2020高三化學二輪微專題突破原料處理和反應條件選擇要點透析提升訓練

1、2020年高三化學二輪微專題突破： 原料處理與反應條件選擇 【要點透析】 1原料預處理的常用方法 方法 目 的 研磨減小固體的顆粒直徑，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，增大反應速率 水浸 與水接觸反應或溶解 酸浸與酸接觸反應或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去 堿浸 除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物 灼燒除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉化，如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì) 煅燒 改變結構，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、 分解，如煅燒高嶺土 2反應條件的控制 反應條件 實驗目的 加過量試劑 反應完全進行或增大轉化率、產(chǎn)率等 控制溶液 的pH 抑制某

2、離子水解(或促進某離子水解) 使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀 溫度控制某范 圍) 水浴或油浴(1)控制反應速率或固體的溶解； (2)防止高溫時會溶解、分解或揮發(fā)； 催化劑活性最好；(3)(4)為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來； (5)控制副反應發(fā)生； (6)控制化學反應的方向； (7)對于某些工藝，降溫(減壓)可以減少能源成本，降低設備要求 控制壓強 改變速率，使平衡向需要的方向移動 加快反應速率，縮短達到平衡的時間 使用催化劑防止某物質(zhì)降溫時會大量析出趁熱過濾 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程 冰水洗滌中的溶解損耗 降低物質(zhì)溶解度、有利于析出，減少損耗，提高利用特殊溶劑清用率等 洗

3、【提升訓練】的MnO等MnO1以軟錳礦(主要成分為、SiO)為原料制備高純222 流程如下： (1)酸浸時，通常加入FeSO作催化劑加快反應速率。為提高酸4浸速率，還可以采取的措施有_(寫一種)。 (2)證明除鐵后所得溶液中不含鐵元素的實驗方法是_ _。 (3)酸性條件下，用NaClO作氧化劑可以將MnSO轉化為高純43MnO。反應中NaClO的用量不宜過多的原因是32_ _。 解析：(1)為提高酸浸速率，還可以采取的措施有：將礦石粉碎、適當提高酸浸溫度、適當提高硫酸的濃度、攪拌等。(2)酸浸后所得22的實Fe，要證明除鐵后所得溶液中不含鐵元素即不含溶液中含F(xiàn)e驗方法是取少量溶液，加入KSCN

4、溶液，再滴入少量氯水，若溶液不變成血紅色，則溶液中不含鐵元素。(3)過量的NaClO在酸性條件下3反應會生成有毒的Cl。與Cl 2答案：(1)提高酸浸溫度(將礦石粉碎) (2)取少量溶液，加入KSCN溶液，再滴入少量氯水，若溶液不變成血紅色，則溶液中不含鐵元素 反應會生成有毒的ClCl (3)過量的NaClO在酸性條件下與23 2以高鈦渣(主要成分為TiO，含少量SiO、FeO、FeO)為原33522料制備白色顏料TiO的一種工藝流程如下： 2 23更易比FeTiO難溶于堿性溶液；已知：NaTiOH中的雜質(zhì)Fe3223水洗除去。 (1)熔鹽：為加快反應速率，在維持反應物顆粒大小、反應溫度是施措

5、的取采可，下件條的定一_。 (2)過濾 “濾液”中主要溶質(zhì)為NaOH，還含有少量_(填化學式)。 除雜后的濾液中獲得的NaOH可循環(huán)利用，則“水浸”時，用水量不宜過大的主要原因是_。 (3)脫色：HTiO中因存在少量Fe(OH)而影響TiO產(chǎn)品的顏色，2233“脫色”步驟中Ti(SO)的作用是324_ _。 解析：(1)為加快反應速率在維持反應物顆粒大小、反應溫度一定的條件下，可采取的措施是攪拌。(2)由于NaOH與SiO反應生2成NaSiO，因此“濾液”中主要溶質(zhì)為NaOH，還含有少量NaSiO。 3322答案：(1)攪拌 (2)NaSiO 用水量過大，導致濾液濃度過323Fe將溶液中的)

6、(3)低，蒸發(fā)濃縮時能耗增加(或蒸發(fā)濃縮時間過長2，以便除去雜質(zhì)鐵，提高HTiO的純度 還原為Fe32 3以某工業(yè)銅渣(主要成分為Cu、CuSe、CuTe，還有少量Ag)22 為原料制備膽礬、硒、碲的一種工藝流程如下： (1)“漿化、焙燒”后，銅渣中金屬元素均轉化為硫酸鹽，碲元素轉化為不溶于水的TeO。CuSe與濃硫酸反應的化學方程式為22_。 (2)為提高所得膽礬的純度，“浸取”需在水中加入少量NaCl，其原理是_。 (3)“過濾”所得濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌后可得到CuSO5HO晶體，冰水洗滌的目的是24_。 (4)“浸取”中，為提高浸出速率，可采取的措施有_。 a攪拌 b

