率提高的原因为___________。
(3)滤渣C 为___________。
(4)可循环利用的物质为___________。
9.(2022•全国甲卷,26)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应
用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu 等的化合物。
其制备流程如下:
12
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表:
离子
Fe3+
Zn2+
Cu2+
Fe2+
Mg2+
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______、_______。
(3)加入物质X 调溶液
,最适宜使用的X 是_______(填标号)。
A.NH3·H2O B.Ca(OH)2 C.
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
(4)向
的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的
离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF 并循环利用,同时得到的副产物是_______、_______。
10.(2022•广东选择性考试,18)稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特
有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃;月桂酸和(C11H23COO)3RE 均难溶于水。该工艺条件下,稀土
离子保持
价不变;(C11H23COO)2Mg 的Ksp=1.8×10-8,Al(OH)3开始溶解时的pH 为8.8;有关金属离子沉淀
的相关pH 见下表。
离子
Mg2+
Fe3+
Al3+
RE3+
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
13
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前,用NaOH 溶液调pH 至_______的范围内,该过程中
发生反应的离子方程式为
_______。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到
元素,滤液2 中Mg2+浓度为2.7g·Lˉ1。为尽可能多地提取RE3+,可
提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO―)低于_______ mol·L-1 (保留两位有效
数字)。
(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率,其原因是_______。
②“操作X”的过程为:先_______,再固液分离。
(5)该工艺中,可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。
①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y 时,生成1molPt3Y 转移_______ mol 电子。
②Pt3Y/C 用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化O2的还原,发生的电极反应为
_______。
1.
1.(2024·九校联考甘肃卷)钛白粉学名二氧化钛(TiO2)是性能最佳、应用最广、用量最大的白色颜料。
钛铁矿(FeTiO3)中往往含有Fe2O3、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等杂质。一种硫酸法钛白粉生产工艺如图:
已知:
①酸解后,钛主要以TiOSO4形式存在。强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离出SO4
2-和一种阳离子。
②H2TiO3不溶于水和稀酸。
(1)磨矿的目的是 。
(2)滤渣①的主要成分是 。
(3)酸解过程中,写出FeTiO3发生反应的化学方程式 。
(4)还原过程中,加入铁粉的目的是还原体系中的Fe3+。为探究最佳反应条件,某实验室做如下尝试:
14
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①在其它条件不变的情况下。体系中Fe(Ⅲ)含量随pH 变化如图,试分析在pH 介于4~6 之间时,
Fe(III)含量基本保持不变的原因: 。
②保持其它条件不变的情况下,体系中Fe(III)含量随温度变化如图,55℃后,Fe(III)含量增大的原因
是因为温度升高,Fe2+易被体系中的O2氧化,写出反应的离子方程式 。
(5)水解过程是硫酸法制钛白工艺中的重要一步:
①水解过程中得到沉淀③的离子方程式为 。
②一定量
的存在有利于水解工艺的进行,因此在水解之前,先要测定钛液中Fe2+的含量。实验室
