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第26 天
押工艺流程
矿物开发:从矿石到产品的“浸出→除杂→分离”三步模型
(2024·吉林·高考真题)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细
菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的
颗粒被
、
包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要溶质为
_______(填化学式)。
(2)“细菌氧化”中,
发生反应的离子方程式为_______。
(3)“沉铁砷”时需加碱调节
,生成_______(填化学式)胶体起絮凝作用,促进了含
微粒的沉降。
(4)“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率,相比“焙烧氧化”,“细菌氧化”的优势为_______(填标号)。
A.无需控温
B.可减少有害气体产生
C.设备无需耐高温
D.不产生废液废渣
(5)“真金不怕火炼”,表明
难被
氧化,“浸金”中
的作用为_______。
(6)“沉金”中
的作用为_______。
例1
(7)滤液②经
酸化,
转化为
和
的化学方程式为_______。用碱中和
可
生成_______(填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
(2025·山东·高考真题)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含
及
等元素的氧化物)分离提取
等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,
低温分解生成
,高温则完全分解为气体;
在
完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于
。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。
与
反应转化为
时有
和NH3
生成,该反应的化学方程式为_______。“高温焙烧”温度为
,“水浸”所得滤渣主要成分除
外还含有_______(填化学式)。
(2)在
投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸时金属元素
的浸出率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)
萃取
反应为:
(有机相)
(水相)
(有机相)
(水相)。“反萃取”时加入
的试剂为_______(填化学式)。
(4)“沉钴”中,
时
恰好沉淀完全
,则此时溶液中
_______
。已知:
。
“溶解”
时发生反应的离子方程式为_______。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入_______(填操作单元名称)循环利用。
(2024·北京·高考真题)利用黄铜矿(主要成分为
,含有
等杂质)生产纯铜,流
程示意图如下。
例2
例3
(1)矿石在焙烧前需粉碎,其作用是_______。
(2)
的作用是利用其分解产生的
使矿石中的铜元素转化为
。
发生热分
解的化学方程式是_______。
(3)矿石和过量
按一定比例混合,取相同质量,在不同温度下焙烧相同时间,测得:“吸
收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图;
和
时,固体B 中所含铜、铁的主要
物质如表。
温度/℃
B 中所含铜、铁的主要物质
400
500
①温度低于
,随焙烧温度升高,铜浸出率显著增大的原因是_______。
②温度高于
,根据焙烧时可能发生的反应,解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是_______。
(4)用离子方程式表示置换过程中加入
的目的_______。
(5)粗铜经酸浸处理,再进行电解精炼;电解时用酸化的
溶液做电解液,并维持一定的
和
。粗铜若未经酸浸处理,消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量,原因是_______。
“矿物开发工艺流程”是高考化学工艺流程题的主流载体,命题呈现“真实工业情境、多元素分离、
操作与原理并重”的特点。试题常以金属硫化物、氧化矿、稀土矿等为原料,围绕“浸出→除杂→分离”