7、煮沸 c適當增大鹽酸濃度 d適當延長浸取時間 解析：(1)根據(jù)流程圖分析：工業(yè)銅渣加入98%濃硫酸“漿化、焙燒”時生成了SeO和SO，則CuSe中的Se(2價)和Cu(1價)222被氧化，濃硫酸中的S(6價)被還原，由氧化還原反應得失電子守。O4SO6H=6HSO2CuSOSeOCu恒進行配平得到Se2224242，使，在水中加入少量NaClAg(2)Ag溶于濃硫酸中，溶液中含有SO42過濾溶液。CuSO(3)轉化為更難溶的Ag微溶的SOAgCl，防止進入424溶液，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌后可CuSO得到4晶體，用冰水洗滌的目的是洗去表面雜質(zhì)，降低晶5H得到CuSOO24體溶

8、解損失。(4)“浸取”中，為提高浸出速率，可采取攪拌、適當提高反應溫度，但由于鹽酸揮發(fā)故不可煮沸，適當增大鹽酸濃度等，選a、c。 O 6H4SO2CuSO6HSO=SeOSe答案：(1)Cu2422422 溶液，防止進入CuSOSO(2)使微溶的Ag轉化為更難溶的AgCl424 洗去表面雜質(zhì)，降低晶體溶解損失(3)(4)ac 、FeO主要成分為AlO、(20184江蘇高考)以高硫鋁土礦(3223的部O)為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得FeSiO，少量FeS和金屬硫酸鹽4232 分工藝流程如下： (1)焙燒過程均會產(chǎn)生SO，用NaOH溶液吸收過量SO的離子方22程式為_。 (2)添加1O和不添加CaO的

9、礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。 600 已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于焙燒后礦粉中硫元素總質(zhì)量?1硫去除率100% ? 焙燒前礦粉中硫元素總質(zhì)量?不添加CaO的礦粉在低于500 焙燒時，去除的硫元素主要來源于_。 700 焙燒時，添加1O的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是_。 (3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO，鋁元素存在的形式由2_(填化學式)轉化為_(填化學式)。 (4)“過濾”得到的濾渣中含大量的FeO。FeO與FeS混合后在23322n(FeS)SO，理論上完全反應消耗的缺氧條件下焙燒生成FeO和2324n(FeO)_。 32 。OH=

10、HSO吸收過量SO的離子方程式為SO解析：(1)NaOH322(2)由已知多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ，不添加CaO的礦粉在低于500 焙燒時，去除的硫元素主要來源于雜質(zhì)FeS。2700 焙燒時，硫元素生成SO，添加CaO后，SO會與CaO、O反222應生成CaSO而留在礦粉中。(3)用NaOH溶液堿浸后，AlO、SiO溶2423解，轉化為NaAlO和NaSiO，通入過量CO后，NaAlO與CO反應轉222232化為Al(OH)。(4)FeO與FeS在缺氧條件下焙燒生成FeO和SO，2223334焙燒發(fā)生反應的化學方程式配平為16FeOFeS=11FeO2SO， 232342n(Fe

11、S)，則理論上完全反應消耗的O可得關系式FeS16Fe2232n(FeO)116。 32 =HSO答案：(1)SOOH32(2)FeS 硫元素轉化為CaSO 而留在礦粉中42(3)NaAlO Al(OH) (4)116 32 5(2019海安高級中學期初模擬)粉煤灰是燃煤電廠的廢渣，主要成分為SiO、AlO、FeO和C等。實驗室模擬工業(yè)從粉煤灰提32232取活性AlO，其流程如下圖： 32 已知燒結過程的產(chǎn)物主要是：NaAlO、CaSiO、NaFeO和NaSiO322422等。 (1)寫出燒結過程中鋁元素轉化的化學方程式_ _。 (2)操作a為冷卻、研磨，其中研磨的目的是_。 (3)浸出過程中

12、，NaFeO可完全水解，水解反應的離子方程式為2_。 (4)操作b的名稱是_，所用的玻璃儀器有_、_和燒杯。 (5)“碳化”時生成沉淀，沉淀的化學式為_。 (6)上述過程中循環(huán)使用的物質(zhì)是_。 解析：粉煤灰中加入CaCO、NaCO進行燒結，發(fā)生AlO32323高溫高溫NaCO=2NaAlOCO、NaCOSiO=NaSiOCO、2CaCO 32322322232 高溫高溫CO、CNaCO=2NaFeOCaSiO=SiO2CO、FeO 2222322243高溫為冷卻、研磨，加入碳酸鈉溶。操作aCO=，所以氣體X為COO 222，碳酸鈉溶液呈堿性，抑制偏OH2HAl(OH)液浸出，AlOO3222H

13、O=Fe(OH)鋁酸根離子的水解，NaFeO可完全水解：FeO3222。操作b過濾出Fe(OH)、CaSiOOH，加入氧化鈣脫硅，氧化鈣和水432反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和硅酸根離子反應生成硅酸鈣沉淀，操作b過濾出硅酸鈣沉淀，濾液為NaAlO，通入二氧化碳，碳酸酸性強2于氫氧化鋁，所以發(fā)生反應NaAlOCO2HO=NaHCOAl(OH)，33222過濾出沉淀氫氧化鋁，加熱氫氧化鋁生成氧化鋁和水。 高溫2NaAlOCO 答案：(1)AlONaCO=233222(2)提高燒結產(chǎn)物浸出率 2HO=Fe(OH)OH (3)FeO322(4)過濾 漏斗 玻璃棒 (5)Al(OH) 3(6)CO 2 6