常用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,用离子方程式表示其原理 。
2.(2024·吉林、黑龙江普通高等学校招生适应性高三期末联考)SrCO3是一种重要的含锶化合物,广泛
应用于许多领域。以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备SrCO3的一种工艺方法如下:
天青石主要元素质量分数如下:
元素
质量分数(
)
36.4
2.0
4.0
0.5
5.0
。
回答下列问题:
15
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)天青石与碳粉在一定投料比下“煅烧”生成
和碳氧化物,据矿样成分分析结果计算得出,生成
CO2、
时失重率分别为
、
,实际热重分析显示失重率为32.6%,则“煅烧”中主要生成的
碳氧化物为 (填“
”或“CO2 ”)。
(2)“煅烧”过程中还可能产生少量对环境有危害的气体,化学式为 和 。
(3)“水浸”后滤渣的主要成分除CaSiO3和C 外,还有两种氧化物,化学式为 和
。
(4)“水浸”时需加热,SrS 与热水作用后的溶液呈碱性的主要原因为 (用化学方程式表示)
(5)“水浸”后的滤液中
,“除杂”过程中(忽略H2SO4溶液
引起的体积变化),为使
不沉淀,应控制溶液中
,每升滤液中篇加入
1.0mol·L-1H2SO4溶液的体积
。
(6)“沉锶”过程中,可溶性Sr(OH)2发生反应的离子方程式为 。
3.(2024·广东省深圳市罗湖区高三期末)以软锰矿与黄铁矿为主要原料制备高品质MnO2的工艺流程:
已知:①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为MnO2、FeS2,还均含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si 等元素的
氧化物;
②该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH:
金属离子
Fe2+
Fe3+
Mn2+
Mg2+
Al3+
开始沉淀的pH
6.9
1.9
6.6
9.1
3.4
沉淀完全(
)的pH
8.3
3.2
10.1
10.9
4.7
回答下列问题:
(1)基态
的价层电子排布图为 。
(2)“酸浸”过程中,为提高反应速率可以采取的措施有 (写一条)。
(3)“酸浸”加入H2SO4后,主要反应的离子方程式:
16
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
滤渣1 的主要成分为S、 ,加入H2O2后迅速产生大量气泡,可减少滤渣1 在矿粉表面的附
着,有利于酸浸。分析迅速产生气泡的原因: 。
(4)“调pH”操作中需调节溶液pH 范围为4.7~6.0,此时滤渣2 的主要成分为 (填化学式)。
(5)“沉锰”步骤发生主要反应的离子方程式为 。
(6)利用惰性电极电解H2SO4- MnSO4-H2O 体系获得MnO2的机理如图所示,硫酸浓度与电流效率η 的关
系如图所示。硫酸浓度超过
时,电流效率η 降低的原因是 。(
)
4.(2024·河北邢台五岳联盟高三联考)过硫酸铵[(NH4)2S2O8]是一种重要的氧化剂、漂白剂。工业上用
粗硫酸铵(杂质主要为含铁化合物)生产过硫酸铵的一种工艺流程如图所示。
已知:(NH4)2S2O8具有强氧化性和腐蚀性,0℃时在水中的溶解度为58.2g,微溶于乙醇,不溶于丙酮。
回答下列问题:
(1) (NH4)2S2O8中S 元素的化合价为 该物质中N、O、S 元素的第一电离能由大到小的顺序
是 。
(2)用离子方程式表示(NH4)2SO4溶液呈酸性的原因: 。
(3)若将等体积、等浓度的氨水和稀硫酸混合后,混合溶液的主要溶质为 (填化学式),混合
溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 。
(4)FeOOH 可用于脱除H2S,其产物为FeSSH,常温下,FeSSH 经空气氧化可再生出FeOOH,从而循
17
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
环使用。写出FeOOH 再生的化学方程式: 。
(5)降温结晶后所得(NH4)2S2O8晶体经过滤、 (填试剂名称)洗涤、干燥可得纯净的
(NH4)2S2O8晶体,写出在实验室中洗涤(NH4)2S2O8晶体的操作: 。
5.(2024·重庆沙坪坝重庆八中高三期中)电解金属锰阳极渣(主要成分MnO2,杂质为PbCO3、Fe2O3、
CuO)和黄铁矿(FeS2)为原料可制备Mn3O4,其流程如图所示:
已知:室温下CaF2和MnF2均难溶于水且前者的溶解度更小。回答下列问题:
(1)基态Mn 原子的价电子的轨道表示式为 。
(2)“酸浸”过程中,所用的稀酸X 是 (填化学式)。
(3)“酸浸”过程中
的质量浓度、Mn 浸出率与时间的关系如图所示。20~80min,浸出Mn 元素的主要离子方程
式为 。80~100min 时,
浓度上升的原因可能是 。
(4)“除Fe、Cu”过程中依次加入的试剂Y、Z 为___________(填序号)。
A.H2O2、NH3·H2O B.KMnO4、CaO
