2024山東化學(xué)高考復(fù)習(xí)5 化學(xué)工業(yè)流程

專題5化學(xué)工業(yè)流程

五年高考

真題賞析

（2022山東,17,13分）工業(yè)上以氟磷灰石［Ca5F（PO4）3，含SiO,等雜質(zhì)］為原料生產(chǎn)磷酸和石膏，工

藝流程如下:原料成分目標(biāo)產(chǎn)物

硫酸與氯磷灰石反應(yīng)生成

CaSOv113POVHF,HF將磷酸提取線

SiO,轉(zhuǎn)化為二元強(qiáng)酸H/SiFc,

釋放出的尾氣為HF

回答下列問題：石膏生成線

（1）酸解時(shí)有HF產(chǎn)生。氫氟酸與SiO2反應(yīng)生成二元強(qiáng)酸&SiF6,離子方程式為

乩與《為二元強(qiáng)酸,與Naco3轉(zhuǎn)化為Na^iF6沉淀

O2

（2）部分鹽的溶度積常數(shù)見下表。精制I中，按物質(zhì)的量之比鹿（Na2co3）：n（SiFD=1：1加

入Na2cO3脫氟，充分反應(yīng)后，c（Na+）mol?Li；再分批加入一定量的BaCO-首

-----二b'

BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4

K*1.0x10-64.0x1O-69.0x10,,l.OxlO'10

（3）S0；濃度（以SO3%計(jì)）在一定范圍時(shí)，石膏存在形式與溫度、H3PO4濃度（以P2O5%計(jì)）的

關(guān)系如圖甲所示。酸解后，在所得100工、P2O5%為45的混合體系中，石膏存在形式為

（填化學(xué)式）；洗滌時(shí)使用一定濃度的硫酸溶液而不使用水，原因是，回

收利用洗滌液X的操作單元是；一/定溫度下，石膏存在形式與溶液中P2O5%和

SO3%的關(guān)系如圖乙所示，下列條件能實(shí)現(xiàn)酸解脫得石膏結(jié)晶轉(zhuǎn)化的是（填標(biāo)號）。

24040

■\：：：...............

11111111

3511tli1

1\1/

2001l1il

；XCaS0430

111//:CaSO?().5H,0

..1604

25X11\111111

CaSO-

4?、、，1...............................................................

.120—20_____4____4_____bk.____1______i.____A______i______t______

Illi

1---------------------------------????

.80?------------??15~"T-

■CaSO?2H,()10

404、：、、:：

CaSO4j2H,0X

?lllX5??-??--「一二「-

'?;??\

00

01020304060051015202530354045

PR%I*%

圖甲圖乙

A.65霓.P2O5%=15、S()3%=15B.80B,P205%=10,S03%=20

C.65C.P20,%=10.S03%=30D.80工h2。5%=10、S()3%=10

解題思路①酸解、過濾后得到粗磷酸和CaSO”,結(jié)合問題⑴可知,酸解時(shí)硫酸與CasF(PO4)3反應(yīng)生成

H3P。4、CaSCKHF部分HF與SiO2反應(yīng)生成二元強(qiáng)酸也價(jià)6。

②通過題表中給出的Kp可知,Na2c。3脫氟的原理是NazSiF6難溶于水;然后加入BaC03通過沉淀的轉(zhuǎn)

化，繼續(xù)除雜。

③數(shù)形結(jié)合,利用數(shù)學(xué)坐標(biāo)系知識，從"橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)”所表示的物理量，結(jié)合圖中"線"，分析圖中某

"點(diǎn)"的意義。

解析

國硫祗為■確商「三元通南￡§耳二

CaSO.的飽和溶液的混合物

\----------1------------------------------------------------->

硫酸尾

溶液氣

粗

酸

磷

磷

氟磷過一

解

酸

灰石濾酸

濾渣

洗滌液X-石膏

(l)H2SiF6為二元強(qiáng)酸，故反應(yīng)的離子方程式為6HF+SiO2===2H*+Si哈+2H2O。

(2)精制I中，按物質(zhì)的量之比n(Na2co3)：n(SiFf)=1：1加入Na2c。3脫氟，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

