高考化學(xué)大題逐空突破系列（全國通用）01 ?？碱}空1 原料預(yù)處理的常用方法 （附答案解析）

PAGE?？碱}空1原料預(yù)處理的常用方法【高考必備知識(shí)】預(yù)處理操作作用或目的分析研磨、霧化將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化，增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分目的：提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率等增大接觸面積的方法：固體——粉碎、研磨；液體——噴灑；氣體——用多孔分散器等浸取(即浸出/溶解)向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等水浸與水接觸反應(yīng)或溶解，使原料變成離子進(jìn)入溶液中酸浸在酸性溶液[如：用(濃)硫酸、鹽酸等]中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的過程；酸還能溶解金屬氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解等堿浸去油污，在堿性溶液中使兩性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，溶解鋁、二氧化硅等，不溶物通過過濾除去的過程醇浸提取有機(jī)物，常采用有機(jī)溶劑(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有機(jī)物浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(工業(yè)上往往為了追求更多轉(zhuǎn)化)提高浸出率的措施：①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應(yīng)更加充分③增大反應(yīng)物(酸、堿)的濃度；④適當(dāng)升溫(加熱)灼燒(焙燒)除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化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除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)(如碳酸鹽沉淀)等煅燒改變結(jié)構(gòu)，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【題組訓(xùn)練】1．氯化磷酸三鈉[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]的熔點(diǎn)為62℃，常溫下較穩(wěn)定，受熱易分解，具有良好的滅菌、消毒、漂白作用，可廣泛地用于醫(yī)院、餐館、食品加工等行業(yè)。一種以磷礦石[主要成分為Ca5(PO4)3F]為原料生產(chǎn)氯化磷酸三鈉的工藝流程如圖?；卮鹣铝袉栴}：磷礦石制成磷礦粉的目的是___________________________________________________________________2．硝酸銅晶體[Cu(NO3)2·6H2O]，是一種重要的化工原料，常用于農(nóng)藥、鍍銅、搪瓷等工業(yè)。以輝銅礦(主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備硝酸銅晶體的某工藝如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：“浸取”時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施有_______________________________________________(任寫一點(diǎn))3．高錳酸鉀生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢錳渣(主要成分為MnO2、KOH、MgO和Fe2O3)可用于制備MnSO4晶體，工藝流程如下：提高“反應(yīng)Ⅰ”速率可采取的措施是_____________________________________(除“加熱”外，任寫一種)4．濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣主要含鋅、鎘(Cd)、銅、鐵、鈷(Co)等金屬單質(zhì)。利用銅鎘渣可生產(chǎn)Cu、Cd及ZnSO4·7H2O等，其生產(chǎn)流程如圖：如表是部分金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.1mol·L－1計(jì)算)氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cd(OH)2Zn(OH)2開始沉淀的pH1.97.07.25.4沉淀完全的pH3.29.09.58.2提高銅鎘渣的“浸出”速率的措施有________________________________(寫出1條即可)5．某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是___________________________________6．硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是一種重要的工業(yè)原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工業(yè)制法如下。請(qǐng)回答：步驟①中堿液洗滌的目的是__________________________7．某工廠從廢含鎳有機(jī)催化劑中回收鎳的工藝流程如圖所示(已知廢催化劑中含有Ni70.0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有機(jī)物，鎳及其化合物的化學(xué)性質(zhì)與鐵的類似，但Ni2＋的性質(zhì)較穩(wěn)定)?；卮鹣铝袉栴}：已知：部分陽離子以氫氧化物的形式完全沉淀時(shí)的pH如下表所示。沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2用乙醇洗滌廢催化劑的目的是____________________8．三氧化二鎳(Ni2O3)是重要的電子元件材料和蓄電池材料，工業(yè)上利用含鎳廢料(主要成分為鎳、鋁、氧化鐵、碳等)提取Ni2O3，工業(yè)流程如圖：“預(yù)處理”操作可以選擇用______________________來除去廢舊鎳電池表面的礦物油污9．無水AlCl3可用作有機(jī)合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)制備無水AlCl3的流程如下：氯化爐中通入O2的目的是______________________________________10．草酸鈷是制作氧化鈷和金屬鈷的原料。一種利用含鈷廢料（主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有機(jī)物等）制取CoC2O4的工藝流程如下：：“550℃焙燒”的目的是__________________________________11．CuCl是有機(jī)合成的重要催化劑，并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料(含F(xiàn)e、Al及其化合物、SiO2雜質(zhì))，生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下：物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7已知：CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀煅燒的主要目的是______________________________________12．ZrO2常用作陶瓷材料，可由鋯英砂(主要成分為ZrSiO4，也可表示為ZrO2·SiO2，還含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))通過如下方法制?。阂阎篫rSiO4能與燒堿反應(yīng)生成可溶于水的Na2ZrO3，Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成ZrO2＋濾渣Ⅲ制備ZrO2的方法是___________________________________13．鈀(Pd)是一種不活潑金屬，含鈀催化劑在工業(yè)、科研上用量較大。某廢鈀催化劑(鈀碳)中含有鈀(5%～6%)、碳(93%～94%)、鐵(1%～2%)以及其他雜質(zhì)，故鈀碳具有很高的回收價(jià)值。如圖是利用鈀碳制備氯化鈀(PdCl2)和Pd的流程，回答下列問題：“鈀碳”焚燒過程中空氣一定要過量，目的是____________________14．碳酸鍶(SrCO3)是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于生產(chǎn)鍶鐵氧體磁性材料。一種以菱鍶礦(含80%～90%SrCO3，少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)制備高純碳酸鍶的工藝流程如下：菱鍶礦、焦炭混合粉碎的目的是_________________________________________________________15．錫常用于制造保險(xiǎn)絲等合金。工業(yè)上以錫精礦(主要含錫、鐵、銅、銀、鉛、鎢等硫化物和砷化物)為原料制備錫，其流程如下：“熔煉”時(shí)使用焦炭粉，粉碎焦炭的目的是______________________________________________________16．堿式硫酸鋁[(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]溶液可用于煙氣脫硫。實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁溶液，實(shí)驗(yàn)流程如下：已知“調(diào)pH”的反應(yīng)為(2－x)Al2(SO4)3＋3xCaCO3＋3xH2O=2[(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]＋3xCaSO4＋3xCO2↑?！八峤睍r(shí)適當(dāng)增大H2SO4溶液濃度的目的是__________________________________，能達(dá)到相同目的的方法還有______________________________(任寫一種)17．利用廢鎳電池的金屬電極芯(主要成分為Co、Ni，還含少量Fe、Al等)生產(chǎn)醋酸鈷晶體、硫酸鎳晶體的工藝流程如下。已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2開始沉淀pH2.27.47.60.14.07.6完全沉淀pH3.28.99.21.15.29.2用硫酸浸取金屬電極芯時(shí)，提高浸取率的方法有______________(寫出一種合理方法即可)。【?？碱}空1原料預(yù)處理的常用方法】答案1．增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更加充分2．粉碎輝銅礦、適當(dāng)提高溫度、不斷地?cái)嚢?．適當(dāng)增大硫酸的濃度、攪拌等4．適當(dāng)升高浸取液溫度(或?qū)~鎘渣磨制成粉末等)解析：升高溫度、增大反應(yīng)物表面積等均可提高反應(yīng)速率5．除去油脂，溶解鋁及其氧化物解析：因?yàn)閺U鎳催化劑表面沾有油脂，所以“堿浸”的目的是除去油脂，同時(shí)還可以溶解催化劑中混有的鋁及氧化鋁雜質(zhì)。6．除去油污和鋅層解答

：用堿性的Na2CO3溶液洗去表面的油污及Zn層，得到純固體Fe7．溶解、除去有機(jī)物解析：用乙醇洗滌的目的是溶解并除去有機(jī)物雜質(zhì)，利用蒸餾的方法可將乙醇與其他有機(jī)物分離開；只有SiO2不與硫酸反應(yīng)，故濾渣a的成分是SiO28．酒精清洗9．與C反應(yīng)，提供反應(yīng)所需的熱量10．除去碳和有