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文档简介

工艺流程

①操作原因目的分析

1.知识点梳理②陌生方程式的书写

导航③有关Ksp的计算

2.先做高考题3年高考题

3.模拟题训练2025年模拟题

知识点梳理

工艺流程图解

分离提纯的基本方法:

4结晶,过滤,萃取,蒸储一

产品纯度测定,计算产率

从原料与产品对比分析

保留什么元素,除去什么

杂质.引入什么成分

@从原料中元素价态与产品

保留元素价态分析.前后价

态是否一致.升高还是降低

考点L操作原因目的分析

--原料预处理的常用方法

方法目的

研磨、粉碎增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的

雾化转化率(或浸取率)。______________________________________________

水浸与水接触反应或溶解SI€>2不俗'硫酸有Ca~云出现CaSCh沉淀

与酸接触反应或溶解,使可溶性离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。一般

酸浸

碱、金属氧化物、盐(生成新酸新盐)、金属单质及信息给予物质反应

碱浸除去油污,溶解酸性氧化物、两性物质(氧化铝、铝、氢氧化铝)

灼烧(碱,不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;

焙烧)除去不稳定的杂质(分解、氧化);高温原料与空气中的氧气反应

提高浸出率的措施:①.加热或提高反应温度②将块状固体粉碎;③适当增大**溶液的浓度;

④充分搅拌;⑤延长反应时间

【即时训练1】Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,饰(Ce)主要

以CcPO4形式存在,还含有SiCh、Fe2O3、AhO3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3-

nHz。的工艺流程如下:

①MgO调pH=5

浓H2sO4H2OFeCb溶液②絮凝剂NH4HCO3溶液

独居Ti一►焙烧一A水浸一A除磷一>聚沉A沉锦—►Ce2(CO3)3,nH2O

酸性废气滤渣I滤渣II漉渣III滤液

为提高“水浸”效率,可采取的措施有_____________.(至少写两条);

二.工艺流程中的分离与提纯

1.过滤:固液分离的一种方法,主要有常压过滤、减压过滤、热过滤

(1)常压过滤:通过预处理、调节pH等工序可实现对杂质的去除,但值得注意的是需要分析

对产品的需求及生产目的的综合考虑,准确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主要成分,

准确判断是留下滤液还是滤渣

⑵减压过滤(抽滤):减压过滤和抽滤是指一种操作,其原理与普通的常压过滤相同。相比普

通过滤,抽浜加快了过返的速度.抽滤的优点是快速过淀,有时候还可以过境抨气体,并

能达到快速干燥产品的作用

⑶趁热过滤:趁热过滤指将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤,但是

由于常规过漉操作往往耗时较长,这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶质

析出,影响分离效果。因此可使用热过滤仪器、将固液混合物的温度保持在一定范围内进

行过滤,所以乂称为热过滤

2.蒸发结晶

(1)适用范围:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如:NaCI

(2)蒸发结晶的标志:当有大量晶体出现时,停止加热,利用余热蒸干

(3)实例

①从NaG溶液中获取NaQ固体

a.方法:蒸发结晶

b.具体操作:加热蒸发,当析出大量NaQ晶体时,停止加热,利用余热蒸干

②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液

a.方法:蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥

b.具体操作:若将混合溶液加热蒸发一段时间,析出的固体主要是NaQ,母液中是KNO3

和少量NaCl,这样就可以分离出大部分NaQ

c.趁热过滤的目的:防止KNCh溶液因降温析出,影响NaQ的纯度

3.冷却结晶

⑴适用范围:提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO)、易水解的物质(FeCb)或结晶水化

合物(C11SO45H2O)

(2)蒸发结晶的标志:当有少量晶体(晶膜)出现时

(3)实例:KNCh溶液中混有少量的NaCl溶液

a.方法:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

b.具体操作:若将混合溶液加热蒸发后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是

NaCl和少量KNOa,这样就可以分离出大部分KN03

4.沉淀洗涤时洗涤剂的选择

洗涤试剂适用范围目的

溶解度随温度升高而升除去固体表面吸附着的XX杂质,减少固体因为

蒸冷水

高,且变化较大洗涤液温度高造成溶解损失

溶解度随看温度升高而除去固体表面吸附着的XX杂质,减少固体因为

水热水

降低洗涤液温度低造成溶解损失

有机溶剂(酒固体易溶于水、难溶于有减少固体溶解损失;利用有机溶剂的挥发性除去

精、丙酮等)机溶剂固体表面的水分,加快干燥速率

饱和溶液对纯度要求不高的产品减少固体溶解

除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质;减

酸、碱溶液产物不溶于酸、碱

少固体溶解

洗涤沉淀的方法:向过滤器中加入蒸储水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2〜

3次

检验沉淀是否洗涤干净的方法:取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,

若未出现特征反应现象,则沉淀洗涤干净

5.重结晶:将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液,又重新从溶液结晶的过程

三、转化过程中反应条件的控制方法

1、控制pH值:

(1)控制pH的目的:

①调节pH中和酸或者碱:

②抑制某离子水解,防止损耗:

③提高pH促进某金属离子水解.,使其形成氢氧化物沉淀,便于过滤而除去。

④防止发生副反应;

⑤降低pH促进SiO;、Al(h离子水解,使其形成氢军:化物沉淀,便于过滤而除去。

(2)控制pH的方法:加酸、碱、金属氧化物、通CO?等

2、温度控制:

(1)控制温度的目的:1从三个大方面考虑):

①物质性质方面:熔沸点、挥发性、溶解度、稳定性等方面:

如:防止温度过高**挥发或分解(双氧水、硝酸、碳酸氢铁等)

防止温度过高**产品溶解损耗

防止温度过低**(杂质)结晶析出,影响产品纯度。

防止温度过低使引起XX液体凝固,堵塞导管等

加热是为了使科杂质分解(气化)而除去

加热是为了驱起出溶解在水中的**气体,。

冷却是为了使**产物液化,使其与其他物质分离:

②化学反应方面:反应的方向(副反应)、速率(包括催化剂活性)、限度等方面

如:防止温度过高导致副反应的发生,影响反应物利月率和产品纯度

防止温度过高(低)导致催化剂的活性降低;

防止温度过高导致平衡逆向移动,降低产率。

防止温度过低反应速率慢,生产效率降低:或平衡逆向移动,降低产率。。

加热的目的是促进Fe"水解(防止形成胶体),聚沉后利于过滤分离

加热的目的是加快反应速率或溶解速率;促进平衡向吸热方向移动;

③生产效益、安全方面:

如:降温或减压可以减少能源消耗,降低对设备的要求,节约成本。

防止温度过高反应过于剧烈,发生危险。

其他:如煮沸:除去溶解在溶液中的气体,(如氧气,防止产品被氧化);促进水解(防

止形成肢体),聚沉后利于过滤分离

(2)控制温度的方法

①加热方式:直火加热、小火加热、酒精喷灯加热、垫石桶网加热、电热套加热、水浴

加热、油浴加热、加热煮沸等

(水浴加热适用于加热温度不超过100C时,其优点:受热均匀,便于控制温度。)

②冷却的方式:空气冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷却等

③通过温度计进行控制:温度计水银球位置(反应物中、水浴中、蒸储烧瓶支管口附近等)

④通过压强进行控制:减压蒸发(蒸储)

⑤通过加料方式进行控制:缓慢滴加、应间歇性缓慢加入

如:防止温度过高采取的措施是小火小心加热、水浴加热(100℃以下)、减压蒸发、缓慢

滴加药品、间歇性缓慢加入反应物、使用温度计控制温度等。

3、氧化控制:

加氧化剂的目的:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子。如除去Cu*中的Fe*加

双氧水的目的:将Fb氧化为Fe”,便于形成氢氧化铁沉淀而除去。

4、使用保护气:

71海绝空气(主要是。2、比0)

⑵抑制弱离子的水解(如HC1氛围)

【即时训练3】氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl微溶于水,不溶

于稀酸,可溶于C「浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu

和少量CuO)为原料,采用硝酸锈氧化分解技术生产CuCl的工艺流程如下:

NH4NC)3、H2C)和H2SO4NH4cl和(NH4)2SC)3酸液

海绵铜-4^1>|还原I过滤I酸洗牛…4CuCl

nr

滤液<—

溶解步骤的温度应控制在60〜70C,原因是

四、工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定

1.判断加入的试剂及分析试剂作用的基本思路

71)看走应目的:分析加入试剂后化学反应实现的目的

(2)看试剂性质:分析加入试剂本身的性质(物质类别、所含元素的化合价、周期表中的位置等)