C.SO2、MnCO3
D.H2O2、CaCO3
(5)“净化”中加入MnF2的目的是除去
,其反应的离子方程式为 。
(6)硫酸锰在空气中加热可以生产相应的氧化物,称取151mg 硫酸锰充分煅烧后刷余固体的质量为
18
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
79mg,则此时固体的化学式为 。下图为不同温度下硫酸锰隔绝空气焙烧2 小时后残留固体的
X-射线衍射图,若由MnSO4固体制取活性Mn2O3方案为:将MnSO4固体置于可控温度的反应管中,
,将Mn2O3冷却、研磨、密封包装。(可选用的试剂有:1mol/L BaCl2溶液,1mol/LNaOH 溶液)
6.(2024·河南三门峡高三阶段性考试)分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合
物,一种回收工艺流程如图:
已知:①“碱浸”时,铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物,碱浸液含有Na2TeO3、Na3AsO4。
②“酸浸”时,锑元素发生反应生成难溶的Sb2O(SO4)4浸渣。
回答下列问题:
(1)As 位于第四周期VA 族,基态As 的价层电子排布式为 。
(2)“碱浸”时,TeO2与NaOH 反应的离子方程式为 。
(3)向碱浸液中加入盐酸调节pH=4,有TeO2析出,分离出TeO2的操作是 。滤液中As 元素最主
要的存在形式为 。(填标号)(25℃,H3AsO4的各级电离常数为Ka1=6.3×10-3,Ka2=1.0×10-7,
Ka3=3.2×10-12)
A.H3AsO4 B.H2AsO4
- C.HAsO4
2- D.AsO4
3-
(4)①Sb2O(SO4)4中,Sb 的化合价为 。
②“氯盐酸浸”时,通入SO2的目的是 。
19
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(5)“水解”时,生成SbOCl 的化学方程式为 。
(6)TeO2可用作电子元件材料,熔点为733℃,TeO2晶胞是长方体结构如图。碲的配位数为 。
已知NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 g/cm3。
7.电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗,其基本原理是用盐酸除去其表面的Fe2O3·2H2O
及FeO 等杂质。回收废酸同时生产含铁产品的流程如下:
已知:i.酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如下表所示
成分
Cl-
游离HCl
Fe2+
Fe3+
含量(g·L-1)
130~160
50~70
60~80
0
ii.pH <4 时,Fe2+不易被氧气氧化
(1)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式:2H++FeO===Fe2++H2O、
(2)过程Ⅱ中,发生的主要反应:FeCl2(s)+H2SO4(aq)
FeSO4(s)+2HCl(aq)。加入过量H2SO4的作用
是_________________________________________________________________________________(至少写出
两点)
(3)过程Ⅲ中,FeSO4隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物,此过程发生反应
的化学方程式是___________________________________
(4)过程Ⅳ发生反应的离子方程式是_______________________________
(5)H2O2是一种常用的绿色氧化剂,ClO2也具有很强的氧化性,常用作消毒剂,其消毒的效率(以单位
物质的量得到的电子数表示)是H2O2的 倍
(6)过程Ⅴ:阴离子交换树脂可将FeCl 选择性吸附分离,其过程可表示为ROH+X-
吸附
脱附
RX +OH
-(X 表示FeCl4)。当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附,同时脱附过程发生反应:FeCl
Fe3
++4Cl-
①吸附后溶液的pH 将会 (填“升高”、“降低”或“不变”)
②洗脱液经处理后有许多用途,下列用途合理的是
20
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.刻蚀印刷铜线路板 B.净化污水 C.自来水消毒 D.浸泡生物标本
8.一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O 并回收单质硫的工艺流程
如图:
(1)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是____________________________;步骤②浸取时若生成S、
MnSO4及Fe2(SO4)3,则反应的离子方程式为___________________________________________
