2026版正禾一本通高三一轮总复习化学-任务34　化学工艺流程题

任务34化学工艺流程题1．解析：(6)温度越高碳酸锂溶解度越小，过程ⅵ的操作是用热水洗涤，干燥。答案：(1)增大反应物间的接触面积，加快反应速率(2)2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑(3)①ClO3−＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H②Li＋的浸出率较高，且较环保(或节约酸和氧化剂的用量)③提高浸出液中Li＋浓度(或提高氧化剂和酸的利用率或节约后续纯碱的用量)(4)CO32−结合H＋，c(H＋)减小，H2PO4−⥫⥬HPO42−＋H＋、HPO42−⥫⥬(5)过程ⅳ若使用饱和Na2CO3溶液，其中c(CO32−)较大，易形成Li2CO3沉淀与磷酸铁沉淀一同析出，减少高纯Li2CO(6)趁热过滤，用热水洗涤，干燥2．解析：由题给流程可知，向高钛渣中加入氢氧化钠溶液碱浸，将氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，过滤得到含有四羟基合铝酸钠的滤液和滤渣；向滤渣中加入氢氧化钠固体，通入氧气发生熔盐反应，将钛元素、锰元素的氧化物转化为钛酸钠、锰酸钠，向反应后的固体中加入去离子水水洗，将钛酸钠转化为xNa2O·TiO2·yH2O沉淀，过滤得到含有氢氧化钠、锰酸钠的滤液和滤渣，其中滤液经除杂处理后得到的氢氧化钠溶液，可在碱浸步骤循环使用；向滤渣中加入稀硫酸酸溶，将xNa2O·TiO2·yH2O转化为TiOSO4溶液，氧化铁、氧化镁转化为硫酸铁、硫酸镁，向溶解得到的溶液中加入铁粉，将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，再向反应后的溶液中加入氨水调节溶液pH为2.5，使溶液中的TiOSO4水解生成TiO(OH)2沉淀，过滤得到含有亚铁离子、镁离子的滤液和含有TiO(OH)2的滤渣；向滤渣中加入草酸溶液，将TiO(OH)2溶解转化为H2[TiO(C2O4)2]溶液，向溶液中加入氯化钡溶液，将溶液中的H2[TiO(C2O4)2]转化为BaTiO(C2O4)2·4H2O沉淀，过滤得到滤液和BaTiO(C2O4)2·4H2O，将BaTiO(C2O4)2·4H2O煅烧分解生成钛酸钡。(3)由方程式可知，反应的平衡常数K＝c2H答案：(1)Al2O3(2)碱浸2MnO2＋O2＋4OH－=2MnO42−(3)10(4)将Fe3＋转化为Fe2＋，避免Fe3＋水解生成Fe(OH)3杂质Fe2＋、Mg2＋(5)BaTiO(C2O4)2·4H2O高温BaTiO3＋2CO2↑＋2CO↑＋4H2O3．解析：铜镉渣[主要成分为Zn、ZnSO4以及铜、镉(Cd)、铁、钴(Co)等金属单质或它们的氧化物]加稀硫酸和MnO2“浸出”得到锌、铜、镉、铁、钴的硫酸盐和硫酸锰；“氧化除铁”时利用空气中的氧气将浸出液中的亚铁离子氧化为α­FeOOH，然后过滤除去；“除锰”时利用KMnO4将浸出液中的Mn2＋氧化为MnO2，再经过滤除去；“除铜”时用萃取剂X将Cu2＋提取并除去；“除镉”时利用锌粉将溶液中镉置换出来，再经过滤除去；“萃取分液”时利用萃取剂Y进行萃取，Co2＋留在水相中，分液除去；“反萃取”时用反萃取剂Z进行反萃取，分液得硫酸锌溶液。(1)“浸出”过程中，Zn、Cd、Fe、Co等和稀硫酸反应会生成大量H2；为了提高“浸出”效率和浸出率，可以采取加热、适当提高稀硫酸浓度、搅拌等措施。(3)“除锰”时利用KMnO4将浸出液中的Mn2＋氧化为MnO2，KMnO4作氧化剂，Mn2＋作还原剂，氧化产物和还原产物均为MnO2，KMnO4中Mn化合价降低3价，Mn2＋化合价升高2价，根据得失电子守恒可知“除锰”时，参加反应的n(MnO4−)∶n(Mn2＋)＝2(5)Co2＋沉淀完全时有Ksp[Co(OH)2]＝1.0×10－15＝1×10－5×c2(OH－)，解得c(OH－)＝1×10－5mol/L，c(H＋)＝1×10−141×10−5＝答案：(1)H2加热、适当提高稀硫酸浓度、搅拌(任写一种)(2)4Fe2＋＋O2＋6H2O=4α­FeOOH↓＋8H＋(3)2∶3(4)分液漏斗检漏上口(5)9(6)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－=4H＋＋O2↑)4．