三步模型,综合考查元素化合物性质(如Fe、Cu、Ni、Co、Mn、W、Zr 等)、氧化还原反应方程式的书
写、pH 调控与沉淀分离、萃取与反萃取原理、Ksp 与沉淀完全的计算、晶胞分析与化学式确定、操作名称
与仪器选择、物质循环利用等核心知识。近年趋势是强化对复杂多金属体系分步分离的考查,注重对陌生
信息(如萃取平衡、物种分布图)的快速解读,同时融入晶体结构、电化学、滴定等跨模块内容。预计
2026 年将继续以“陌生矿种+多步操作”为载体,要求学生建立“明确目标元素→分析价态变化→控制分
离条件→计算产率纯度”的解题思路。
“浸出”环节的条件优化:浸出方式(酸浸、碱浸、水浸、氯化焙烧等)的选择取决于矿石中目
标元素的赋存状态。酸浸常用H₂SO₄、HCl、HNO₃ 等,需考虑金属氧化物的溶解性和杂质行为。
碱浸用于两性元素(如Al、W、Mo)或硅酸盐。为提高浸出速率,可采取粉碎、升温、搅拌、增
加浓度等措施。常见考点:黄铜矿加(NH₄)₂SO₄ 焙烧后水浸;钛铁矿浓硫酸酸浸;黑钨矿碱浸后酸
化。
“除杂”中pH 调控与沉淀分离:利用金属氢氧化物或硫化物Ksp 的差异,控制pH 使目标离子与
杂质离子分步沉淀。需根据表格数据计算开始沉淀和沉淀完全的pH,避免目标离子损失。常见考
点:Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Ni²⁺等分离;沉铁砷时生成Fe(OH)₃ 胶体絮凝;除镍时控制pH 使NiS 沉淀
完全而MnS 不沉淀。
氧化还原反应在流程中的应用:流程中常涉及变价元素的转化,如Fe²⁺/Fe³⁺、MnO₂/Mn²⁺、Cr³⁺/
Cr⁶⁺等。需正确书写离子方程式或化学方程式,注意电子守恒和介质(酸性、碱性)。常见考点:
H₂O₂ 氧化Fe²⁺;FeCl₃ 溶解FeS₂ 生成S;Pb₃O₄ 与盐酸反应生成Cl₂。
萃取与反萃取原理:萃取是利用物质在有机相和水相分配比的差异进行分离。反萃取通常改变酸
度或加入特定试剂使平衡逆向移动。常见考点:叔胺萃取Mo、W;反萃取时加氨水或稀硫酸;N
点萃取率与分配比的计算。
Ksp 在沉淀完全中的计算:沉淀完全通常指离子浓度≤1×10⁻⁵ mol/L。利用Ksp 和pH 关系,可计算
沉淀完全所需pH 或残留离子浓度。常见考点:CoS 沉淀完全时溶液c(S²⁻)和c(H₂S)计算;Cr(OH)₃
在氨水体系中的溶度积应用。
晶胞分析与化学式确定:根据晶胞结构图和均摊法,计算原子数目,确定化学式、密度、配位数、
原子间距离等。常见考点:含铜化合物晶胞中Cu、Ni、O 原子比;Zr 结合剂的层状结构化学式。
电解制备与电极反应:电解精炼或电沉积金属时,阴极发生还原反应得到金属单质,阳极发生氧
化反应。需正确书写电极反应式,注意介质。常见考点:电解硫酸铜溶液制铜;电解PbCl₄²⁻溶液
得到Pb。
循环利用与绿色化学:工艺流程中某些物质(如萃取剂、酸、碱、盐)可回收再利用,既降低成
本又减少污染。常见考点:NaCN 循环用于浸金;(NH₄)₂SO₄ 返回低温焙烧;反萃取再生的叔胺返
回萃取。
操作名称与仪器选择:根据实验步骤识别操作:过滤、蒸发、结晶、灼烧、蒸馏、分液等。常见
仪器:漏斗、蒸发皿、坩埚、酒精灯、三脚架、泥三角等。常见考点:趁热过滤防止物质结晶析
出;灼烧用坩埚;蒸发浓缩用蒸发皿。
温度控制对反应的影响:温度影响反应速率、平衡移动、物质分解、水解程度等。需结合已知信
息分析最佳温度范围。常见考点:高温焙烧CuSO₄ 分解生成CuO 降低浸出率;低温焙烧使
(NH₄)₂SO₄ 不完全分解。
信息型方程式的书写:根据流程中的物质转化和已知信息,结合氧化还原配平或复分解规律,书
写陌生化学方程式或离子方程式。常见考点:FeS₂ 与O₂ 和H₂O 的细菌氧化反应;MoS₂ 与MnO₂ 和
O₂ 的焙烧反应;V₂O₅ 与NaOH 溶液的溶解反应。
物质存在形态与分布图解读:某些元素在不同pH 下以不同离子形态存在(如V、Cr、As),需根
据分布系数图判断主要形态,选择分离条件。常见考点:V₂O₅ 在pH=12 时以VO₄³⁻形式存在;
As(V)在碱性条件下沉降。
滴定分析与纯度计算:通过滴定实验测定产品纯度,涉及氧化还原滴定、配位滴定等。需写出滴
定反应方程式,根据消耗标准溶液体积计算含量。常见考点:Li₂TiO₃ 纯度测定中用铝粉还原Ti⁴⁺为
Ti³⁺,再以Fe³⁺标准溶液滴定,用KSCN 作指示剂。
气体产物与尾气处理:焙烧或酸浸过程可能产生有毒气体(SO₂、Cl₂、H₂S 等),需用吸收液处理
或转化为有用物质。常见考点:Pb₃O₄ 与盐酸产生Cl₂;硫化物焙烧产生SO₂ 用氨水吸收。
硅酸盐与难溶杂质分离:矿石中的SiO₂ 通常不溶于酸,成为浸出渣;钙、镁等易与硫酸根形成微
