专题六　主观题突破4　化工流程中的有关计算【闲鱼：金考教育教辅】

化工流程中的有关计算专题六主观题突破4汇报人：盘点核心知识PARTONE1.Ksp计算(1)判断能否沉淀。(2)判断能否沉淀完全。(3)计算某一离子的浓度。(4)沉淀生成和沉淀完全时pH的计算。(5)用化学平衡常数与溶度积计算沉淀转化。

精练高考真题PARTTWO1231.[2024·全国甲卷，26(3)]钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5mol·L-1，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。123已知：①Ksp(CuS)=6.3×10-36，Ksp(ZnS)=2.5×10-22，Ksp(CoS)=4.0×10-21。②以氢氧化物形式沉淀时，lg[c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10mol·L-1，向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全，此时溶液中c(Co2+)=

mol·L-1，据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离？

(填“能”或“不能”)。

1.6×10-4不能123

1232.[2024·湖南，16(3)(4)]铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如右：已知：①当某离子的浓度低于1.0×10-5mol·L-1时，可忽略该离子的存在；②AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq)

K=2.0×10-5；③Na2SO3易从溶液中结晶析出；④不同温度下Na2SO3的溶解度如下：温度/℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0回答下列问题：(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl：①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是____________

。123使银元素转化为AgCl沉淀在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是使银元素转化为AgCl沉淀。②在“除金”工序溶液中，Cl-浓度不能超过

mol·L-1。1230.5

123

0.05123

1233.[2021·河北，15(1)(2)(3)(6)(7)]绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：123回答下列问题：(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是

(填元素符号)。(2)工序①的名称为

。Fe、Cr溶解浸出工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质。123(3)滤渣Ⅰ的主要成分是___________

(填化学式)。(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序

(填“①”“②”“③”或“④”)参与内循环。

Fe2O3②热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气，将混合气体通入滤渣Ⅰ中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液，则混合气体最适宜返回的工序为工序②。MgO、123

8.37123

题型突破练PARTTHREE答案12345671.

2.10-2答案12345673.

4.1.75×10-4答案1234565.

7答案1234566.

7答案1234567.

71234567答案1.(2023·湖南校联考模拟)钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分是V2O3、V2O4，含有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等化合物杂质)制备单质钒的工艺流程如图所示：已知：①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：金属离子Fe3+Mg2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.11234567答案

Fe3+、Al3+Mg2+、Mn2+

2.钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中黑钨矿的主要成分是FeWO4、MnWO4，还含有少量Si、P、As的化合物。由黑钨矿制备WO3的工艺流程如右：1234567答案

10-21234567答案

1234567答案3.铍作为一种稀有元素，在航空航天、电子加工等领域具有重要意义。用铍矿石(含BeO及少量Ca、Mg、Mn元素)与配料生产工业氧化铍的工艺流程如右：

1.75×10-41234567答案

1234567答案4.粗Co(OH)3是以铜钴矿为原料湿法提取而得到的粗制钴盐中间品，含有MnOOH以及Al2O3、Fe3O4、Mg等杂质，粗氢氧化钴湿法制取精制硫酸钴流程如下：1234567答案(1)浸出时添加还原剂SO2对原料中的锰和

(填元素名称)进行有效浸出。保持温度、SO2流速等条件不变，钴浸出率与时间关系如图所示，则H2SO4浓度最适宜为

mol·L-1。

钴、铁3.01234567答案(2)“除杂”时混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)。Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为_____________________________________(已知：H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱)。生石灰调节pH=

(保留一位小数)时，检验反应后的滤液中恰好不存在Fe3+[已知：Fe(OH)3的Ksp=10-37.4，离子浓度≤10-5mol·L-1时沉淀完全]。

3.21234567答案由题干工艺流程图可知，将粗Co(OH)3加水打磨成浆后加入H2SO4和SO2进行浸出，得到含Co2+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Mn2+的浸出液，过滤除去其他不溶性杂质，向滤液中加入生石灰、热空气和SO2，过滤出Fe(OH)3和MnO2，向滤液中加入萃取剂P204以萃取Co2+，分液后水相含有Al3+、Ca2+和Mg2+，有机相含有Co2+，对有机相进行反萃取得到水相中含有CoSO4，据此分析解题。1234567答案“除杂”时混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，H2SO5中含有一个过氧键，故Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，H2SO5转化为H2SO4，该反应的离

1234567答案5.Zn、Fe及其化合物在生产、生活中应用比较广泛。工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO和CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下：(1)若净化后的溶液中Cu2+浓度为1×10-12mol·L-1，则净化后溶液中Zn2+浓度为

[已知：室温下Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(CuS)=6.4×10-36]。0.25mol·L-1123456答案

71234567答案

ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+4CO↑+2CO2↑+6H2O

123456答案

71234567答案6.钕铁硼因其超强的磁性被誉为“永磁之王”，广泛应用于新能源汽车、信息存储等方面。从钕铁硼废料(主要成分为Nd、铁、硼、铝，少量的硅酸盐)中回收钕元素的工艺流程如图所示：1234567答案

金属离子Fe2+Fe3+

Al3+开始沉淀6.31.53.4完全沉淀(离子浓度：10-5mol·L-1)8.32.84.71234567答案回答下列问题：(1)若“酸溶”后溶液中Fe2+的浓度为1.0mol·L-1，则“沉钕”时调节pH范围为

，“碱转化”过程Nd元素发生反应的离子方程式为

。4.7≤pH<5.8

1234567

答案1234567

答案1234567答案

Nd2C2O7)

Nd2O3+3CO↑+3CO2↑+10H2O1234567

设Nd2(C2O4)3·10H2O物质的量为1mol，即732g。750K时质量减少(24.6%+17.5%)×732g≈308g，此时减少的除10个结晶水外，还减少C和O元素的质量，12x+16y+180=308，解得x=4，y=5，即一个Nd2(C2O4)3·10H2O减少了10个结晶水、4个C答案1234567答案7.蛇纹石矿(主要成分为MgO、SiO2和少量铁、铝、镍等元素)与绿矾耦合焙烧提取富镁溶液矿化CO2并回收镍。工艺流程如图：

1234567答案回答下列问题：(1)25℃时，pH对“浸出液”中金属沉淀率的影响如图，加入氨水调节的适宜pH≈

。当铝离子恰好完全沉淀时，c(Fe3+)=

mol·L-1(保留两位有效数字)。(已知当离子浓度c≤10-5mol·L-1时认为已完全沉淀)

4.53.1×10-10123456答案

71234567答案(2)“矿化”时发生反应的离子方程式为__