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2-1 原料预处理
预处理的目的是使原料中待提取元素的状态，由难浸出的化合物或单质转变成易浸出的化合物。常见
的预处理方法有：
预处理操作
作用或目的分析
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率
或使反应更充分
目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等
增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；液体——喷洒；气体——用多孔分散器等
浸取(即浸
出/溶解)
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、
醇溶等
水浸
与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中
酸浸
在酸性溶液[如：用(浓)硫酸、盐酸等]中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过
过滤除去的过程；酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等
碱浸
去油污，在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO 等)溶解，溶解铝、二氧化硅
等，不溶物通过过滤除去的过程
醇浸
提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物
浸出率
固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(工业上往往为了追求更多转化)
提高浸出率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分
③增大反应物(酸、碱)的浓度； ④适当升温(加热)
灼烧(焙烧)
除去可燃性杂质或使原料初步转化
①除去硫、碳单质； ②有机物转化、除去有机物；
③高温下原料与空气中氧气反应；④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等
煅烧
改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土
1．研磨、粉碎、雾化：将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物间接
触面积（作用），以加快后续操作反应速率（作用），进而增大原料的转化率或浸取率（目的）。
【例1】某工厂采用辉铋矿(主要成分为
，含有
、
杂质)与软锰矿(主要成分为
)联合
焙烧法制各
和
，工艺流程如下：
已知：①焙烧时过量的
分解为
，
转变为
；
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
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
8.1
10.1
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
【答案】ab
【解析】a．进一步粉碎矿石，增大与氧气的接触面积，反应速率加快，a 符合题意；
b．鼓入适当过量的空气，增大反应物浓度，能加快反应速率，使燃烧更加充分，b 符合题意；
c．降低焙烧温度，反应速率减慢，c 不符合题意；
选ab。
2．焙烧：反应物与空气、氯气等氧化性气体或其他添加进去的物质（如硫酸）发生化学反应（所
以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等）。以气固反应为主，为避免物质融化反应温度一般低
于熔点，在500～1500℃之间。使用专门的化工装置如沸腾炉、焙烧炉等。
原料在空气中灼烧，焙烧的目的主要有两点: 一为非金属元素被氧化为高价气态氧化物逸出或氧化
成高价态化合物; 二为金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物。高考题在预处理阶段的设问角
度往往从粉碎与化学反应速率的关系、焙烧中的化学反应等入手。
工业上可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效率。
【例2】
是一种压电材料。以
为原料，采用下列路线可制备粉状
。
“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
【答案】做还原剂，将
还原
【解析】“焙烧”步骤中，
与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到
、
、
和
，
被还原为
，因此，碳粉的主要作用是做还原剂，将
还原。
【例3】无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业制备无水AlCl3的流程如下：
氯化炉中通入O2的目的是___________
【答案】与C 反应，提供反应所需的热量
【解析】铝土矿（Al2O3、Fe2O3）在焙烧炉和C 反应，Fe2O3被还原成Fe，Al2O3和C 不反应。焙烧产物
和Cl2、C 等物质反应，生成AlCl3、FeCl3等物质，该反应过程需要维持高温条件。FeCl3和AlCl3的
沸点都较低，升华过程要先除去FeCl3杂质，可先用Al 粉将FeCl3还原成Fe，升华后即可得到纯净
的AlCl3。
【解析】氯化过程需要高温条件，通入O2的目的是与C 反应，提供反应所需的热量。
3．煅烧：反应物受热分解或发生晶形转变，为避免融化温度低于熔点，但大多高于1200℃。如煅
烧石灰石、生产玻璃、打铁等，使用的化工设备如回转窑。
【例4】碳酸锶(SrCO3)是一种重要的工业原料，广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿(含
