新教材2024高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題11化學(xué)工藝流程課件_第1頁
新教材2024高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題11化學(xué)工藝流程課件_第2頁
新教材2024高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題11化學(xué)工藝流程課件_第3頁
新教材2024高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題11化學(xué)工藝流程課件_第4頁
新教材2024高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題11化學(xué)工藝流程課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩52頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

專題十一化學(xué)工藝流程真題研練·析考情核心突破·提能力??季殹ぷヂ鋵?shí)真題研練·析考情

回答下列問題:(1)煅燒過程中,釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽,其中含鉻化合物主要為________(填化學(xué)式)。(2)水浸渣中主要有SiO2和________。(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性,主要除去的雜質(zhì)是________。(4)“除硅磷”步驟中,使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀,該步需要控制溶液的pH≈9以達(dá)到最好的除雜效果,若pH<9時,會導(dǎo)致_______________________;pH>9時,會導(dǎo)致____________________。Na2CrO4Fe2O3Al(OH)3不利于形成MgNH4PO4沉淀不能形成MgSiO3沉淀

C

已知:①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和Al相似,Ga的熔點(diǎn)為29.8℃;②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作為配體;③相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn):物質(zhì)Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸點(diǎn)/℃55.734.642.4365.8回答下列問題:(1)晶體Ga(CH3)3的晶體類型是________;(2)“電解精煉”裝置如圖所示,電解池溫度控制在40~45℃的原因是_____________________________________________________,陰極的電極反應(yīng)式為________________________________________;分子晶體電解精煉溫度需在鎵的熔點(diǎn)以上

(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的產(chǎn)物還包括MgI2和CH3MgI,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________;(4)“殘?jiān)苯?jīng)純水處理,能產(chǎn)生可燃性氣體,該氣體主要成分是________;(5)下列說法錯誤的是________;A.流程中Et2O得到了循環(huán)利用B.流程中,“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在無水無氧的條件下進(jìn)行C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH3)3D.用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CH3)3和CH3IGa2Mg5+8CH3I+2Et2O===2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgICH4D(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制備超純Ga(CH3)3,而本流程采用“配體交換”工藝制備超純Ga(CH3)3的理由是_______________________________________________________________;(7)比較分子中的C—Ga—C鍵角大?。篏a(CH3)3________Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”),其原因?。

>Ga(CH3)3中Ga為sp2雜化,Ga(CH3)3(Et2O)中Ga為sp3雜化

3.[2022·湖北卷]全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長,“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進(jìn)行濃縮和初步除雜后,得到濃縮鹵水(含有Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+),并設(shè)計(jì)了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。25℃時相關(guān)物質(zhì)的參數(shù)如下:LiOH的溶解度:12.4g/100gH2O化合物Mg(OH)2Ca(OH)2CaCO3Li2CO3Ksp5.6×10-125.5×10-62.8×10-92.5×10-2回答下列問題:(1)“沉淀1”為________。(2)向“濾液1”中加入適量固體Li2CO3的目的是__________________________________________。(3)為提高Li2CO3的析出量和純度,“操作A”依次為________、________、洗滌。Mg(OH)2將Ca2+轉(zhuǎn)化成CaCO3沉淀除去,同時不引入新雜質(zhì)蒸發(fā)濃縮趁熱過濾(4)有同學(xué)建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。查閱資料后,發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對常溫下的Li2CO3有不同的描述:①是白色固體;②尚未從溶液中分離出來。為探究LiHCO3的性質(zhì),將飽和LiCl溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合,起初無明顯變化,隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出,最終生成白色沉淀。上述現(xiàn)象說明,在該實(shí)驗(yàn)條件下LiHCO3________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”),有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。(5)他們結(jié)合(4)的探究結(jié)果,擬將原流程中向“濾液2”加入Na2CO3改為通入CO2。這一改動能否達(dá)到相同的效果,作出你的判斷并給出理由?不穩(wěn)定