(2)步骤③所得酸性滤液可能含有Fe2+,检验Fe2+的方法是 ________________________________;
除去Fe2+的方法是____________________,步骤④是破坏Fe(OH)3胶体并使沉淀颗粒长大,便于过滤分离。
步骤⑤所得滤渣为 (填化学式)
(3)硫化铵水解的离子方程式为:S2-+NH+H2O
HS-+NH3·H2O,判断溶液的酸碱性 (已
知常温下H2S 的电离平衡常数Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15,NH3·H2O 的电离平衡常数Kb=1.7×10-5)
(4)测定产品MnSO4·H2O 纯度的方法之一是:准确称取a g 产品于锥形瓶中,加入适量ZnO 及H2O 煮
沸,然后用c mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不褪色,消耗标准溶液V mL,滴定反应的
离子方程式为2MnO+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+,产品的纯度是
9.二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工
艺流程如图所示。
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是____________________________
(2)酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HCl 不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式
______________________________________
(3)向Ce(BF4)3中加入KCl 溶液的目的是__________________________________________
(4)生成Ce(OH)4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________
(5)取上述流程中得到的CeO2产品0.450 0 g,加硫酸溶解后,用0.100 0 mol·L-1 FeSO4标准溶液滴定至终
点时(铈被还原为Ce3+,其他杂质均不反应),消耗25.00 mL 标准溶液
①FeSO4溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中
②该产品中CeO2的质量分数为________
(6)CeO2是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂,工作原理如图所示。写出过程①发生反应的化学方程式
_________________________________________________
21
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
10.利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al 等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶
体的工艺流程如下
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Co(OH)3
Al(OH)3
Ni(OH)2
开始沉淀pH
2.2
7.4
7.6
0.1
4.0
7.6
完全沉淀pH
3.2
8.9
9.2
1.1
5.2
9.2
(1)用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取率的方法有______________________________(写出一种合理
方法即可)
(2)沉淀A 的主要成分是Fe(OH)3、________________,“浸出液”调节pH 的范围为________,调节
pH 选用的试剂可以是________(填字母)。
a.铁 b.氨水 c.碳酸钠溶液 d.稀硫酸
(3)“母液1”中加入NaClO 反应的离子方程式为________________________________________
(4)向Co(OH)3中加入H2SO4-H2O2混合液,H2O2的作用是____________________
(5)“母液3”中应控制Na2CO3用量使终点pH 为8.5 为宜,此时c(Co2+)小于________mol·L-1;为防止生
成Co(OH)2
沉淀,可用NH4HCO3 代替Na2CO3 制得CoCO3 ,写出该反应的离子方程式:
________________________{已知:Ksp[Co(OH)2]=2×10-15}
(6)由“母液4”获取NiSO4·7H2O 的操作是________________、________________、过滤、洗涤
11.V2O3是一种良好的催化剂,用于加氢反应。以某地石煤矿(主要成分:V2O3、V2O5及少量SiO2、