H2SiF6+Na2CO3—NazSiFel+COzT+HzO,析出NazSiFe的溶液是飽和溶液，存在Na2SiF6(s)=

2Na+(aq)+Si瞪(aq),則NazSiF6的溶度積Ksp=c2(Na+>c(SiF約=4c3(SiF約，結(jié)合題表中數(shù)據(jù)

知,c(SiF/)=mo卜1/1=1.0x10-2mol-L/i,故c(Na+)=2c(Si理)=2.0x10-2molLI;同時(shí)溶液中還有硫

酸鈣的飽和溶液廁c(Ca2+)=c(S0幻=49.0x10"mol-Li=3.0xlO-2molU;再分批加入一定量的BaCO3,

當(dāng)BaSiFe沉淀開始生成時(shí),c(Ba2+)=?荷/mol-L^l.OxlO'4molL1,當(dāng)BaS04沉淀開始生成

時(shí),c(Ba2+)=.崇算；mol-Li?3.3xlO-9mo卜L”,因此，首先轉(zhuǎn)化為沉淀的離子是S0￡

(3)根據(jù)題圖甲中的坐標(biāo)信息，酸解后,在所得100℃、P2O5%為45的混合體系中，石膏存在形式為

CaS040.5H20oCaSO’在硫酸中的溶解度小于在水中的，因此，洗滌時(shí)使用一定濃度的硫酸溶液而不使用

水的原因是減少CaSO4的溶解損失才是高產(chǎn)品石膏的產(chǎn)率。洗滌液X中含有硫酸,酸解時(shí)使用的是硫酸

溶液，因此，回收利用洗滌液X的操作單元是酸解。A、B、C、D四項(xiàng)中ROs%和SO3%的關(guān)系坐標(biāo)分別

為(15,15)、(10,20)、(10,30)、(10,10),在題圖乙中找出相應(yīng)坐標(biāo)對應(yīng)的點(diǎn)，點(diǎn)落在CaSO4-2H2O區(qū)域內(nèi)

即可(注意溫度限制)。

答案(l)6HF+SiO2===2H++Si瞪+2比0

(2)2.0xl0-2SO1"

⑶CaSOMS%。抑制CaSO4的溶解提高產(chǎn)品石膏的產(chǎn)率酸解AD

高考趨勢練

1.(2022河北,8,3分)LiBr溶液可作為替代氟利昂的綠色制冷劑。合成LiBr工藝流程如下:

—LiBr

濾渣氣體

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.還原工序逸出的BB用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回還原工序

B.除雜工序中產(chǎn)生的濾渣可用煤油進(jìn)行組分分離

C.中和工序中的化學(xué)反應(yīng)為Li2co3+2HBr^==CO2T+2LiBr+H2O

D.參與反應(yīng)的n(Br2)：n(BaS)：n(H2so4)為1：1：1

答案A

2.(2023山東,17,12分)鹽湖鹵水(主要含Na*、Mg2+、Li\C卜、SO木和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。

一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備Li2c。3的工藝流程如下:

鹽酸HC1氣體生石灰

含硼固體固體濾渣1

純堿飽和N%C()3溶液

濾渣nNaClLi,co,

已知:常溫下,Kp(Li2co3)=2.2x104相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示。

T

c120

x

80

aD

O

D40

.12

當(dāng)

、

。1.5

鹿1.0

B

20406080100

溫度/七

回答下列問題:

(1)含硼固體中的B(OH)3在水中存在平衡:B(OH)3+H2。=H++[B(OH)4](常溫下,Ka=10-924);B(OH)3與

NaOH溶液反應(yīng)可制備硼砂Na2B405(0H)4-8H20o常溫下，在0.10mol-L＞硼砂溶液中,[BMsBHkP-水解

生成等物質(zhì)的量濃度的B(0H)3和該水解反應(yīng)的離子方程式為，該

溶液pH=,

(2)濾渣I的主要成分是(填化學(xué)式);精制I后溶液中Li+的濃度為2.0molLL則常溫下精制II

過程中CO]-濃度應(yīng)控制在mol-L-i以下。若脫硼后直接進(jìn)行精制I,除無法回收HC1外,還將增

加的用量(填化學(xué)式)。

⑶精制II的目的是；進(jìn)行操作X時(shí)應(yīng)選擇的試劑是，若不進(jìn)行該

操作而直接濃縮,將導(dǎo)致O

答案(lHBHsCOHbP+SFhOu"2B(OH)3+2[B(OH)4]-9.24

(2)CaS()4、Mg(OH)25.5x10-3CaO、Na2cO3

(3)除去精制I引入的Ca2+鹽酸Li2c03、LiOH與NaCl一同析出,造成沉鋰步驟制得的Li2c。3減少

3.(2023湖南,17,15分)超純Ga(CH3)3是制備第三代半導(dǎo)體的支撐源材料之一。近年來，我國科技工作者

開發(fā)了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術(shù)，在研制超純Ga(CHj3方面取得了顯著成果。

工業(yè)上以粗錫為原料，制備超純Ga(CH3)3的工藝流程如下：

殘?jiān)僄a&Hj_

(純度》99.9999疝

已知:①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和A1相似,Ga的熔點(diǎn)為29.8℃;

②Et20(乙醛)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(CH33Et2OCH3INR3

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?45c的原因

是，陰極的電極反應(yīng)式

為；

鉗棒」右和棒

二:WNaOH溶液二二二

出料口陽極殘液出口

⑶"合成Ga(CH3)3(EtzO)”工序中的產(chǎn)物還包括MgL和CH3MJ,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程

式；

(4)"殘?jiān)?經(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(cuò)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)3

D.用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CH3)3和CH31

(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；

⑺比較分子中的C—Ga—C鍵角大小:Ga(CH3)3Ga(CH3)3(Et2O)(iI">"或其原

因是0

答案(1)分子晶體

⑵確保Ga處于液態(tài)，易于分離GaO3+3e+2H=Ga+40Hl或Ga(0H)[+3e==Ga+40H]

(3)Ga2Mgs+8CH3l+2Et2O==2Ga(CH3)3(Et2O)+3Mgi2+2CH3Mgi

(4)CH4

⑸D

(6)Ga(CH3)3與Et20的沸點(diǎn)相近，不易分離，而Ga(CH3)3與NR3的沸點(diǎn)相差較大，將Ga(CH3)3(NR3)^

后，蒸儲時(shí)可得到超純Ga(CH3)3

(7>Ga(CH3)3中Ga采取sp2雜化Ga(CH3)3(Et2。)中Ga采取sp3雜化，前者C—Ga—C的鍵角大于后

者

4.(2023全國甲,26,14分)BaTiOs是一種壓電材料。以BaSO’為原料，采用下列路線可制備粉狀

BaTiO3.

水酸

BaSO4

過量碳粉一

過量氯化鈣CO濾渣

母液

Ti(：l4

水(NHJC,O4

II,

溶罐H沉淀H熱分解iBaTiO,

丁

濾液

回答下列問題:

(1)"焙燒"步驟中碳粉的主要作用是

(2)"焙燒"后固體產(chǎn)物有BaCL、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。"浸取"時(shí)主要反應(yīng)的離子方

