第十二章　第59練　無(wú)機(jī)化工流程題的解題策略-2025年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)

1．利用某鈷礦石(主要成分為Co2O3)制取Co(OH)2粗品及其他工業(yè)產(chǎn)品的工藝流程如圖1所示。已知：浸出液中含有的陽(yáng)離子主要有H＋、Cu2＋、Co2＋、Fe2＋、Mg2＋?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)鈷礦石浸出時(shí)加入Na2SO3的目的為________________________________。(2)溶液中l(wèi)gc(X)(X表示Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Co2＋、Mg2＋、Ca2＋)與pH的變化關(guān)系如圖2所示(離子濃度小于10－5mol·L－1時(shí)可認(rèn)為已除盡)，在萃取余液中通入空氣的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，用熟石灰調(diào)pH至3.2，過(guò)濾1所得濾渣的主要成分為________________，萃取和反萃取的目的是________________。(3)用氧化鎂調(diào)濾液1的pH為9.1時(shí)，得到的氫氧化鈷粗品中含有的主要雜質(zhì)為____________，多次洗滌可提高粗產(chǎn)品中鈷含量?！斑^(guò)濾2”后所得濾液直接排放會(huì)造成水體污染，須進(jìn)行處理，用熟石灰調(diào)節(jié)pH使c(Mg2＋)≤10－5mol·L－1，則Ksp[Mg(OH)2]＝________。2．錳常用于制造合金錳鋼。某化工廠以軟錳礦(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3、CaO等少量雜質(zhì))為主要原料制取金屬錳的工藝流程如圖1所示。(1)“浸錳”步驟中往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成，溫度對(duì)“浸錳”反應(yīng)的影響如圖2所示。為減少M(fèi)nS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是______，“濾渣Ⅰ”的成分是____________(填化學(xué)式)。該步驟中可以再加入MnSO4以促進(jìn)“濾渣Ⅰ”析出，結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“濾液Ⅰ”中需要先加入MnO2充分反應(yīng)后再調(diào)pH，寫出加入MnO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。則常溫下CaF2在純水中的溶解度為________g。3．(2023·全國(guó)甲卷，26)BaTiO3是一種壓電材料。以BaSO4為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiO3?；卮鹣铝袉?wèn)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BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS?！敖　睍r(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________。(3)“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是______(填標(biāo)號(hào))。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(C2O4)2的化學(xué)方程式為________________________________。(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產(chǎn)生的∶nCO＝______________。4．[2022·遼寧，16(1)(2)(3)(4)(5)(6)]某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3，含有FeS2、SiO2雜質(zhì))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：已知：①焙燒時(shí)過(guò)量的MnO2分解為Mn2O3，F(xiàn)eS2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pHFe2＋6.58.3Fe3＋1.62.8Mn2＋8.110.1回答下列問(wèn)題：(1)為提高焙燒效率，可采取的措施為_______________________________________________。a．進(jìn)一步粉碎礦石b．鼓入適當(dāng)過(guò)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___________________________。(3)“酸浸”中過(guò)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__________(填化學(xué)式)。(5)生成氣體A的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)加入金屬Bi的目的是__________________________________________________________。5．以固體廢鋅催化劑(主要成分為ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO、SiO2)為原料制備鋅的工藝流程如圖。已知：①“浸取”時(shí)，ZnO、CuO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋進(jìn)入溶液；②25℃時(shí)，Ksp(CuS)＝6.4×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24；③深度除雜標(biāo)準(zhǔn)：溶液中eq\f(n雜質(zhì)離子,n\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(ZnNH34))2＋)))≤2.0×10－6。(1)為提高鋅浸出率，采取的措施是__________________________；“浸取”溫度為30℃時(shí)，鋅浸出率可達(dá)90.6%，繼續(xù)升溫浸出率反而下降，其原因?yàn)開________________________。(2)“操作a”的名稱為________________。(3)“深度除錳”是在堿性條件下將殘留的Mn2＋轉(zhuǎn)化為MnO2，離子方程式為________________________________________________________________________________________。(4)“深度除銅”時(shí)，鋅的回收率、除銅效果[除銅效果以反應(yīng)后溶液中銅鋅比eq\f(nCu2＋,n\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(ZnNH34))2＋)))表示]與(NH4)2S加入量[以eq\f(n實(shí)際用量,n理論用量)×100%表示]的關(guān)系曲線如圖所示。①當(dāng)(NH4)2S加入量≥100%時(shí)，鋅的回收率下降的原因是________________________________________________________________________________________________________(用離子方程式表示)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______________(已知[Zn(NH3)4]2＋的K穩(wěn)＝eq\f(c{\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(ZnNH34))2＋},cZn2＋·c4NH3)＝2.9×109)。②“深度