(3)看生成物:分析反应前后的物质组成的变化

(4)看可能信息:综合利用流程信息和题中设问提供的信息

2.工艺流程中的物质确定

(1)循环物质的确定

(2)副产品的确定

(3)滤渣成分的确定:①过量的反应物

②原料中不参与反应的物质

③由原料转化的生成物

④由杂质转化的沉淀物

【即时训练4】高镒酸钾生产过程中产生的废镒渣(主要成分为MnO2xKOH、MgO和Fe2O3)

可用于制备MnSCh晶体,工艺流程如下:

硫酸琮铁矿Mll()2

而在\'池我,▼___V

照及一产品

【废鼠渣卜反应1f过渡1-a]反应IIA过渡II一|反应III-•1调pH-过渡||||->

A

VVV也此(MnSO()

滤液硫酸滤清B滤渣C

“反应H”中硫铁矿(FeS?)的作用为________________________________________

考点2:陌生方程式的书写

一、运用氧化还原反应原理书写

1.书写关键——识记常见氧化剂、还原剂及产物预测

(1)常见的氧化剂及还原产物预测

KMnO4KzCr2O7X2NaCIO

氧化剂浓硝酸稀硝酸Fe计

H2O2KC103PbO2

(酸性)(酸性)(卤素)(或cs

对应还

Mn2+Cr3+-F*Pb2+

NO;NOH?0Xcrcr

原产物

(2)常见的还原剂及氧化产物预测

s”-

S02I

还原剂Fe2+sorsorHGO4co

2H2O2NH3

(H2SO3)(H2S)(HI)

对应氧N2或

Fe3+sorsorsorsco?0?hco?

化产物NO

2.书写方法

(1)第一步:根据题干信息或流程图的入口和出口,判断出反应物和生成物

⑵第二步:得失电子守恒(3)第三步:依据电荷守恒,若反应是在水溶液中进行,一般

在方程式左边或右边补充H+、0H-第四步加比0------------电极反应也适用

类型二、陌生非氧化还原反应方程式的书写

运用“证据一推理一符号”思路,书写新情境化学方程式的基本思路为:“读取”

流程中的有效信息(证据),找出主要的反应物和生成物(推理),再依据质量守恒定律和电荷

守恒规律写出反应的化学(离子)方程式,书写步骤如下:

⑴第一步:分析流程图的入口和出口,确定反应物与生成物,有些生成物可依据物质类别

的通性及反应规律判断出

(2)第二步:初步表示出反应过程:反应I+反应II-生成物I+生成物II

⑶第三步;依据电荷守恒或原子守恒,补齐缺大物质井将方程式配平

【即时训练1】“酸浸氧化”中,V0+和VCP+被MnCh氧化成VO2+,写出V0+转化为V02+反

应的离子方程式o

二、运用广义水解原理书写

根据“广义”的水解书写化学(离子)方程式:广义的水解观认为,无论是盐的水解还是

非盐的水解,其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分,再重新组合成新的

物质。

6,小於、、、6・

A—B+H—0H---------►AOH+HB

*

广义水解反应可以分为以下几类:

1.金属碳化物的水解:Al4c3+12H2O=4A1(OH)3+3CH4

2.金属氮化物的水解:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)24-2NH3

3.非金属化合物的水解:PCL+3HQ=H3Po3+3HQ

【即时训练2】四氢铝锂(LiAH)是有机合成中的重要还原剂,共性质探究如下(试剂均足显):

写出LiAlFh与HzO反应的化学方程式:o

三、运用分步法书写

例如,碳酸钠、氢氟酸和氢氧化铝混合物在高温下反应制备冰晶石,可以分三步理解:

A1(OH)3+3HF=AIF3+3H2O

Na2CO3+2HF=2NaF+CO2t+H2O

AIF3+3NaF=Na3AIF6.