程式為O

(3)"酸化"步驟應(yīng)選用的酸是(填標(biāo)號)。

a.稀硫酸b.濃硫酸c.鹽酸d.磷酸

(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行?其原因是。

(5)"沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O42的化學(xué)方程式為。

(6)"熱分解"生成粉狀鈦酸鋼,產(chǎn)生的nc°z：nco=。

答案(D作還原劑，將BaSO,轉(zhuǎn)化為易溶于水的BaS

(2)Ca2++S2-^=CaSl(3)c

(4)不可行，若直接酸浸，會導(dǎo)致CaS溶解,無法將S元素轉(zhuǎn)化為沉淀除去

(5)TiC14+3(NH4)2C2O4+BaC12+H2O===BaTiO(C2()4)21+H2c2O4+6NH4cl

5.(2023全國乙,27,15分)LiMn??！鳛橐环N新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱鎰礦(MnCCE含有

少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMnzCU的流程如下：

硫酸MnO,石灰乳BaS

JI||

菱鎰礦T?應(yīng)城匕———T分離器H電解槽h

-------1倜pHM_-T-~_j------

濾渣電解廢液

CO,和O,碳酸鋰

I

LiMn,()4-----煨燒窯--MnO?一

B^：Ksp[Fe(OH]3]=2.8xlO-39Ksp[Al(OH)3]=1.3xlO-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5xlO-i60

回答下列問題：

(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為o為提高溶礦速率，

可采取的措施是(舉1例)。

(2)加入少量MnO2的作用是。不宜使用H2O2替代MnCh原因

是O

⑶溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH=4,此時(shí)c(Fe3+)=molU;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)燃燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式

是O

答案(l)MnC03+H2s。4——MnSO4+H2O+CO2t將礦石粉碎(其他合理答案均可)

(2)將Fe2+氧化為Fe3+%。2在Fe3*、Mn?+等的催化作用下會快速分解

(3)2.8x10-9A13+

(4)NiS、BaSO4

(5)Mn2++2H2?！狹nOzl+H2T+2H+補(bǔ)充MnSO,溶液，及時(shí)排出電解廢液

高溫

(6)8MnOz+2Li2co4LiMn2()4+2CO2TA+O2t

6.(2023新課標(biāo),27,14分)銘和機(jī)具有廣泛用途。銘鋼渣中絡(luò)和鋼以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)

為鐵、鋁、硅、磷等的化合物。從鋁鋼渣中分離提取銘和鋼的一種流程如下圖所示。

MgSO4

溶液

Na,CO,稀(NH^SO,稀Na,S,O5

NaOH1120H2SO4溶液H2SO4溶液

通空氣|\IWpHI|調(diào)pH*

［屋￥+癡小也卜響調(diào)*OH),

水浸渣濾渣最渣v,0,

已知:最高價(jià)鋁酸根在酸性介質(zhì)中以口2。歹存在，在堿性介質(zhì)中以CrO亍存在。

回答下列問題：

(1)燃燒過程中，鋼和鋁被氧化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽，其中含鋁化合物主要為(填化

學(xué)式)。

(2)水浸渣中主要有Si02和。

⑶"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MgSiCh和MgNH4P0,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(shí)，會導(dǎo)

致______________________________________________________________________________________

pH>9時(shí)，會導(dǎo)

致______________________________________________________________________________________

(5)"分離鋼”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<l時(shí),溶解為V01或V03+；在

堿性條件下,溶解為VO3或V0如上述性質(zhì)說明V2O5具有(填標(biāo)號)。

A.酸性B.堿性C.兩性

(6)"還原"步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2s2。5)溶液，反應(yīng)的離子方程式

為.

答案(l)Na2CrO4(2)Fe2()3(氧化鐵/三氧化鐵，鐵紅均可)(3)A1(OH)3

(4)P0：結(jié)合H+生成HPO彳/H2PO4/H3P0%不利于形成MgNH4P。4沉淀/不利于除盡磷Si不能除盡(除

+3+

凈)/生成Mg(0H)2/消耗Mg2+(5)C(6)2Cr20^+3S201+10H===4Cr+6SO1-+5H2O

7.(2023江蘇,14,15分)VzOs-WOs/TiOz催化劑能催化NH3脫除煙氣中的NO,反應(yīng)為

4NH3(g)+C)2(g)+4NO(g)—4N2(g)+6H20(g)AH=-1632.4kj-mol'i.