Al2O3)为原料制备高纯V2O3的工艺流程如下:
已知:①偏钒酸铵(NH4VO3)微溶于水;煅烧所得V2O5中含少量VN,2VN+3H2O=====N2↑+3H2↑+
V2O3
22
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
②V2O5+6NaOH(aq)===2Na3VO4+3H2O;SO2、Fe2+、草酸(H2C2O4)等还原剂均可以将Na3VO4的酸性
溶液还原,形成蓝色的VO2+溶液
回答下列问题:
(1)石煤矿预先粉碎的目的是____________________________________________
(2)“焙烧”时V2O3发生反应的化学方程式为_______________________________________,“焙烧”时
若H2O(g)不足,会产生造成环境污染的气体,写出生成该气体的化学方程式______________________
(3)“焙烧”后的球团在串联的浸取塔内作逆流浸取,温度对浸取率的影响如图所示。生产中采用125
℃条件下“水浸”的优点是______________________________________
(4)该工艺生产中可回收再用于该生产的物质有________(填化学式)。
(5)生产中准确测定煅烧所得V2O5的纯度可为后续生产提供理论依据。准确称取煅烧所得5.0 g V2O5,
加入足量氢氧化钠溶液使其完全溶解,加入稀硫酸使溶液呈酸性,用1 mol·L-1的草酸标准液进行滴定,达
到滴定终点时消耗草酸标准液25.00 mL,则煅烧所得V2O5的纯度为________
12.CdS 又称镉黄,可用作黄色颜料,也用于制备荧光粉等。以镉铁矿(成分为CdO2、Fe2O3、FeO 及
少量的Al2O3和SiO2)为原料制备CdS 的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的成分是 (写化学式)
(2)“还原镉”时,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,发生反应的离子方程式为___________________
(3)加入H2O2溶液的目的是___________________________________________
(4)通入H2S 也可以“沉镉”,发生反应的离子方程式为_______________________________________
(5)实际工业生产中,有时采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中Cd2+的含量,其原理是:
Cd2++2NaR===2Na++CdR2,其中NaR 为阳离子交换树脂。常温下,将沉镉后的溶液经过阳离子交
换树脂后,测得溶液中的Na+比交换前增加了0.055 2 g·L-1.此时溶液pH=6,则该条件下Cd(OH)2的Ksp=
(6)CdS 不溶于稀盐酸,可溶于浓盐酸,并生成H2[CdCl4],反应的化学方程式为_________________
若向反应后的溶液中加水稀释,又出现黄色沉淀,用平衡移动原理解释
___________________________________(已知Cd2++4Cl-
[CdCl4]2-)
23
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
13.利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、 Ni,还含少量Fe、Al 等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍
晶体的工艺流程如下
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表:
金属离子
Fe2+
Fe3+
Al3+
Ni2+
Co2+
开始沉淀的pH
6.3
1.5
3.4
6.2
7.15
沉淀完全的pH
8.3
2.8
4.7
8.9
9.15
(l)用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取率的方法有______________________(写出一种合理方法即可)
(2)沉淀A 的主要成分是Fe(OH)3、 ,“浸出液”调节pH 的范围为 ,调节
pH 选用的试剂可以是 (选填序号)
a.铁 b.氨水 c.碳酸钠溶液 d.稀硫酸
(3)“母液1”中加入NaClO 反应的离子方程式为_____________________
(4)向Co(OH)3中加入H2SO4,H2O2混合液,H2O2的作用是___________________
(5)“母液3”中应控制Na2CO3用量使终点pH 为8.5 为宜,此时c(Co2+)小于 mol/L;为防止生
成Co(OH)2 沉淀,可用NH4HCO3 代替Na2CO3 制得CoCO3 ,写出该反应的离子方程式
____________________________(已知:Ksp[Co(OH)2]=2×10-15)
(6)由“母液4”获取NiSO4.7H2O 的操作是 , ,过滤,洗涤