80%～90%SrCO3，少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下：
菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是___________
【答案】增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率
【解析】将菱锶矿、焦炭混合粉碎，可以增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率。
【例5】CuCl 是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al 及其化
合物、SiO2杂质)，生产CuCl 的工艺流程如下：
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Cu(OH)2
5.6
6.7
Al(OH)3
3.8
4.7
已知：CuCl 溶于NaCl 的浓溶液可生成CuCl2
-，CuCl2
-的溶液用水稀释后可生成CuCl 沉淀
煅烧的主要目的是___________
【答案】使铜转化为可溶于酸的氧化物
【解析】废铜料(含Fe、Al 及其化合物、SiO2杂质)生产CuCl：煅烧废铜料，将铜转化为溶于酸的氧化
物，再加入过氧化氢和稀硫酸，二氧化硅不溶，金属离子进入溶液，过滤，则滤渣Ⅰ为二氧化硅，
滤液Ⅰ为铁离子、铝离子、铜离子的溶液，向滤液中加入X 得到沉淀，应为将铁离子、铝离子除
杂，故X 可为CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu，调节pH4.7～5.6，沉淀铁离子、铝离子，滤渣
Ⅱ为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液Ⅱ为铜离子的溶液，加入食盐并通入SO2发生反应：2H2O+2Cu2+
+SO2+4Cl-=2CuCl +SO
+4H+，生成CuCl ，CuCl 的溶液用水稀释后可生成CuCl 沉淀，过滤、
洗涤、干燥得到产品。
【解析】由分析可知，煅烧的主要目的是：将铜转化为溶于酸的氧化物。
4．灼烧：物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。反应温度在1000℃左右，
使用的仪器比较多样如煤气灯、电炉等。灼烧海带、颜色反应、焰色试验、灼烧失重、灼烧残渣等。
【例6】碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。
（1）钢样中硫元素以FeS 形式存在，FeS 在足量氧气中灼烧，生成的固体产物中Fe、O 两种元素的质
量比为21：8，则该固体产物的化学式为_____________。
（2）检验钢样灼烧生成气体中的CO2，需要的试剂是____________ (填字母）。
a.酸性KMnO4溶液 b.澄清石灰水 c.饱和小苏打溶液 d.浓H2SO4
【答案】（1）Fe3O4 （2）ab
【解析】（1） 生成的固体产物中Fe、O 两种元素的质量比为21：8，则Fe、O 两种元素的物质的量之
比为
：
=
，则该固体产物的化学式为Fe3O4；
（2）钢样灼烧生成气体中含有CO2和SO2，二氧化硫也能够使澄清石灰水变浑浊，因此需要用酸性
KMnO4溶液反应除去二氧化硫后再用澄清石灰水检验。
5．浸取及浸出率：浸取的目的是把固体转化为溶液，以便于后继的转化或分离。包括水浸取、酸
溶、碱溶、醇溶等。浸出率是指固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。
提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分；③当增大酸的
浓度；④加热；⑤延长浸出时间
【例7】硫酸锌(
)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
，杂质为
以及Ca、Mg、Fe、Cu 等的化合物。其制
备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
离子
为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
【答案】 将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积 增大硫酸的浓度
【解析】根据影响反应速率的因素，可采用将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等方
式提高锌的浸取率。
【例8】LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、
Ni、Al 等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______，为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1 例)。
【答案】 MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ 粉碎菱锰矿
【解析】由题给流程可知，硫酸溶矿主要反应为碳酸锰与稀硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，反应
的化学方程式为MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；粉碎菱锰矿可以增大固体的表面积，有利于增
大反应物的接触面积，提高溶矿速率，故答案为：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；粉碎菱锰
矿。
6．酸浸：酸浸是指把预处理得到的物料与酸(盐酸或硫酸) 溶液进行反应，使物料中的碱性或两性
氧化物转化为相应的盐、并用酸抑制该盐的水解同时除去不溶于该酸的杂质( 如 SiO2 或 CaSO4 等) 。
【例9】以磷酸钙为原料可制备缓冲试剂磷酸二氢钾(KH2PO4)，其工艺流程如图所示：