溶物(CaSO₄),需通过升温或稀释等方法提高其溶解度。常见考点:钛铁矿酸浸后滤渣含SiO₂ 和
CaSO₄;黑钨矿酸浸后滤渣主要为SiO₂。
1.原料的预处理
常见术语
操作目的
研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴,增大反应物的接触面积,以增大
反应速率或提高原料利用率
灼烧(煅
烧)
①除去硫、碳单质;②使有机物转化或被除去;③高温下原料与空气中的氧气反应;④除去
热稳定性差的杂质等
水浸
与水接触反应或溶解
酸浸
①溶解,使其转变成可溶物进入溶液中,以达到与难溶物分离的目的;②去除氧化物(膜)
碱浸
①除去金属表面的油污;②溶解铝、氧化铝等
2.反应条件的控制
常用方法
作用分析
控制温度(常用
水浴、冰浴或油
浴)
加热:①增大反应速率或溶解速率;②促进平衡向吸热反应方向移动;③除去热稳定性
差的杂质,如NaHCO3、NH 4Cl等物质;④使沸点相对较低或易升华的原料汽
化;⑤煮沸时促进溶液中气体(如氧气)的挥发等。
降温:①防止某物质在高温时溶解或分解;②使化学平衡向放热反应方向移动;③使某
种沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离等;④降低某些晶体的溶解度,减少
损失等。
控温:①结晶获得所需物质;②防止某种物质(如H 2O2、浓硝酸、铵盐等)温度过高
时分解或挥发;③使某物质达到沸点挥发出来;④使催化剂的活性达到最高;⑤防
止副反应的发生等
加入氧化剂(或
还原剂)
①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把Fe
2+氧化成Fe
3+,而后调节溶液的
pH,使其转化为Fe(OH )3沉淀除去]
加入沉淀剂
①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等);②加入可溶性碳酸盐,生
成碳酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去Ca
2+、Mg
2+
控制溶液的pH
①促使金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解);②创造氧化还原反应所需要的
酸性或碱性环
3.各类结晶方式的选择及操作
结晶方式
操作及适用范围
蒸发结晶
蒸发大部分溶剂,使晶体析出。适用于溶解度受温度影响不大的物质(如NaCl)
冷却结晶
将溶液加热浓缩至饱和,冷却热饱和溶液,使晶体析出。适用于溶解度受温度影响较大
的物质(如KNO3)
重结晶
将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤
改变溶剂结晶
①盐析法:在溶液中加入大量无机盐,使某些物质的溶解度降低而析出,与其他成分分
离的方法。如肥皂的制备、蛋白质的分离和提纯等;
②醇析法:在溶液中加入有机溶剂乙醇使晶体析出的方法。如向硫酸铜溶液中滴加氨
水,生成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶
液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH 3)4]SO4⋅H 2O晶体
4.沉淀的洗涤
(1)洗涤试剂、适用范围及目的
洗涤试剂
适用范围
目的
蒸馏水
冷水
产物不溶于水
除去固体表面吸附的××杂质,可适当降低固体因溶解
而造成的损失
热水
物质的溶解度随着温度升
高而减小
除去固体表面吸附的××杂质,可适当降低固体因温度
变化溶解而造成的损失
有机溶剂(酒精、丙酮
等)
固体易溶于水,难溶于有
机溶剂
减少固体溶解;利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的
水分,产品易干燥
饱和溶液
对纯度要求不高的产品
减少固体溶解
酸、碱溶液
产物不溶于酸或碱
除去固体表面吸附的可溶于酸或碱的杂质;减少固体溶
解
(2)检验离子是否已经沉淀完全的方法:将反应混合液静置,向上层清液中继续滴加沉淀剂×× ,若不再
产生沉淀,则×× 离子已经沉淀完全,若产生沉淀,则×× 离子未完全沉淀。
(3)洗涤沉淀的方法:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次。
(4)检验沉淀是否洗涤干净的方法:取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,若未出现特
征反应现象,则沉淀已洗涤干净,否则沉淀未洗涤干净。
5.金属离子的萃取与反萃取