14.砷(As)为VA 族元素,其化合物会影响人体代谢和免疫功能,造成砷中毒。某含砷工业废水[主要
以亚砷酸(H3AsO3)形式存在]经处理转化为粗As2O3,流程如下:
已知:亚砷酸钙微溶于水,砷酸钙难溶于水。亚砷酸易受热分解为As2O3
(1)“碱浸”中发生反应的离子方程式为________________________________
(2)从绿色化学角度看,“试剂1”可以选择 (填化学式)
(3)“沉砷”在流程中的目的是______________________________;“沉砷”过程中将砷元素转化为
24
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Ca5(AsO4)3OH 沉淀,发生的主要反应为5Ca2+(aq)+OH-(aq)+3AsO(aq)
Ca5(AsO4)3OH(s) ΔH>0。资
料表明:“沉砷”的最佳温度是85 ℃,温度高于85 ℃时,随温度升高转化率下降,可能的原因是
__________________________________________________
(4)“转化”中发生反应的化学方程式______________________________
(5)从综合利用的角度考虑“滤液2”可返回 步骤中循环再利用
15.用锑砷烟灰(主要成分为Sb2O3、As2O3,含Pb、Ag、Cu 等元素)制取焦锑酸钠[NaSb(OH)6]和砷酸
钠(Na3AsO4),不仅治理了砷害污染,还可综合回收其他有价值的金属。其工艺流程如图所示:
已知:①Ag、Cu、Fe 的氧化物不溶于Na2S 溶液;
②硫浸后,锑砷以Na3SbS3、Na3AsS3存在;
③NaSb(OH)6易溶于热水,难溶于冷水,不溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)“硫浸”时,Sb2O3溶解的离子方程式为________________________________________
(2)用NaNO3和NaOH 浸取锑砷烟灰也可得到Na3SbO4,其缺陷是______________________________
(3)“氧化”时所用H2O2的电子式为___________,反应温度不宜太高的原因是____________________
(4)“中和”时,生成NaSb(OH)6 的化学方程式为__________________________________________,操
作X 为__________、过滤、洗涤、干燥。
(5)As2O3对应的酸为H3AsO3,测得某工业酸性废液中含H3AsO3和Fe2+,其浓度如表:
物质
H3A
sO3
Fe
2+
浓度/(g·L-1)
0.37
8
0.
840
已知:Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)=5.70×10-21,H3AsO3的还原性比Fe2+强。
根据题目信息,则可采用____________方法除去该废水中的砷,除去砷后的废液中c(AsO)=
_____mol·L-1(不考虑反应过程中溶液体积的微小变化)
16.钒具有广泛用途,利用含钒废催化剂(主要含有V2O5、VOSO4和不溶性硅酸盐)制备V2O5的新工艺
流程如下:
已知:滤液1 和滤液2 中钒以VO2+的形式存在。回答下列问题:
(1)在实验室中操作Ⅰ用到的玻璃仪器有____________________________________
25
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)在滤渣1 中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生氧化还原反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
________
(3)混合液中加入KClO3,发生反应的离子方程式是___________________________________
(4)钒最后以NH4VO3的形式沉淀出来。沉钒率(NH4VO3沉淀中V 的质量和废催化剂中V 的质量之比)表
示该工艺钒的回收率。如图是沉钒率随温度变化的关系曲线,沉钒时,温度超过80 ℃以后,沉钒率下降
的可能原因是______________________(写一条即可)
(5) 称取w g 所得产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4 溶液,再加入a1 mL b1 mol·L -1 的
(NH4)2Fe(SO4)2溶液,最后用b2 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶
液的体积为a2 mL。假设杂质不参与反应,KMnO4 被还原为Mn2 +。则产品中V2O5 的质量分数为
__________________。[已知(VO2)2SO4和(NH4)2Fe(SO4)2溶液反应的离子方程式为VO+2H++Fe2+===VO2+
+Fe3++H2O]
17.铟(49In)在地壳中主要存在于铅、锌矿物中,是一种重要的稀散金属,其开发和综合利用是国家重