(1)催化劑的制備。將預(yù)先制備的一定量的WO3/TQ2粉末置于80c的水中，在攪拌下加入一定量的

NH4VO3溶液，經(jīng)蒸發(fā)、焙燒等工序得到顆粒狀V2O5-WO3/TiO2催化劑。在水溶液中V()3水解為H3V

沉淀的離子方程式為；反應(yīng)選用NH4VO3溶液而不選用NaVCh溶

液的原因是.

⑵催化劑的應(yīng)用。將一定物質(zhì)的量濃度的NO、O2、NH3(其余為N2)氣體勻速通過裝有V2O5-

WO3/TiO2催化劑的反應(yīng)器測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如下圖所示。反應(yīng)溫度在320?360℃范圍

內(nèi),NO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化不明顯的原因是；反應(yīng)溫度高于

380℃,N0轉(zhuǎn)化率下降,除因?yàn)檫M(jìn)入反應(yīng)器的NO被還原的量減少外，還有

(用化學(xué)方程式表示)。

10vr

8r

卓l

、

酷6rJA

7x-

g4z

汜(

(

22

0

100200300400

溫度/t

(3)廢催化劑的回收?；厥誚2O5-WO3/TiO2廢催化劑并制備NH4VO3的過程可表示為

Na2c(%固體4%H2s(L溶液NH4cl溶液

.燒『NHJO,

①酸浸時(shí)，加料完成后，以一定速率攪拌反應(yīng)。提高鋼元素浸出率的方法還

有0

②通過萃取可分離鋼和鋁，在得到的鋼酸中含有H4V4012O已知H4V4O12具有八元環(huán)結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)式可表

示為,

③向pH=8的NaVCh溶液中加入過量的NH4C1溶液，生成NH4V。3沉淀。已知:Kp(NH4Vo3)=1.7、10-3,加

過量NH4C1溶液的目的是?

80X:80X?

答案(l)VOg+2H2。一H3VO4I+OH或V()3+NHHH2O=^H3Vo4I+NH3制得的催化劑中不含

(2)在該溫度范圍內(nèi)，催化劑的活性變化不大，消耗NO的反應(yīng)速率與生成NO的反應(yīng)速率隨溫度升高而

催化劑

增大，對N0轉(zhuǎn)化率的影響相互抵消4NH3+5O2>380r4NO+6H2O

(3)①提高反應(yīng)溫度,延長浸出時(shí)間

③促進(jìn)NH4VCh充分沉淀

真題全面練

題型1無機(jī)化工流程與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

1.（2022江蘇,16,15分）實(shí)驗(yàn)室以二氧化鈾（CeOz）廢渣為原料制備C卜含量少的Cez（C（）3）3,其部分實(shí)驗(yàn)過

程如下：

稀

稀鹽酸、萃取硝氨水、

酸

山。?溶液氨水劑

HANH4HCO3

CeO,

Ce(CO),

廢渣2aI23

（1）"酸浸"時(shí)CeO2與H2O2反應(yīng)生成Ce3+并放出02,該反應(yīng)的離子方程式

為。

（2）pH約為7的CeCh溶液與NH4HCO3溶液反應(yīng)可生成Ce2（CO3）3沉淀，該沉淀中Cr含量與加料方式有

關(guān)。得到含C卜量較少的Ce2（CO3）3的加料方式為（填序號）。

A將NH4HCO3溶液滴加到CeCh溶液中

B.將CeCh溶液滴加到NH4HCO3溶液中

⑶通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程,可制備C卜含量少的Ce2（CO3）3。已知Ce3+能被有機(jī)萃取劑

（簡稱HA）萃取,其萃取原理可表示為

Ce3+（水層）+3HA（有機(jī)層）=Ce（A）3（有機(jī)層）+3H+（水層）

①加氨水"中和"去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是O

②反萃取的目的是將有機(jī)層Ce3+轉(zhuǎn)移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)條件或