14、(2019泰州一模)以電石渣主要成分Ca(OH)，含F(xiàn)eO、MgO322和SiO等雜質(zhì)為原料制備納米碳酸鈣的一種工藝流程如下： 2 Ca(OH)反應的化學方程式為(1)“浸漬”時，NHCl和24_ _。2浸取率隨溫度變化如圖所示。(2)“浸漬”時，一定時間內(nèi)Ca2是因的兩個原上率隨溫度升高而Ca升取浸_ _ ；_ 。_ “碳化”時，一般采用低溫工藝，反應的離子方程式為(3)_ 。_為化學式利用的溶質(zhì)的環(huán)(4)濾液中，可循 _。是方法是否洗凈的洗(5)“滌”時，檢驗_ _ 。_Cl2NH“浸漬”時發(fā)生銨鹽與堿的反應，其化學方程式為解析：(1)4 HO。=CaClCa(OH)2NH2232，反轉化

15、為易溶于水的CaCl(2)“浸漬”時微溶于水的Ca(OH)22CaCl2NHCa(OH)2NH應ClHO為吸熱反應。從反應速率角224232浸取率增大；Ca浸取反應速率增大，度來說，溫度升高，單位時間內(nèi)或溫度升(從化學平衡角度來說，溫度升高平衡向正反應方向移動，2浸取率；可能Ca高導致氨揮發(fā)，平衡向正反應方向移動)從而提高2浸Ca的原因還有：溫度升高，NHCl溶液水解程度增大，從而提高42浸取率。 取率；溫度升高，溶液黏稠度減小，從而提高Ca(3)“碳化”是讓CaCl轉化為納米碳酸鈣，溶液中的氨使溶液2顯堿性，保證吸收更多的CO，低溫是為了防止氨揮發(fā)，其反應的離2222NHHOCO=CaCO2

16、NH或子方程式為CaCa2NHHO2233324。 =CaCO2NHHOCO4322(4)根據(jù)“碳化”時發(fā)生的化學反應可知，濾液中主要成分是NHCl，為了節(jié)約資源，NHCl可循環(huán)利用。 44，ClCaCO沉淀上沾附的溶液中含有(5)由濾液的成分可知，3即可確定是否洗凈。 通過檢驗最后洗滌液中是否有Cl答案：(1)2NHClCa(OH)=CaCl2NHHO 222342浸取率；溫度Ca(2)溫度升高，增大浸取反應速率，從而提高2浸取率；Ca升高導致氨揮發(fā)，促進該反應平衡向右移動，從而提高2浸取率；溫度升CaNHCl溶液水解程度增大，從而提高溫度升高，42浸取率(答出兩點即可) 高，溶液黏稠度減小

17、，從而提高Ca222NHHO或Ca(3)Ca=CaCO2NHHOCO2NH2323342 2NHCO=CaCOHO4322(4)NHCl 4(5)取少許最后一次水洗濾液于試管中，加HNO酸化后，加少量3AgNO溶液，若無白色沉淀生成則已洗凈 3 7(2019無錫一模)工業(yè)上以碳酸錳礦(主要成分為MnCO，另3含F(xiàn)eO、FeO、CaO等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)錳酸鋰(LiMnO)的工藝流4232 程如下： (1)為了提高碳酸錳礦浸出的速率，在“酸浸”時可采取的措施有：適當升高溫度；攪拌；_等。 (2)“除鐵”時，加入CaO的目的是_。 2濃度為F是為了除去溶液中的Ca，若控制溶液中加入(3)MnF2

18、3121K(CaFL常溫時，則Ca)310的濃度為 molL_mol2sp11。10 2.7(4)“合成MnO”的化學方程式為2_ _。 (5)“鋰化”是將MnO和LiCO按41的物質(zhì)的量比配料，球磨32235 h，然后升溫至600750 ，保溫24 h，自然冷卻至室溫得產(chǎn)品。 升溫到515 時，開始有CO產(chǎn)生，比預計碳酸鋰的分解溫度2(723 )低得多?？赡艿脑蚴莀 _。 寫出該反應的化學方程式：_。 為了提高碳酸錳礦浸出的速率，在“酸浸”時可采取(1)解析：的措施有：適當升高溫度；攪拌；適當增大硫酸的濃度(或將碳酸錳礦研成粉末等)。(2)“除鐵”時，加入CaO的目的是調(diào)節(jié)溶液3完全轉化為Fe(OH)沉淀而除去。(3)加入MnF的pH，使Fe是為了23231，則LF mol濃度為310除去溶液中的Ca，若控制溶液中11K?CaF?2.710sp21261c。(4)根 molL(Ca mol)310L 223c?10?3?F?據(jù)流程圖分析可知濾液中MnSO被KSO氧化