高三化學二輪復習 化學工藝流程題解題模型建立

黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3鋁士礦赤鐵礦Fe2O3赤銅礦Cu2O

孔雀石Cu2(OH)2CO3化學工藝流程題

解題模型建立化學工藝流程題的結構題干：一般是簡單介紹工藝生產(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的(包括副產(chǎn)品)；流程圖：主要用框圖形式將操作或物質轉換之間的關系或原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；問題：主要是根據(jù)流程中涉及到的化學知識設置成系列問題，構成一道完整的化學試題。建?；顒?原料產(chǎn)品題干流程圖1.某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3，含有FeS2、SiO2雜質)與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯(lián)合焙燒法制備BiOCl和MnSO4，工藝流程如下：思考：下列問題主要考查了工業(yè)流程中哪些方面的內(nèi)容？(1)為了提高焙燒效率，可采取的措施為_____。a.進一步粉碎礦石

b.鼓入適當過量的空氣

c.降低焙燒溫度(2)Bi2S3在空氣中單獨焙燒生成Bi2O3，反應的化學方程式為__________________________________。(3)“酸浸”中過量濃鹽酸的作用為：①充分浸出Bi3＋和Mn2＋；

②__________________。(4)濾渣的主要成分為______(填化式)。(5)生成氣體A的離子方程式為___________________________。(6)加入金屬Bi的目的是__________________。建模活動2yaunlia原原料料o原料核心過程產(chǎn)品思考：原料的預處理有哪些方法①燒灼（煅燒、焙燒）：改變結構，是一些物質能溶解。并使一些雜質高溫下氧化分解；②溶解：包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等；③粉碎、研磨：增大表面積，加快后續(xù)過程溶解或反應速率。MnO2

Mn2O3

Mn2+

MnSO4FeS2

Fe2O3

Fe3+

Fe2+Bi2S3

Bi2O3

Bi3+

BiOCl在此流程中錳、鐵、鉍元素的轉化過程有哪些？將各元素轉化成氧化物Bi2S3Bi2S3、FeS2、SiO2、MnO2Bi2O3、SO2Fe2O3、SiO2Mn2O3、MnSO4已知：①焙燒時過量的MnO2分解為Mn2O3，F(xiàn)eS2轉變?yōu)镕e2O3；②金屬活動性：Fe>(H)>Bi>Cu；核心過程O2O2O2HClSO2HClBiHClH2O

開始沉淀pH完全沉淀pHFe2＋6.58.3Fe3＋1.62.8Mn2＋8.110.1yaunlia原原料料o工業(yè)流程題的解題模型原料核心過程產(chǎn)品預處理分離分元素轉化分離提純分離分分離提純分離提純分離分條件控制分離提純核心過程的建模建構核心過程陌生問題元素轉換條件控制試劑的選擇溶液PH深挖題干信息物質本身性質非氧化還原反應氧化還原反應溫度洗滌劑的選擇沉淀劑的選擇分離提純蒸發(fā)結晶趁熱過濾過濾重結晶蒸發(fā)濃縮冷卻結晶分液[2021·全國乙卷，26]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，有關金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表金屬離子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pH3.24.711.113.8“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應，MgO、CaO、Fe2O3轉化為相應的硫酸鹽,Al2O3轉化為硫酸鋁銨。變式訓練----練一練(1)“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉化為相應的硫酸鹽，寫出Al2O3轉化為NH4Al(SO4)2的化學方程式____。(2)“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___________________。(3)“母液①”中Mg2＋濃度為__________mol·L－1。(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”，最適合的酸是_________，“酸溶渣”的成分是______________。(5)“酸溶”后，將溶液適當稀釋并加熱，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，該反應的離子方程式是________________________________________。(6)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pH3.24.711.113.8“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應，MgO、CaO、Fe2O3轉化為相應的硫酸鹽,Al2O3轉化為硫酸鋁銨。討論：在此流程中鋁、鎂、鐵、鈣、鈦元素的轉化過程有哪些？yaunlia原原料料o原料核心過程產(chǎn)品(1)“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉化為相應的硫酸鹽，寫出Al2O3轉化為NH4Al(SO4)2的化學方程式__________________________。(2)“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___________________。(3)“母液①”中Mg2＋濃度為__________mol·L－1。(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”，最適合的酸是_________，“酸溶渣”的成分是______________。(5)“酸溶”后，將溶液適當稀釋并加熱，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，該反應的離子方程式是________________________________________。(6)將“母液①”和“母液②”混合，吸收尾氣，經(jīng)處理得________，

循環(huán)利用。(NH4)2SO4硫酸SiO2、CaSO4Fe3＋、Al3＋、Mg2＋1.0×10－6高溫Al2O3+4(NH4)2SO4====2NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O

我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質）為原料制備金