金属离子的萃取与反萃取是工艺流程中的一个重要环节,其过程可以达到使金属离子分离和富集的目的,
具有简单、便于操作和周期短的特点。萃取与反萃取的原理如下:
(1)溶剂萃取——利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同,达到分离和富集的目的。
(2)反萃取和洗脱——与萃取过程相反,用一定的酸、碱或盐溶液把金属离子从有机相中再次返回到水
相中的过程。
例如,采用某萃取剂萃取水溶液中的Cu
2+,萃取过程可以简单地用离子方程式表示为
2 RH +Cu
2+⇌R2Cu+2 H
+(RH代表萃取剂)。正反应为萃取过程。向反应体系中加稀硫酸,平衡
逆向移动,Cu
2+被释放出来,萃取剂获得再生,可以重复使用,这个过程就是反萃取。
6.其他操作的分析
(1)蒸发时的气体氛围抑制水解,如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气氛中
加热,以防止其水解。
(2)减压蒸馏的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止受热分解、氧化等。
1.(2026·重庆·模拟预测)工业上以软锰矿(主要成分为
,还含有少量
)和辉钼矿(主要成分为
,还含有少量
、
的氧化物)为原料,联合制备四钼酸铵晶体
和硫酸
锰晶体的工艺流程如下:
已知:①流程中“萃取”的原理为
(叔胺)
。
②
,常温下,NiS 和MnS 的p
分别为19.4 和12.6。
(1)已知基态
的价层电子排布式为
,则
在元素周期表的位置为___________;
是一种
典型的过渡金属二硫化物,具有类似石墨烯的二维层状结构(如图),说明链与链之间是靠___________
维系的。
(2)“高温焙烧”过程中
、
转化为
、
,且不考虑产生其他物质,写出该反
应的化学方程式___________。
(3)“酸浸”时加入稀硫酸的作用,除溶解焙烧产物、提供
外,还能___________。(任答1 点)
(4)“反萃取”中的试剂X 最适宜选用___________(填标号);
a.稀硫酸 b.氨水 c.NaOH 溶液 d.
溶液
从“母液”中回收的副产品在农业上可用于___________。
(5)四钼酸铵可以生产试剂级钼酸钠,已知钼酸钠的溶解度曲线如图所示,由钼酸钠溶液获得
晶体的操作为___________、过滤、洗涤、烘干。
(6)若“调
除镍”前溶液中
,则“除镍”应控制溶液
的范围是___________。
(该溶液中
,忽略溶液体积变化,
)
2.(2026·辽宁朝阳·二模)一种利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为
、
、
和
)综合提取
钒、钛,并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示:
已知:
①气体主要含
和
;
②“酸浸”所得溶液中钒、钛以
、
形式存在;
③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
7.6
2.7
3.1
沉淀完全的pH
9.6
3.7
5.4
(1)基态钛原子的价层电子轨道表示式为______。
(2)“浸出渣”的主要成分为______(填化学式)。
(3)“沉钛”时,适量铁粉的作用是______(答两点)。
(4)“萃取”时,
转化为
与萃取剂
结合,其过程表示为:
。从物质“再利用”角度出发,“反萃取”过程中加入物质可为______(填化学式);
其作用为______。
(5)“沉铁”时,生成黄铵铁矾的离子方程式为______。
(6)
可溶于强酸强碱,常温时不同pH、不同钒元素浓度时,+5 价V 存在形态如图所示(忽略溶液前
后体积变化):
将0.01 mol
溶解在2 L 烧碱溶液中,剩余溶液的
,反应的离子方程式为______。
3.(2026·广东江门·二模)开发深海矿产资源是人类可持续发展的重要选择。一种从深海富钴结壳(主要
含
、
、
、
、
、
)中分离获得金属资源的工艺流程如图:
已知:①“还原浸出”后得到的滤液中
、
、
、
。
②常温下,部分金属氢氧化物溶度积如下表。溶液中的金属离子浓度小于或等于
时可认为完全
沉淀。
氢氧化物
(1)“粉碎”的目的是___________。
(2)“还原浸出”过程中,
还原
的离子方程式为___________。
(3)“除铁”时,可调至
___________(溶液体积变化忽略不计)。
(4)“萃取”过程中,
与萃取剂
(图
)形成的配合物结构如图所示。
下列说法正确的有___________(填标号)。
A.配位时
被还原
B.