能達(dá)到相同效果,因?yàn)楦臑橥ㄈ脒^量的CO2,則LiOH轉(zhuǎn)化為LiHCO3,結(jié)合(4)的探究結(jié)果,LiHCO3也會很快分解產(chǎn)生Li2CO3,所以這一改動能達(dá)到相同的效果

4.[2022·廣東卷]稀土(RE)包括鑭、釔等元素,是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理,一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下:已知:月桂酸(C11H23COOH)熔點(diǎn)為44℃;月桂酸和(C11H23COO)3RE均難溶于水。該工藝條件下,稀土離子保持+3價不變;(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8,Al(OH)3開始溶解時的pH為8.8;有關(guān)金屬離子沉淀的相關(guān)pH見下表。離子SMg2+Fe3+Al3+RE3+開始沉淀時的pH8.81.53.66.2~7.4沉淀完全時的pH/3.24.7/

Fe2+4.7≤pH<6.2Al3++3OH-===Al(OH)3↓4.0×10-4(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3+溶出、提高產(chǎn)率,其原因是_______________________。②“操作X”的過程為:先________,再固液分離。(5)該工藝中,可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有________(寫化學(xué)式)。(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時,生成1molPt3Y轉(zhuǎn)移________mol電子。②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時,能在堿性溶液中高效催化O2的還原,發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________。加熱攪拌可加快反應(yīng)速率冷卻結(jié)晶MgSO415O2+4e-+2H2O===4OH-

考情分析題型考點(diǎn)預(yù)測以工藝流程圖為載體的無機(jī)綜合題原料的預(yù)處理及實(shí)驗(yàn)條件的選擇化學(xué)工藝流程題一般是陌生復(fù)雜的情境,多以工業(yè)流程圖的形式呈現(xiàn),主要考查元素及其化合物性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理及基本實(shí)驗(yàn)操作,常會涉及定量計(jì)算。需要關(guān)注以下幾個方面:(1)常見工業(yè)生產(chǎn)都會涉及除雜和分離等環(huán)節(jié),特別常用的是通過調(diào)節(jié)溶液的pH達(dá)到除雜或分離的目的,注意元素化合物的轉(zhuǎn)化和實(shí)驗(yàn)基本操作的結(jié)合,常涉及除雜及離子的檢驗(yàn)等。(2)對于產(chǎn)品的提取問題(由溶液到固體主要經(jīng)歷蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥、保存等)這也是流程圖題中的新變化。物質(zhì)成分的判斷及循環(huán)利用化學(xué)(離子)方程式的書寫分離、提純的實(shí)驗(yàn)操作、成分檢驗(yàn)選用試劑、操作的目的或原因電化學(xué)的簡單考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及評價轉(zhuǎn)化率的分析判斷Ksp的計(jì)算及應(yīng)用物質(zhì)含量的測定核心突破·提能力考點(diǎn)1化工流程中原料預(yù)處理及反應(yīng)條件的控制核