解析：(1)[B4O5(OH)4]2－水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]－，则根据原子守恒和电荷守恒可配平其水解反应的方程式为[B4O5(OH)4]2－＋5H2O⥫⥬2B(OH)3＋2[B(OH)4]－。该溶液中c[B(OH)3]＝c{[B(OH)4]－}，根据B(OH)3在水中存在的平衡B(OH)3＋H2O⥫⥬H＋＋[B(OH)4]－的平衡常数Ka＝cH+·cBOH4−cBOH3＝10－9.24知，c[B(OH)3]＝c{[B(OH)4]－}时，c(H＋)＝10－9.24mol·L－1，pH＝－lg10－9.24＝9.24。(2)对比题给工艺流程图中前面“脱硼”及后续“沉锂”可知，加入生石灰是为了除去水浸后滤液中残留的Mg2＋、SO42−，则滤渣Ⅰ的主要成分为Mg(OH)2、CaSO4；精制Ⅱ加入纯碱的目的是沉淀Ca2＋而不沉淀Li＋，根据Ksp(Li2CO3)＝2.2×10－2，精制Ⅰ后溶液中c(Li＋)＝2.0mol·L－1，知应控制c(CO32−)<KspLi2CO3c2Li+＝2.2×10−22.02mol·L－1＝答案：(1)[B4O5(OH)4]2－＋5H2O⥫⥬2B(OH)3＋2[B(OH)4]－9.24(2)Mg(OH)2、CaSO40.0055CaO、Na2CO3(3)除去溶液中Ca2＋盐酸最终Li2CO3产率减小5．解析：由题给流程可知，铬铁矿、碳酸钠在空气中焙烧时Fe(CrO2)2转化为铬酸钠和NaFeO2，铁的氧化物转化为NaFeO2，二氧化硅转化为硅酸钠，氧化铝转化为NaAlO2，向焙烧渣中加入水，通过水浸将NaFeO2转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液；由图可知，向滤液中加入醋酸调节溶液pH在4.5～9.3，将硅酸钠、偏铝酸钠转化为硅酸、氢氧化铝沉淀，铬酸钠部分转化为重铬酸钠，过滤得到含有硅酸、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加冰醋酸调节pH约等于5，将溶液中的铬酸钠转化为重铬酸钠，向反应后的溶液中加入氯化钾将重铬酸钠转化为重铬酸钾沉淀，经过滤、洗涤后获得重铬酸钾粗产品，粗产品经重结晶得到重铬酸钾。(5)铬铁矿主要成分为Fe(CrO2)2，质量分数为67.2%，1000kg铬铁矿中m[Fe(CrO2)2]＝1000kg×67.2%＝672kg，由Cr元素质量守恒，则Fe(CrO2)2～K2Cr2O7224294672kgm解得m(K2Cr2O7)＝882kg，得到661.5kg产品，生产过程的产率为661.5kg882kg×100%＝(6)滴定过程中发生的反应为Cr2O72−＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL，则样品中K2Cr2O7的纯度为0.1000答案：(1)4Fe(CrO2)2＋10Na2CO3＋7O2高温8Na2CrO4＋4NaFeO2＋10CO2(2)FeO2−＋2H2O=Fe(OH)3(3)H2SiO3、Al(OH)3(4)2CrO42−＋2CH3COOH=Cr2O72(5)重结晶75%(6)49%6．解析：高钴渣(含Co、Zn、Pb、Cu、Fe、Cd、Mn等金属元素)加入过量稀硫酸进行酸浸，生成难溶于水的PbSO4，Co、Zn、Cu、Fe、Cd、Mn等金属元素均生成相应的可溶性盐，向滤液中加入Na2S溶液，将Cu2＋转化为CuS沉淀除去，故滤渣1的主要成分为CuS，向溶液中加入MnO2，调节pH，并将Fe2＋氧化为Fe3＋，将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去，故滤渣2的主要成分为Fe(OH)3，加入Zn将溶液中的Cd2＋置换为Cd而除去，向溶液中加入Na2S2O8溶液调节pH＝3，将Mn2＋氧化为MnO2而除去，故产品1为MnO2，再继续加入Na2S2O8溶液调节pH＝5，由已知④得，产物为Co(OH)3，反应的离子方程式为2Co2＋＋S2O82−＋6H