与
原子形成了配位键
C.配合物与水能形成分子间氢键
D.图
、图中
原子的杂化类型发生了改变
(5)画出电解硫酸铜溶液制备铜的电解池示意图___________。
(6)某含铜化合物在光电子学和太阳能电池领域有潜在应用,其晶胞结构和俯视图如图所示。该化合物
中
___________;晶体中与
最近且等距离的
原子的数目为___________。
(7)
焙解(高温下隔绝空气发生分解)时的化学方程式为___________。
4.(2026·贵州·模拟预测)一种多金属精矿中含有Fe、Al、Cu、Ni、Ca、Si、O 等元素,现从中提取
Fe、Cu、Ni 的工艺如图所示:
已知:室温下相关物质的
如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)基态
的价层电子排布图为_____。
(2)固体残渣含有少量
和_____。
(3)“高压加热”时,生成
的离子方程式为_____。“电解”时,
颗粒分散于溶液,以Fe 片、
石墨棒为电极,写出阴极的电极反应式_____。
(4)若滤液1 中
和
的浓度均为
,“沉铝”时,
最高可调至_____(溶液体积变化
可忽略,计算结果精确至小数点后2 位)。
(5)“选择萃取”中,镍形成的配合物如图甲所示,下列说法正确的是_____。(填序号)
A.配合物中Ni 的化合价为+6
B.配合物中元素的电负性大小:N>O>S
C.配合物中
分子中
D.配合物中
配位键中的电子由
的
轨道提供
(6)
晶体的立方晶胞如图乙所示。已知:相邻原子间的最近距离之比
,则
_____;晶体中与
原子最近且等距离的原子的数目为_____。
5.(2026·山西太原·二模)镨(Pr)是重要的稀土元素,氟化镨(
)常用作电弧碳棒添加剂。一种以
孪生矿(主要含ZnS、FeS、
、
等)为原料制备氟化镨的工业流程如下。回答下列问题:
已知:①该实验条件下,金属离子生成氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH:
金属离子
开始沉淀时的pH
5.4
2.2
7.5
8.0
沉淀完全时的pH
6.5
3.1
9.0
8.9
②
较稳定,不易被过氧化氢、
等常见氧化剂氧化。
③常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机相和水相中的物质的量浓度之比称为分配比(D)
,萃取率(E)
。
④
可与过量
形成可溶性氟配合物,如
。
(1)为提高“溶浸”速率,可采取的措施有________(答一点即可)。
(2)“溶浸”时
可被
氧化,生成淡黄色的沉淀,该反应的化学方程式为________。
(3)“除锌、铁”步骤中调节pH 的范围为________。
(4)
在某有机萃取剂和水中的分配比
,现使用该萃取剂对1000L
的水溶液进行萃取,单
次萃取率
,则至少要加入萃取剂________L。(忽略溶液体积的变化)
(5)萃取的原理为
,“反萃取”步骤中,应加入的试剂是________(填化
学式)。
(6)“转化”过程反应的离子方程式为________。
(7)“氟化”步骤中加入HF 溶液时,反应温度过高会导致________;HF 溶液加入过多会导致________。
6.(2026·浙江嘉兴·二模)无水偏钛酸锂(
,
)作为新型固态电池电解质材料,具有
极高稳定性与安全性。某实验小组以钛铁矿(主要含有
及少量
、FeO、
、CaO)和碳酸
锂(
)为主要原料制备偏钛酸锂的工艺流程如图所示:
已知:“酸浸”时,钛铁矿与
发生非氧化还原反应
(1)滤渣1 的主要成分为___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.操作1 是趁热过滤,加入试剂X 的目的是将
还原为
B.操作3“稀释加热”的目的是促进
和
水解为
C.操作4 用到的主要仪器有坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架、煤气灯等
D.“酸浸”中发生的主要反应的化学方程式:
(3)测定样品中
纯度。取3.000 g 样品,在酸性条件下充分溶解,得到含
的溶液。加入适量