采取的實(shí)驗(yàn)操作有（填兩項(xiàng)

③與"反萃取"得到的水溶液比較，濾去Ce2（CO3）3沉淀的濾液中，物質(zhì)的量減小的離子有（填

化學(xué)式）。

（4）實(shí)驗(yàn)中需要測定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce，+可用準(zhǔn)確濃度的（NH42Fe（SO4）2溶液滴定，以

苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，滴定反應(yīng)為Fe2++Ce4+——

Fe3++Ce3+。請補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案:①準(zhǔn)確量取25.00mLCe3+溶液［c（Ce3+）約為0.2加氧化劑將

Ce3+完全氧化并去除多余氧化劑后,用稀硫酸酸化，將溶液完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中后定容;②按規(guī)

定操作分別將0.02000mol-L-i(NH4)2Fe(SO4)2和待測Ce4+溶液裝入如圖所示的滴定管

中;③.

+

答案(l)6H+2CeO2+H2O2^2Ce^+O2t+4H2O

(2)B(3)①使萃取平衡正向移動(dòng)②適當(dāng)增大稀硝酸濃度、多次萃取分液③Ce3+、H+(4)在錐形

瓶中放入20.00mL待測Ce，+溶液加入數(shù)滴苯代鄰氨基苯甲酸指示劑，然后用(NH5Fe(S04)2溶液滴定,

當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲稳芤汉?溶液變成亮黃色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色時(shí)，停止滴定，記錄加入的

(NH4)2Fe(SOQ2溶液的體積

2.(2022遼寧,16,14分)某工廠采用輝劭礦(主要成分為Bi2s3,含有FeS2xSiO2雜質(zhì))與軟鎰礦(主要成分

為MnOz)聯(lián)合焙燒法制備BiOCl和MnSCU,工藝流程如下：

輝他礦一

軟鎰礦_

(過量廣

濾液

(MnSC^溶液)

金屬Bi

Bi()CI沉淀

濾液

(MnCl3,FeC4溶液)

已知:①焙燒時(shí)過量的MnOz分解為MnzO&FeSz轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3;

②金屬活動(dòng)性:Fe>(H)>Bi>Cu;

③相關(guān)金屬離子形成氫氧化物的pH范圍如下:

開始沉淀pH完全沉淀pH

Fe2+6.58.3

Fe3+1.62.8

Mn2+8.110.1

回答下列問題：

(1)為提高焙燒效率，可采取的措施為O

a.進(jìn)一步粉碎礦石

b.鼓入適當(dāng)過量的空氣

c.降低焙燒溫度

(2)Bi2s3在空氣中單獨(dú)焙燒生成Bi2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式

為______________________________________________________________________________________

O

(3)"酸浸"中過量濃鹽酸的作用為:①充分浸出Bi3+和

Mn2+;(2)_________________________________________________________________________________________

O

(4)濾渣的主要成分為(填化學(xué)式)。

(5)生成氣體A的離子方程式

為______________________________________________________________________________________

O

(6)加入金屬Bi的目的

是______________________________________________________________________________________

O

(7)將100kg輝劭礦進(jìn)行聯(lián)合焙燒，轉(zhuǎn)化時(shí)消耗1.1kg金屬Bi,假設(shè)其余各步損失不計(jì)，干燥后稱量

BiOCl產(chǎn)品質(zhì)量為32kg,滴定測得產(chǎn)品中Bi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78.5%0輝鋤礦中Bi元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

為O

小4高溫

答案⑴ab⑵2Bi2s3+9。2—2Bi2O3+6SO2

(3)抑制金屬離子水解(4)SiC>2

++

(5)Mn2O3+6H+2Cl===2Mn2+Cl2t+3H2O

⑹將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+(7)24.02%

3.(2022河北,15,14分)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備鍍鐵藍(lán)