已知：①Ca(H2PO4)2能溶于水，CaHPO4和Ca3(PO4)2均难溶于水。
②萃取原理：KCl+H3PO4⇌KH2PO4+HCl，HCl 易溶于有机萃取剂。
回答下列问题：
（1）将磷酸钙粉碎的目的是___________，“操作II”的名称是___________。
（2）“酸浸”发生反应的化学方程式为___________。“酸浸”利用了浓硫酸的下列性质
___________(填标号)。
a．氧化性 b．还原性 c．强酸性
【答案】（1） 增大磷酸钙与浓硫酸反应的接触面积，加快化学反应速率 分液
（2） Ca3(PO4)2 +3H2SO4 +6H2O= 2H3PO4 +3CaSO4 ·2H2O c
【解析】本实验由磷酸钙经过酸浸、萃取分液等操作最终得到磷酸二氢钾的过程，据此分析回答问题。
【解析】（1）将磷酸钙粉碎的目的是增大磷酸钙与浓硫酸反应的接触面积，加快化学反应速率；操作
II 后变成水相和有机相，两者不互溶，所以“操作II”的名称是分液；
（2）根据流程图分析可知，反应物有磷酸钙、浓硫酸，生成物有CaSO4 ·2H2O，再根据反应前后原子
个数守恒，所以化学方程式为Ca3(PO4)2 +3H2SO4 +6H2O= 2H3PO4 +3CaSO4 ·2H2O；反应前后硫酸
中硫元素的化合价不变，利用其强酸性；故选c。
7．碱浸：洗去动植物油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅（加碱量不宜过多）
【例10】回答下列问题：
（1）加碱浸取时，为提高钌的浸出率可采取的措施有___________(任写两点)。
（2）操作X 的名称为___________。
（3）“研磨预处理”是将研磨后的含钌废料在氢气还原炉中还原为单质钌，再进行“碱浸”获得
，写出“碱浸”时生成
的离子方程式：___________。
【答案】（1）延长浸取时间，适当提高温度
（2）过滤
（3）
【解析】本实验由含钌废料经过研磨、碱浸、沉淀、过滤等操作制备钌的过程，据此分析回答问题。
【解析】（1）加碱浸取时，为提高钌的浸出率可采取的措施有延长浸取时间，适当提高温度等；
（2）经过操作X 后得到浸取液和浸渣，故操作X 的名称为过滤；
（3）由题干可知，反应物有钌、氢氧化钠、次氯酸钠，生成物有Na2RuO4，其他物质由原子守恒确
定，所以离子方程式为Ru+2OH-+3ClO-=RuO
+H2O+3Cl-。
1．高锰酸钾生产过程中产生的废锰渣(主要成分为MnO2、KOH、MgO 和Fe2O3)可用于制备MnSO4晶
体，工艺流程如下：
提高“反应Ⅰ”速率可采取的措施是___________(除“加热”外，任写一种)
【答案】适当增大硫酸的浓度、搅拌等
【解析】提高化学反应速率的方法有：升高温度、增大浓度、加入催化剂、增大压强（气体）、搅拌
（溶液）等。
故答案为：适当增大硫酸的浓度、搅拌等。
2．粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含
和
等)提铝的工艺流
程如下：
“浸出”时适当升温的主要目的是_______。
【答案】提高浸出率(或提高浸出速率)
【解析】温度高速率大，“浸出”时适当升温的主要目的是提高反应速率，提高浸出率。
3．锡常用于制造保险丝等合金。工业上以锡精矿(主要含锡、铁、铜、银、铅、钨等硫化物和砷化物)为
原料制备锡，其流程如下：
“熔炼”时使用焦炭粉，粉碎焦炭的目的是___________
【答案】增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分
【解析】粉碎焦炭的目的是：增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
4．三氧化二镍(Ni2O3)是重要的电子元件材料和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要成分为镍、铝、
氧化铁、碳等)提取Ni2O3，工业流程如图：
“预处理”操作可以选择用___________来除去废旧镍电池表面的矿物油污
【答案】酒精清洗
【解析】矿物油污易溶于酒精，所以可以选用酒精清洗废旧镍电池表面的矿物油污。
5．某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有Ni 70.0%及一定量的
Al、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但Ni2＋的性质较稳定)。回答下列
问题：
已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH 如下表所示。
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
pH
5.2
3.2
9.7
9.2
用乙醇洗涤废催化剂的目的是___________
【答案】溶解、除去有机物
【解析】乙醇是常见的有机溶剂，用乙醇洗涤废催化剂的目的是：溶解、除去有机物。
6．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。请
回答：
步骤①中碱液洗涤的目的是___________
【答案】除去油污和锌层
【解析】用碱性的Na2CO3溶液洗去表面的油污及Zn 层，得到纯固体Fe，加入少量B 及过量的硫酸反应
得到硫酸亚铁与固体C，加入B 的目的是形成原电池，加快反应速率，且不引入杂质，可以为
CuO、硫酸铜、氢氧化铜等，得到C 为Cu，硫酸亚铁溶液中加入硫酸铵，调节溶液pH 得到硫酸亚
铁铵晶体。
【解析】用碱性的Na2CO3溶液洗去表面的油污及Zn 层，得到纯固体Fe。
7．湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd
及ZnSO4·7H2O 等，其生产流程如图：
如表是部分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0.1 mol·L-1计算)