理1.原料預(yù)處理的方法及目的處理方法目的固體原料粉碎或研磨減小顆粒直徑增大反應(yīng)物接觸面積,增大浸取時的反應(yīng)速率,提高浸取率煅燒或灼燒①除去硫、碳單質(zhì);②有機(jī)物轉(zhuǎn)化、除去有機(jī)物;③高溫下原料與空氣中氧氣反應(yīng);④除去受熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)等酸浸①溶解轉(zhuǎn)變成可溶物進(jìn)入溶液中,以達(dá)到與難溶物分離的目的;②去氧化物(膜)堿溶①除去金屬表面的油污;②溶解鋁、氧化鋁等加熱①加快反應(yīng)速率或溶解速率;②促進(jìn)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;③除雜,除去受熱不穩(wěn)定的雜質(zhì),如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物質(zhì);④使沸點(diǎn)相對較低或易升華的原料氣化;⑤煮沸時促進(jìn)溶液中的氣體(如氧氣)揮發(fā)逸出等2.反應(yīng)條件的控制及目的條件控制目的反應(yīng)物用量或濃度①酸浸時提高酸的濃度可提高礦石中某金屬元素的浸取率;②增大便宜、易得的反應(yīng)物的濃度,可以提高其他物質(zhì)的利用率,使反應(yīng)充分進(jìn)行;③增大物質(zhì)濃度可以加快反應(yīng)速率,使平衡發(fā)生移動等降溫①防止某物質(zhì)在高溫時溶解(或分解);②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向(放熱反應(yīng)方向)移動;③使某個沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化,使其與其他物質(zhì)分離等;④降低某些晶體的溶解度,減少損失等控溫①結(jié)晶獲得所需物質(zhì);②防止某種物質(zhì)(如H2O2、草酸、濃硝酸、銨鹽等)溫度過高時會分解或揮發(fā);③使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來;④使催化劑的活性達(dá)到最好;⑤防止副反應(yīng)的發(fā)生等加入氧化劑(或還原劑)①轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的價態(tài);②除去雜質(zhì)離子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而后調(diào)溶液的pH,使其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去]加入沉淀劑①生成硫化物沉淀(如加入硫化鈉、硫化銨、硫化亞鐵等);②加入可溶性碳酸鹽,生成碳酸鹽沉淀;③加入氟化鈉,除去Ca2+、Mg2+pH控制①生成金屬氫氧化物,以達(dá)到除去金屬離子的目的;②抑制鹽類水解;③促進(jìn)鹽類水解生成沉淀,有利于過濾分離

(1)為提高“水浸”效率,可采取的措施有________________________(至少寫兩條);(2)加入絮凝劑的目的是________________________________________________;解析:(1)為提高“水浸”效率,可采取攪拌、適當(dāng)升高溫度、研碎等措施。(2)Fe(OH)3和Al(OH)3是膠狀沉淀,不能完全被過濾掉,故加入絮·凝劑強(qiáng)化沉降Fe(OH)3和Al(OH)3。攪拌、適當(dāng)升高溫度(合理即可)

練1鈀催化劑(主要成分為Pd、α-Al2O3,還含少量鐵、銅等元素)在使用過程中,Pd易被氧化為難溶于酸的PdO而失活。一種從廢鈀催化劑中回收海綿鈀的工藝流程如圖。(1)“還原ⅰ”加入甲酸的目的是還原________(填化學(xué)式)。PdO(2)“酸浸”過程:①從綠色化學(xué)要求出發(fā),酸浸液應(yīng)選擇________(填標(biāo)號)。A.王水(濃硝酸和濃鹽酸按體積比1∶3混合)B.鹽酸和Cl2C.鹽酸和H2O2②溫度、固液比對浸取率的影響如圖,則“酸浸”的最佳條件為____________________________________。C溫度控制在75℃~80℃,固液比為4∶1解析:(1)鈀催化劑在使用過程中,

Pd易被氧化為難溶于酸的

PdO而失活,“還原ⅰ”加入甲酸的目的是還原

PdO。(2)①王水有很強(qiáng)的氧化性和揮發(fā)性,且王水不穩(wěn)定,容易分解得到氯氣,氯氣有毒,所以從綠色化學(xué)要求出發(fā),酸浸液應(yīng)選擇鹽酸和H2O2,故選C。②從圖中可以看出,當(dāng)溫度在75℃~80℃時,浸取率最大,能達(dá)到98%~99%,固液比為4∶1時,浸取率也最大,能達(dá)到98%,故“酸浸”的最佳條件為溫度控制在75℃~80℃,固液比為4∶1??键c(diǎn)2化工流程中物質(zhì)的分離與提純核