Fe(NH0Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：

足員:H2s(),(50%)H股

黃鐵礦H,0NaClO,

加熱加2

-

工

一面—錢

空—

序溶…u沉氧_二洗

渣浸原解鐵化滌鐵

①藍(lán)

“JI-、

—1加熱干

PH=3牖

，

，^

母

濾

濾

”0,

液

渣

渣

①②

(NH4)2SO4

Na4[Fe(CN)J

回答下列問題：

(1)紅渣的主要成分為(填化學(xué)式);濾渣①的主要成分為(填化學(xué)式

(2)黃鐵礦研細(xì)的目的是o

(3)還原工序中,不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式

(4)工序①的名稱為，所得母液循環(huán)使用。

(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NHQ2Fe(CN)6中Fe的化合價(jià)為，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方

程式為O

⑹若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3-xH2O和(NH^SO,,所加試劑為和(填化學(xué)式,

不引入雜質(zhì))。

答案(l)Fe2O3Si02

(2)增大固液接觸面積，加快反應(yīng)速率才是高黃鐵礦的利用率

△

(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O_15FeSCU+8H2s04

(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌

(51+26Fe(NH4)2Fe(CN)6+C10g+6H+—6Fe(NH41FerCN)6+3H2O+Cl+6NHt

（6）七。2（合理即可）NH3?H2O（或NH.3）

流程分析：

還原后的溶液中含：氧化時(shí)Fe（CN）：中鐵

有FeSO.和：元素未被氧化

HM

)N

Ha^o\acl

\熱

洗

LH佞

溶

滌

B鐵

一

藍(lán)

/、

干

妙

/燥

-1=

濾

/H2SO4

渣渣

②(NHJSO」

NaJFe(CN)/

：酸浸液

江序①可：「浪拓版面聲物中鐵元素

\中含有：“等到硫酸

：均為價(jià)，沒有發(fā)牛氧化

gsoj」■亞鐵晶體+2

：還原反應(yīng)

4.（2022全國甲,26,14分）硫酸鋅（ZnSO”是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)

用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備,菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質(zhì)為Si02以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合

物。其制備流程如下：

濾渣①濾渣②濾渣③

7711c濾液④脫鈣鎂濾液③

ZnSO4-711,0----------過濾-------

濾渣④

本題中所涉及離子的氫氧化物溶度積常數(shù)如下表：

離子Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+

4.0x6.7x2.2x8.0x1.8x

KSp

10-3810-1710-2010-1610-ii

回答下列問題:

(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為?

(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有、。

(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH=5,最適宜使用的X是(填標(biāo)號)。

A.NH3-H2OB.Ca(0H)2C.NaOH

濾渣①的主要成分是、、。

(4)向80?90℃的濾液①中分批加入適量KMnCU溶液充分反應(yīng)后過濾，濾渣②中有MnOz,該步反應(yīng)的

離子方程式為.

(5)濾液②中加入鋅粉的目的是。

⑹濾渣④與濃H2SO4反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用,同時(shí)得到的副產(chǎn)物是、.

焙燒

答案⑴ZnCO：3—ZnO+CO2T

(2)升高溫度、不斷攪拌、充分粉碎、適當(dāng)提高硫酸濃度等(任選兩個(gè)，答案合理即可)

(3)BSiO2Fe(OH)3CaS04

z++

(4)MnO；+3Fe+7H2O-MnO2l+3Fe(OH)3l+5H

(5)除去銅離子

(6)硫酸鈣硫酸鎂

5.(2021河北,15,14分)綠色化學(xué)在推動(dòng)社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種熔

鹽液相氧化法制備高價(jià)鋁鹽的新工藝，該工藝不消耗除鋁鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料，不產(chǎn)

生廢棄物,實(shí)現(xiàn)了Cr-Fe-Al-Mg的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如下：

氣體A

NaFqO,溶液+物質(zhì)V(s)T工序③