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cd(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
1.9
7.0
7.2
5.4
沉淀完全的pH
3.2
9.0
9.5
8.2
提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有___________(写出1 条即可)
【答案】适当升高浸取液温度(或将铜镉渣磨制成粉末等)
【解析】升高温度、增大反应物表面积等均可提高反应速率等可以提高铜镉渣的“浸出”速率。
8．氯化磷酸三钠[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]的熔点为62 ℃，常温下较稳定，受热易分解，具有良好的灭
菌、消毒、漂白作用，可广泛地用于医院、餐馆、食品加工等行业。一种以磷矿石[主要成分为
Ca5(PO4)3F]为原料生产氯化磷酸三钠的工艺流程如图。回答下列问题：
磷矿石制成磷矿粉的目的是___________
【答案】增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更加充分
【解析】将磷矿石制成磷矿粉，可以增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更加充分。
9．钼酸钠(Na2MoO4)是一种冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上通常利用钼精矿(MoS2中硫为-2 价)制备金
属钼和钼酸钠晶体的流程如图所示。
回答下列问题：
在空气中焙烧时产生对环境有危害气体的化学式是___________，焙烧的化学方程式是___________。
【答案】 SO2 2MoS2+7O2
2MnO3+4SO2
【解析】钼精矿(MoS2中硫为-2 价)在空气中焙烧是产生二氧化硫气体，会有污染，焙烧的化学方程式
为：2MoS2+7O2
2MnO3+4SO2。
10．某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（
和
)。实现镍、
钴、镁元素的回收。
已知：
物质
用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
【答案】适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
【解析】根据影响反应速率的因素，用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高
温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积。
11．碱式硫酸铝[(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]溶液可用于烟气脱硫。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)
制备碱式硫酸铝溶液，实验流程如下：
已知“调pH”的反应为(2-x)Al2(SO4)3＋3xCaCO3＋3xH2O=2[(1-x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]＋3xCaSO4＋
3xCO2↑。
“酸浸”时适当增大H2SO4溶液浓度的目的是___________，能达到相同目的的方法还有___________(任
写一种)
【答案】 加快酸浸时的反应速率(或提高铝元素的浸出率) 加热(或搅拌、适当升高反应温度)
【解析】增大硫酸溶液的浓度可以加快酸浸时的反应速率(或提高铝元素的浸出率)；影响化学反应速率
的外因：温度、浓度、接触面积等，故能增大反应速率的方法是：加热(或搅拌、适当升高反应温
度)。
12．钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%
～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯
碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd 的流程，回答下列问题：
“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是___________
【答案】使碳充分燃烧而除去
【解析】钯碳中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，“钯碳”焚烧过程中空
气一定要过量，目的是使碳充分燃烧转化为CO2气体除去。
13．ZrO2常用作陶瓷材料，可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2·SiO2，还含少量FeCO3、
Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下方法制取：
已知：ZrSiO4能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3，Na2ZrO3与酸反应生成
滤渣Ⅲ制备ZrO2的方法是___________
【答案】高温焙烧
【解析】主要成分为ZrSiO4锆英砂，与
反应生成
，滤渣Ⅰ为
，加入
和氨
水，除去铁和铝，得到
加入盐酸生成
，加入
得到
沉淀，高温焙烧得
到
。
【解析】根据流程，滤渣Ⅲ为
，
高温焙烧发生分解反应，生成
。
14．草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、
Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下：：
“550℃焙烧”的目的是___________
【答案】除去碳和有机物
【解析】550℃焙烧含钴废料（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）