理1.化工生產(chǎn)過程中分離、提純、除雜化工生產(chǎn)過程中分離、提純、除雜等環(huán)節(jié),與高中化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)的操作緊密聯(lián)系,包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥、蒸餾、萃取、分液等基本實(shí)驗(yàn)操作及原理,并要熟悉所用到的相關(guān)儀器。2.??挤蛛x、提純的方法及操作(1)從溶液中獲取晶體的方法及實(shí)驗(yàn)操作①溶解度受溫度影響較小的(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法,實(shí)驗(yàn)過程為:蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾(如果溫度下降,雜質(zhì)也會以晶體的形式析出來)、洗滌、干燥。②溶解度受溫度影響較大、帶有結(jié)晶水的鹽或可水解的鹽,采取冷卻結(jié)晶的方法,實(shí)驗(yàn)過程為:蒸發(fā)濃縮(至少有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗等)、干燥。(2)固體物質(zhì)的洗滌洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水產(chǎn)物不溶于水除去固體表面吸附著的可溶性粒子,可適當(dāng)降低固體因?yàn)槿芙舛斐傻膿p失熱水有特殊的物質(zhì)其溶解度隨著溫度升高而下降除去固體表面吸附著的可溶性粒子,可適當(dāng)降低固體因?yàn)闇囟茸兓芙舛斐傻膿p失有機(jī)溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機(jī)溶劑減少固體溶解;利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分,產(chǎn)品易干燥飽和溶液對純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì);減少固體溶解洗滌沉淀的方法:向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)操作2~3次檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴入××試劑,若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象,則沉淀洗滌干凈(3)減壓蒸發(fā)的原因:減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度,可以防止某物質(zhì)分解(如H

2O2、濃硝酸、NH4HCO3)或失去結(jié)晶水(如題目要求制備結(jié)晶水合物產(chǎn)品)。(4)萃取與反萃?、佥腿。豪梦镔|(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同,將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。②反萃?。河梅摧腿┦贡惠腿∥飶呢?fù)載有機(jī)相返回水相的過程,為萃取的逆過程。(5)其他①蒸發(fā)時的氣體氛圍抑制水解:如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時,應(yīng)在HCl的氣流中加熱,以防其水解。②減壓蒸餾的原因:減小壓強(qiáng),使液體沸點(diǎn)降低,防止受熱分解、氧化等。

研考向

化工流程中物質(zhì)的分離與提純例2磁選后的煉鐵高鈦爐渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3,為節(jié)約和充分利用資源,通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。該工藝條件下,有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表:回答下列問題:(1)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0,在“分步沉淀”時用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6,依次析出的金屬離子是_________________。(2)“水浸渣”在160℃“酸溶”,最適合的酸是________?!八崛茉钡某煞质莀_______、________。(3)將“母液①”和“母液②”混合,吸收尾氣,經(jīng)處理得________,循環(huán)利用。金屬離子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+開始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH3.24.711.113.8Fe3+、Al3+、Mg2+硫酸SiO2CaSO4(NH4)2SO4解析:(1)結(jié)合相關(guān)金屬離子開始沉淀以及沉淀完全時的pH可知,加氨水調(diào)節(jié)pH至11.6的過程中,F(xiàn)e3+、Al3+、Mg2+依次沉淀。(2)由于常見的鹽酸和硝酸均具有揮發(fā)性,且水浸渣需在160℃酸溶,因此最適宜的酸為硫酸。由于SiO2不溶于硫酸,焙燒過程中得到的CaSO4難溶于水,故酸溶渣的成分為SiO2、CaSO4。(3)結(jié)合圖示流程可知,母液①中含有氨水、硫酸銨,母液②中含有硫酸,二者混合后再吸收尾氣NH3,經(jīng)處理得到(NH4)2SO4。方法規(guī)律循環(huán)物質(zhì)的確定練2工業(yè)上常采用堆浸—反萃取—電積法從鋅礦(主要成分為ZnS,含有FeS2、CuS、NiS、SiO2等雜質(zhì))中獲得鋅,其流程如圖所示。已知:①“堆浸”時金屬硫化物均轉(zhuǎn)化為硫酸鹽;②pH較高時,氫氧化氧鐵為膠狀沉淀;③在我國,富礦少、貧礦多,品位低于5%的礦山屬于貧礦?;卮鹣铝袉栴}:

充分萃取,提高Zn2+的萃取率、以提高Zn2+的利用率分液H2SO4

e

考點(diǎn)3化工流程中方程式的書寫與計(jì)算核

理1.化工流程中化學(xué)方程式的書寫思路獲取信息首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式,再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型確定類型類型1元素化合價無變化則為非氧化還原反應(yīng),遵循質(zhì)量守恒定律類型2元素化合價有變化則為氧化還原反應(yīng),除遵循質(zhì)量守恒外,還要遵循得失電子守恒規(guī)律規(guī)范作答最后根據(jù)題目要求寫出化學(xué)方程式或離子方程式(需要遵循電荷守恒規(guī)律)即可

研考向

化工流程中方程式的書寫與計(jì)算例3用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下:已知:MnO2是一種兩性氧化物;25℃時相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10-16.31×10-38.61×10-32.31×10-12.7回答下列問題:(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是__________________________________,MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為___________________________________________________________。(2)凈化時需先加入的試劑X為________(填化學(xué)式),再使用氨水調(diào)溶液的pH,則pH的理論最小值為________(當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10-5mol·L-1時,可認(rèn)為該離子沉淀完全)。(3)碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________。增大接觸面積,充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率MnO2+BaS+H2O===Ba(OH)2+MnO+SH2O24.9

練3某廢釩渣(主要成分為V2O3,含有少量Al2O3、CaO)為原料生產(chǎn)V2O5的工藝流程如圖:已知:釩酸(H3VO4)是強(qiáng)酸,NH4VO3難溶于水;+5價釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如表。pH4~66~88~1010~12主要離子

V2O5+

H2C2O4+4H+===2VO2++2CO2↑+3H2O

??季殹ぷヂ鋵?shí)1.LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMn2O4的流程如下:已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16?;卮鹣铝袉栴}:(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。為提高溶礦速率,可采取的措施________(舉1例)。(2)加入少量MnO2的作用是________________。不宜使用H2O2替代MnO2,原因是_____________________________________。MnCO3+H2SO4===MnSO4+H2O+CO2↑粉碎菱錳礦將Fe2+氧化為Fe3+Fe3+可以催化H2O2分解(3)溶礦反應(yīng)完成后,反應(yīng)器中溶液pH=4,此時c(Fe3+)=________mol·L-1;用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7,除去的金屬離子是________。(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有_________。(5)在電解槽中,發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________。隨著電解反應(yīng)進(jìn)行,為保持電解液成分穩(wěn)定,應(yīng)不斷________。電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用。(6)煅燒窯中,生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________。2.8×10-9Al3+BaSO4、NiS

加水

解析:根據(jù)題給的流程,將菱錳礦置于反應(yīng)器中,加入硫酸和MnO2,可將固體溶解為離子,將雜質(zhì)中的Fe、Ni、Al等元素物質(zhì)也轉(zhuǎn)化為其離子形式,同時,加入的MnO2可以將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+;隨后將溶液pH調(diào)至約等于7,此時,根據(jù)已知條件給出的三種氫氧化物的溶度積可知,可以將溶液中的Al3+沉淀出來;隨后加入BaS,可以將溶液中的Ni2+沉淀,得到相應(yīng)的濾渣;后溶液中含有大量的Mn2+,將此溶液置于電解槽中電解,得到MnO2,將MnO2與碳酸鋰共同煅燒得到最終產(chǎn)物L(fēng)iMn2O4。(1)菱錳礦中主要含有MnCO3,加入硫酸后可以與其反應(yīng),硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnCO3+H2SO4===MnSO4+H2O+CO2↑;為提高溶礦速率,可以將菱錳礦粉碎。(2)根據(jù)分析,加入MnO2的作用是將酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化為Fe3+,但不宜使用H2O2氧化Fe2+,因?yàn)镸n2+和氧化后生成的Fe3+可以催化H2O2分解,原料利用率低。