点鼓励发展的产业。从铅、锌的冶炼过程中产生的高铟烟灰(主要含ZnO、PbO、 Fe2O3、In2O3、In2S3)中提
取铟的流程如图:
已知:滤液中铟以In3+的形式存在
回答下列问题:
(1)铟的原子结构示意图为
(2)“酸浸氧化”需要加热,其目的是_________________________________,该过程中KMnO4 只将
In2S3中的硫元素氧化为SO,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,滤渣的主要成分的化学式是
(3)萃取剂选用的是一种有机磷酸酯,其在酸性溶液中可萃取三价金属离子。“净化”时加入铁粉的作
用是________________________________(用离子方程式表示),可用 溶液检测此离子是否除尽
(4)“萃取”时,不同的c(H+)下有机磷酸酯对三价金属离子的萃取率及分层时间如表:
c(H+)/(mol·L-1)
分层时间/min
萃取率/%
0.5
5*
94.6
1.0
4
94.1
1.5
4
91.1
2.0
4
82.1
2.5
3
74.1
26
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
注:*表示有少量乳化作用发生,会导致两相分层困难
萃取过程中应选择的最佳c(H+)为 mol·L-1
(5)粗铟可用电解法进行提纯,提纯过程中粗铟作 极(填“阴”或“阳”)
(6)锌主要应从 中进行回收
A.滤渣 B.净化渣 C.水相 D.有机相
18.由含锌废料(主要含ZnO、PbO、CuO 及少量FeO、MnO)生产锌及氧化锌的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)浸出渣主要成分为 (填化学式,下同) ;沉淀渣2 为
(2)“除铁锰””时,Mn(Ⅱ)氧化生成MnO2(S2O 转化为SO),配平该反应的离子方程式
Mn2++ S2O+ H2O=== MnO2↓+ SO+ H+
(2)“ 沉锌” 时,反应的化学方程式为__________________________________________ ;检验
Zn(OH)2·ZnCO3已洗涤干净的方法是____________________________________________
(4)“电解”中产生 (填化学式)可在 (填操作单元名称)中循环利用
(5)将Zn(OH)2·ZnCO3加热分解可得到具有催化性能的活性氧化锌,若加热过程中固体质量减少了6.2
kg,则理论上生成 kg 氧化锌
19.(2024·陕西省西安市长安区教育片区高三期末)皓矾(ZnSO4·7H2O)在生活中主要用作材料防腐剂和
医疗消毒剂。以闪锌矿(主要成分为ZnS,含有少量Fe2O3、FeO、CuS、NiS、SiO2等杂质)为主要原料制备
皓矾的工艺流程如图(已知:“滤渣1”含有硫等)。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,先要对闪锌矿粉碎处理,其目的是 ;
(2)“酸浸”时,ZnS 和FeCl3反应的离子方程式为 ;
(3)“氧化”时,双氧水实际消耗量远大于理论计算值,除温度因素外,可能的原因是 ;
27
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(4)“滤渣2”为黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]沉淀,产生该沉淀的离子方程式方 ;
(5)若“净化”时,将除去Ni2+和Cu2+的反应设计成原电池,正极生成的物质是 (填化学式)。
(6)该工艺产生的废液中含有Zn2+,需要先处理后排放。向废液中加入由CH3COOH 和CH3COONa 组成
的缓冲溶液调节
,再通入H2S 发生反应:Zn2++H2S=ZnS↓+2H+。处理后的废液中部分微粒浓度如下:
微粒
H2S
CH3COOH
CH3COO-
Zn2+
浓度/( mol·L-1)
0.2
0.1
0.2
a
则
,该废水 (填“能”或“不能”)排放。
已知:常温下,
,
。当
时认为废水可以排放。
20.(2024·辽宁省朝阳区建平县高三期末)利用软锰矿(主要成分是MnO2,其中还含有少量SiO2、
MgO、CaO、NiCO3)生产高纯硫酸锰晶体的一种工艺流程如下:
已知:常温下,
,
,
,
。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前将矿石粉碎的目的是 ;“酸浸”后溶液中检测到 Fe
2+、Fe
3+,则此过程中铁屑与
软锰矿反应的化学方程式为 ;“滤渣1”的主要成分为 (填化学式)。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为 ,“调pH”的目的是 。
(3)“除镍”时,使用MnS 作为沉淀剂的原因是 。
(4)加入MnF2使Ca2+、Mg2+的浓度均不高于
,此时溶液中c(F-)至少为 mol·L-1。
(5)硫酸锰的溶解度随温度变化关系如图所示,从“除Ca2+、Mg2+”所得滤液中获得硫酸锰晶体的方法
是 。
28
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
29