铝粉将
还原为
。过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250 mL 溶液。取滴定管检漏、
水洗
(___________)
装液
(___________)
(___________)
(___________)
(___________)
用
标准溶液滴定,将
转化成
,滴定至终点
读数。重复操作3
次,平均消耗标准溶液24.80 mL。
①从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤___________;
a.滴加指示剂
b.调液面、读数
c.润洗
d.用移液管准确移取25.00 mL 待测溶液加入锥形瓶
e.右手将滴定管倾斜
左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴
f.将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃球,使溶液从尖嘴流出,即可赶出气
泡
②步骤a 中滴加的指示剂为___________。
③实验过程中用
将
转化为
的离子方程式为___________。
④该样品中
的纯度为___________。
⑤本实验中滴定管润洗的具体操作是___________。
7.(2026·四川内江·三模)2025 年宁德时代推出了Na2ZrCl6作为固态电解质的第二代钠电池。以天然锆英
石(ZrSiO4含Fe2O3、Cr2O3、Pb3O4、SiO2等杂质)为原料生产Na2ZrCl6并回收Pb 的工艺流程如下:
已知:①“溶浸”后溶液中金属元素的存在形式为ZrO2+、Cr3+、Fe3+、[PbCl4]2-;
②PbCl2(s)+2Cl-(aq)
[PbCl4]2-(aq) ΔH>0;
③部分氯化物的沸点如下表:
物质
ZrCl4
FeCl3
FeCl2
CrCl3
CrCl2
沸点/℃
329
321
700
1300
1150
④25℃时,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。
回答下列问题:
(1)Zr 与Ti 同族,Zr 位于元素周期表的_______区。
(2)“溶浸”时Pb3O4反应产生了黄绿色气体,离子方程式为_______。
(3)“调pH”后,废液中
,则废液中c(Cr3+)为_______mol/L。
(4)“转化”的目的是_______;整个流程中可循环使用的物质有_______、_______和NaCl。
(5)“惰性电极电解”制得Pb 的电极反应式为_______。
(6)某含锆的结合剂是一种平面层状材料,其晶体部分结构如图。该结合剂的化学式为_______;层间区
域可以容纳水分子的原因是_______。
8.(2026·河北张家口·二模)钨是一种战略稀有金属,黑钨矿是提取钨的重要原料。合理开发利用黑钨矿
资源,对推动我国钨工业可持续发展具有重要意义。一种以黑钨精矿为原料提取
的工艺
流程如下:
已知:①黑钨精矿的主要成分为
、
,还含有方解石(
)。
②“碱浸”中产生的
在萃取前经酸化转化为钨聚合阴离子如
等,三烷基胺(
)遇
转化为胺盐如
。
回答下列问题:
(1)“磨矿”的目的是___________,为防止“酸浸”时产生大量气泡,产生“冒槽”现象,需采取的措
施是___________。
(2)写出“雾化-氧化热解”时生成
的化学方程式:___________。
(3)“萃取”的原理是胺盐与水溶液中的物质发生离子交换,则“反萃取”中发生反应生成
的化学
方程式是___________。
(4)萃余液中加入
固体可制备
,调整萃余液中
的初始浓度,测得相同时间内不同初始
下,
与萃余液中的
物质的量之比对
的转化率的影响如图所示。
当
与
物质的量之比一定时,初始
对应的
的转化率最大,试分析原因:
___________。
(5)“纯化”时加入HCl 和
的作用分别是___________、___________。
(6)此工艺流程实现了多种物质的循环利用,如“雾化—氧化热解”中生成的HCl 可循环至“酸浸”或
“纯化”、___________(再举一例)。