除去碳和有机物，加入氢氧化钠溶液，其中Al2O3溶解生成NaAlO2，Co2O3、Fe2O3、Al2O3、CaO、
MgO 不溶，过滤，则浸出液的主要为NaAlO2，向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠，Na2SO3
将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+，可得CoCl2、FeCl2、MgCl2、CaCl2，在40～50℃加入H2O2，氧化
Fe2+氧化为Fe3+，再升温至80～85℃，加入Na2CO3调pH 至4.5，可得到Fe(OH)3沉淀，过滤后所得
滤液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF 溶液除去钙、镁，过滤后，滤液中主要含有CoCl2，加
入草酸铵溶液得到草酸钴，据此分析解答。
【解析】碳和有机物可以燃烧，由分析可知，“550℃焙烧”的目的是：除去碳和有机物。
15．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe 及其氧化物，还有少量其他不溶性物
质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
“碱浸”中NaOH 的两个作用分别是___________
【答案】除去油脂，溶解铝及其氧化物
【解析】由题给条件可知，该废镍催化剂表面覆有油脂，且其中含有Ni、Al、Fe 及其氧化物等，“碱
浸”时，油脂在氢氧化钠溶液中水解而被除去，铝及其氧化物也会与氢氧化钠溶液反应而被除去，
“碱浸”中NaOH 的两个作用分别是：除去油脂、溶解铝及其氧化物。
16．硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·6H2O]，是一种重要的化工原料，常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉铜矿
(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图所示。回答下
列问题：
“浸取”时，为了提高浸取率可采取的措施有___________(任写一点)
【答案】粉碎辉铜矿、适当提高温度、不断地搅拌
【解析】为了提高浸取率可采取的措施有：粉碎辉铜矿，可以增大接触面、适当提高温度，可以加快反
应速率、不断地搅拌，可以充分浸取；
17．以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有Fe3O4、FeO、MgCO3等杂质)为原料制备MnSO4的工艺流程
如下图：
酸浸时选择H2SO4而不是HCl 的原因可能是___________和___________，
【答案】 不引入新的杂质 盐酸后续在沉淀池1 中被二氧化锰氧化产生有毒气体Cl2
【解析】菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有Fe3O4、FeO、MgCO3等杂质)加硫酸酸浸，发生反应生成
硫酸镁、硫酸铁、硫酸亚铁，过滤除去废渣，滤液中加入二氧化锰发生氧化还原反应，亚铁离子被
氧化得到三价铁离子，加氨水，铁离子沉淀为氢氧化铁；过滤，滤液里加氟化钠，产生氟化镁沉
淀，过滤，所得滤液含硫酸锰、硫酸钠，通过结晶分离出硫酸锰晶体。
【解析】目标产物为MnSO4、为了防止引入杂质，酸浸时选择硫酸而不是盐酸；盐酸具有还原性、尤其
是盐酸较浓时，能和二氧化锰发生氧化还原反应产生氯气；则酸浸时选择H2SO4而不是HCl 的原因
可能是：不引入新的杂质、盐酸后续在沉淀池1 中被二氧化锰氧化产生有毒气体Cl2。
18．对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(
)、钼(
)、镍(
)等元素的
氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
已知：25℃时，
的
，
；
；
；该工艺中，
时，溶液中
元素以
的形态存在。“焙烧”中，
有
生成，其中
元素的化合价为___________。
【答案】+6
【解析】废催化剂与氢氧化钠一起焙烧后，铝和钼都发生了反应分别转化为偏铝酸钠和钼酸钠，经水
浸、过滤，分离出含镍的固体滤渣，滤液I 中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉
淀，过滤得到的沉淀X 为氢氧化铝，滤液II 中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，过滤得到钼酸钡。
【解析】Na2MoO4中，Na 为+1 价，O 为-2 价，设Mo 为+x 价，根据化合物的化合价为0 可得
+1×2+x-2×4=0，解得x=6，故Mo 为+6 价。
19．某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有
70.0%及一定量的
、
、
和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但
的性质较稳定)。回答下列
问题：
（1）滤渣a 的成分是___________，用乙醇洗涤废催化剂的目的是___________，从废液中回收乙醇的
方法是___________
（2）为提高酸浸速率，可采取的措施有___________(答一条即可)
【答案】（1）
溶解、除去有机物 蒸馏
（2）将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度或升高浸泡时的温度
【解析】本实验由废含镍有机催化剂经过洗涤、酸浸、过滤等操作回收镍的过程，据此分析回答问题。
（1）
二氧化硅不溶于稀硫酸，所以滤渣a 的成分是SiO2；乙醇常用作有机溶剂，所以乙醇洗涤废催化剂的目
的是溶解、除去有机物；乙醇与水的熔沸点不同，所以用蒸馏的方法回收乙醇；
（2）
提高酸浸速率，可采取的措施有将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度或升高浸泡时的温度。