2.以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。已知:酸性條件下,MnO2的氧化性強(qiáng)于Fe3+。(1)“浸錳”過程是在H2SO4溶液中使礦石中的錳元素浸出,同時去除FeS2,有利于后續(xù)銀的浸出;礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。①“浸錳”過程中,發(fā)生反應(yīng)MnS+2H+===Mn2++H2S↑,則可推斷:Ksp(MnS)______(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。②在H2SO4溶液中,銀錳精礦中的FeS2和氧化錳礦中的MnO2發(fā)生反應(yīng),則浸錳液中主要的金屬陽離子有__________。>Fe3+、Mn2+(2)“浸銀”時,使用過量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作為浸出劑,將Ag2S中的銀以[AgCl2]-形式浸出。①將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:②結(jié)合平衡移動原理,解釋浸出劑中Cl-、H+的作用:__________________________________________________________。2Fe3++Ag2S+4Cl-?2Fe2++2[AgCl2]-+SCl-與Ag2S電離出的Ag+結(jié)合生成[AgCl2]-,使平衡正向移動,提高Ag2S的浸出率;H+可抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀(3)“沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑。①該步反應(yīng)的離子方程式有______________________________________________。②一定溫度下,Ag的沉淀率隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。解釋t分鐘后Ag的沉淀率逐漸減小的原因:________________________。(4)結(jié)合“浸錳”過程,從兩種礦石中各物質(zhì)利用的角度,分析聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢:________________________________________。2[AgCl2]-+Fe===Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe===3Fe2+Fe2+被氧氣氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+把Ag氧化為Ag+可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中,得到MnSO4,同時將銀元素和錳元素分離開;生成的Fe3+還可以用于浸銀,節(jié)約氧化劑解析:(1)①“浸錳”過程中,礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中,MnS發(fā)生反應(yīng)MnS+2H+===Mn2++H2S↑,硫化錳溶于強(qiáng)酸而硫化銀不溶于強(qiáng)酸,則可推斷:Ksp(MnS)>Ksp(Ag2S);②根據(jù)信息,在H2SO4溶液中二氧化錳可將Fe2+氧化為Fe3+,自身被還原為Mn2+,則浸錳液中主要的金屬陽離子有Fe3+、Mn2+。(2)①Ag2S中S元素化合價升高,F(xiàn)e元素化合價降低,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒,該離子方程式為2Fe3++Ag2S+4Cl-?2Fe2++2[AgCl2]-+S;②Cl-與Ag2S電離出的Ag+結(jié)合生成[AgCl2]-,使平衡正向移動,提高Ag2S的浸出率;H+可抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀。(3)①鐵粉可將[AgCl2]-還原為單質(zhì)銀,過量的鐵粉還可以與鐵離子發(fā)生反應(yīng),因此離子方程式為2[AgCl2]-+Fe===Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe===3Fe2+;②溶液中生成的Fe2+會被空氣中的氧氣緩慢氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+把部分Ag氧化為Ag+,因此tmin后銀的沉淀率逐漸降低。(4)聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢在于“浸錳”過程可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中,將銀元素和錳元素分離開,利用MnO2的氧化性將FeS2中的Fe2+氧化為Fe3+,同時生成的Fe3+還可以用于浸銀,節(jié)約氧化劑,同時得到MnSO4。3.鈰可用作優(yōu)良的環(huán)保材料,現(xiàn)以氟碳鈰礦(CeFCO3,含F(xiàn)e2O3、FeO等雜質(zhì))為原料制備

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論