加合得到总反应式为:2Al(OHb+3Na2co3+12HF=2Na3AIF6+3C(M+9H20。

【即时训练2】以萃铜余液为原料制备工业活性氧化锌,其生产工艺流程如图所示:

萃铜余液石灰石粉、过硫酸钠蚀净化剂/助沉剂碳酸讷

沉锌生成碱式碳酸锌[2Zn(OH2).ZnCO3HO]的化学方程式为

考点3:工艺流程中Ksp的相关计算

一、由溶度积计算溶液中某离子的浓度

①已知溶度积,求溶液中的某种离子的浓度

1

如:Ksp=a的饱和AgCl溶液中,c(Ag+)=gmol-L

②已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度

如:某温度下AgCl的K“=a,在0.1molL-1的NaCI溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后

c(Ag*)=K'P-1o(/mol-L1

0.1

【即时训练3】污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研~~

究小组利用软镒矿(主要成分为MnCh,另含有少量铁、铝、铜、银等金属化合物)作脱硫剂,

通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO?(反应条件已省略)。

已知:Kp(CuS)=8.4X1()F,K,p(NiS)=1.4x1。—24;在知铜、铢的过程中,当Ni2十恰好完

全沉淀时[此时溶液中o:Ni2+)=1.0xl0-5mol-L-|J,溶液中Cu2*的浓度是mol-L-1

二、计算离子开始沉淀时的pH及完全沉淀时的pH

【即时训练5】用软铳矿(主要成分为MnC%含少量FeQi、AI2O3)和BaS制备高纯MnCCh

物质

Fe(OH)2Fe(OH)5AI(OH)3Mn(OH)2

K$p1x10-16.31x10-38.6lX]()-32.31x10-12.7

净化时需先加入的试剂X为.(填化学式),再使用氨水调溶液的pH,则pH的理

论最小侑为(当溶液中某离子浓度c<1.0xl0-5mol-L-1时,可认为该圉子沉淀完全)

三、调pH除杂——计算pH范围

(l)pH控制的范围:杂质离子完全沉淀时pH值〜主要离子开始沉淀时pH(注意端值取等)

⑵一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1x10—5mohLT时,化学上通常认为生成沉

淀的反应进行完全了

【即时训练6】镭酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软钵矿浆(主要成分为

MnCh,含少量Fe2O,^FeO、AI2O3、SiCh等杂质)为原料制备钵酸锂的流程如下图所示。

¥X氨水

软K2s2。3Li2c

溶浸气化除杂MnSO,溶液MnO2Li2Mn2Ot

滤渣

3339

已知:室温下,^P[A1(OH)3]=1X10-,A:sp[Fe(OH)3]=lX10,pH=7.1时Mn(OH”开

始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSCh溶液中的Fe3+、AP"使其浓度小于1XlOEno卜「

1),需调节溶液pH范围为

先做高考题

1.铭盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铝铁矿转化为重铝

酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:

KHCO3-过成

空气K2CO3(aq)/CO2CO2+H2O

铭铁矿

-KCrO7

过量KOH22

滤渣IICO(g)

已知:铝铁矿主要成分是Fe(Cr()2)2、Mg(CrO2)2>Al2OrSiO2。

回答卜.列问题:

(1)基态铭原子的价层电子排布式:。

(2)燃烧工序中Fe(CrO2)2反应生成KzCrO」的化学方程式:。

(3)浸取工序中滤渣I的主要成分:Fe2OrH2SiO3,、(填化学式)。

(4)酸化工序中需加压的原因:o

(5)滤液n的主要成分:(填化学式)。

(6)补全还原、分离工序中发生反应的方程式

Fe(CO)5++=Cr(OH)^l+++CO

(7)滤渣II可返回_______工序。(填工序名称)

2.匕。5是制造帆铁合金、金属锐的原料,也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石

煤中提取V2O5的工艺,具有帆回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺

流程如下。

R-N(CH3)3C1NH4CI

石煤+苛化泥

制团烘干

气体①

pH-865~70℃

3%NHHCO

41盐浸一滤液①

溶液

滤渣

已知:i石煤是一种含V/)3的矿物,杂质为大量Ah。3和少量CaO等:苛化泥的主要成分

为CaCC)3、NaOH、Na2cO3等。

ii高温下,苛化泥的主要成分可与ALO,反应生成偏铝酸盐;室温下,偏帆酸钙

:Ca(VOjJ和偏铝酸钝均难溶于水。|可答下列问题:

(1)钿原子的价层电子拄布式为;焙烧生成的偏锐酸盐中乳的化合价为,

产生的气体①为(填化学式)。

(2)水浸工序得到滤渣①和滤液,滤渣①中含帆成分为偏机酸钙,滤液中杂质的主要成分

为(填化学式)。

(3)在弱碱性环境下,偏讥酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为:C02

加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为;浸取后低浓度的滤液①进入(填

工序名称),可实现钢元素的充分利用。

(4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为(填化学式)。

(5)下列不利于沉帆过程的两种操作为(填序号)。

a.延长沉帆时间b.将溶液调至碱性c.搅拌d.降低NH4CI溶液的浓度

3.闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的Fl标。利用氨法浸取可实现废弃物铜

包钢的有效分离,同时得到的CuCl可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下:

空气液氨盐酸

铜包钢CuCl

已知:室温下的Ksp(CuCl)=10《8。

问答下列问题:

(I)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液翅、空气和盐酸反应得到,其主要成分

为(填化学式)。

(2)滤渣的主要成分为(填化学式)。

(3)浸取工序的产物为[CU(NH3)J。,该工序发生反应的化学方程式为。浸取后

滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①,氧化工序发生反应的离子方程式为o

(4)浸取工序宜在30〜40℃之间进行,当环境温度较低时,浸取液再生后不需额外加热

即可进行浸取的原因是o

(5)补全中和工序中主反应的离子方程式[CU(NH3)21+2H++Cr=+

(6)真空干燥的目的为。

模拟题训练

1.(2025•河北石家庄•二模)四氧化三锦(MnQ.用途广泛,如合成高品质电极材料锌酸锂、

制造磁性材料镒锌铁氧体、制备汽车用温度传感器的热敏电阻等。用软钵矿为原料制备

MnQj的工艺流程如下所示。

迳竦剌

已知:①浸出液MnSO,中含Mg2+、Ca2+.F。、Cj等杂质;

②常温时,一姥物质的K”如下表所示。

FC(OH)3CU(OH)2Mn(OH),Mg(OH)2CaF2MgF,MnF,

凡P2.8x1产2x1尸4.0xlO-145.1X10-'21.5x]U-105.2x10-"5.0X10-3

请回答下列问题:

(1)写出还原浸出中MnO会发生反应的化学反应方程式:0

(2)调节pHB寸,若使Fe*、Cu”沉淀完全(浓度不大于1.0xI(T5moi.厂),pH至少为

(已知:也2=0.3)。

(3)P204是一种有机酸性萃取剂,用HA表示,萃取方程可简写为:〃HA+M"-A“M+“H+。

当其他条件相同时,若按照不同相比(P204与滤液体积比),溶液中钙、镁、镒元素萃取率如

下表格:

相比钙萃取率/%镁萃取率/%镭萃取率/%

0.4:168.8835.193.43

0.8:175.6058.286.25

1.6:183.1272.2913.03

2:193.4383.6717.40

3:199.7890.1723.97

根据流程及数据,判断萃取时最佳相比是:萃取后,水相中通入负气和氧气发生

主要反应的离子方程式为:油相中加入的试剂X是进行反萃取;反萃水

相灼烧时火焰呈破红色,请用相关理论解释原因;反萃水相中加入NH«F及后续

操作的目的o

(4)此流程中能循环利用的试剂是。

2.(2025•河北保定•三模)高镒酸钾生产过程中产生的废镉渣(主要成分为MnO?、KOH、MgO

和Feqj可用于制备MnS(\晶体,工艺流程如图所示。已知:硫铁矿主要成分为Fe4(杂质

不参与反应)。

硫酸硫铁矿过量Mn()2过量CaCC>3

滤液1硫酸S等滤渣Y

该工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如F表所示。

金属离子Fe3+Fe2+Mn2+Mg”

开始沉淀pH2.107.459.279.60

完全沉淀pH3.208.9510.8711.13

回答下列问题:

(1)在实验室进行过滤操作,卜.列仪器不需要用到的是________(填名称)。

⑵FeS2的结构类似于Naq>是一种过硫化物,与酸反应生成H2sH2s?类似于HQ?,

易分解,实验室制取H2s时,某学生误将FcS2颗粒当作FeS使用,当FeS2和足量盐酸反应

完全后,不可能生成的物质为(填字母)。

A.H2SB.SC.FeSD.FeCl,

(3)“反应II”中发生反应的离子方程式为;“反应HI”加入MnO2的目的是;

检验“反应川”完全反应的实验操作是。

(4)“调pH”时,应控制溶液pH的范围为;滤渣Y的成分为(填化学式);

“系列操作”为o

(5)若产品的纯度较低,进一步提纯的方法是o

3.(2025•河北衡水•三模)以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量

Fc2OrCuO、MnO、SiO,为原料制备锌的工艺流程如图:

巾52里有机试硫酸

过量NHyNHQ溶液号液(N乎S剂萃取反萃取

评卷H卦平申卜中住bZn

滤渣I滤渣2水溶液有机相

已知:①“浸取”时,ZnO、CuO转化为[Zn(NH3)4「、[Cu(NHjJ♦进入溶液;

324

②25℃时,Ksp(CuS)=6.4xlO\Ksp(ZnS)=1.6x10;

n(杂质离子)

<2.0x10^

③深度除杂标准:溶液中2+

n|[Zn(NH3)4])

2++

④有机萃取剂(用HR表示)可萃取出Zn”,其萃取原理反应为:2HR+Zn/ZnR2+2Ho

⑴基态Zn原子价电子排布式为,

(2)“浸取”温度为3CTC时,锌浸出率可达90.6%,继续升温浸出率反而下降,其原因

为O

(3户操作a”的名称为o

(4)“深度除镒”是在碱性条件下将残留的转化为MnO?,离子方程式为

(5广深度除铜”时,锌的最终回收率、除铜效果[除铜效果以反应后溶液中铜锌比

表示]与“(NHJM叭可[以喘|詈100%表示]的关系曲线如

图所示。

100.00190

99.95锌的回收率8

/%99.907

游99.856

箕99.805

S回99.754

除铜3

就99.70

效果

99.652

99.60I

99.55O

99.50

90100110120130140

(NFULS加入量/%

①当(NH4)2S加入量2100%时,锌的最终回收率下降的原因是(用离子方程式表

示),该反应的平衡常数为(计算结果保留小数点后两位)。(已知:[Zn(NH)「的

c[Zn(NHj『

=2.9xl09)

c(Zn2*)xc4(NHj

②“深度除铜”时(NH4)2s加入量最好应选________o

a.100%b.110%c.120%d.130%

(6)“电解”时,使用惰性电极,阴极存在竞争反应。该竞争反应的电极反应式为。

4.(2025・河北衡水•一模)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格盐的新工艺,该工艺不消耗除铭铁矿、氢氧化钠和空

气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr-Fb-Al-Mg的深度利用和Na+内循环。工艺

流程如下:

气体A

Nag1.

O?(g)+熔H2o(l)溶液

③I物质V(s)

温介稳

Fe(CrO)续工

22序■*态相NaOH溶液(循环)

(含Aip而gOj化

①分离

过量气体A

滤渣【I.AI(OH)3(S)

序+物质V的

过早气体A+HzO(g)T工序②④溶液

过滤物质nT热解iMgCO*)

溶液

|其烧|

固体HI

混合

气体IV

MgO(s)

回答下列问题:

(1)基态铭在周期表中位置为:钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种(填''吸

收光谱”或“发射光谱”)。

(2)工序“高温连续氧化”中发生的氧化还原反应化学方程式是o

(3)固体III的主要成分是(填化学式)。

(4)“高・温连续氧化”工序可选择流程中产物代替熔融NaOH(写化学式)。

(5)“工序③”中通入(填“足量”或"少量”)的气体A更有利于得到重铭酸盐。

(6)“工序④”中发生反应的离子方程式为。

s1

⑺欲使O.OlmolL-'的Na2CrO4溶液中的CrO;沉淀完全隐子浓度<1x10mol.L)。需加入

等体积且浓度至少为moLL"的AgNO:溶液。(已知AgWrO,难溶于水,常温时

K5P=1x10-")

5.(2025•河北邯郸•三模)碳酸镒矿石是我国.主要的铳矿资源。MnO?广泛用作合成工业的

催化剂和氧化剂,用碳酸钵矿石(含有的主要杂质为铁、铝和硅的氧化物及CaCOj制MnQ的

一种工艺流程如下:

混合气

硫酸MnO2氨水NH4F(SO2+空气)

浪渣1滤渣2滤渣3滤液

己知溶液中相关离子开始沉淀和完全沉淀(cKIx1()7mol•口)时的pH如下:

相关离子Fe3+Fe2+Al"Mi产

开始沉淀1.56.53.37.8

完全沉淀2.89.75.210.4

(1)锌元素的价层电了排布式为

(2)“工序1”应对矿石进行处理,以提高酸浸速率。

(3)写出“滤渣1”的主要成分中的一种及其用途_____o

(4)检验“氧化1”氧化完全所用的试剂为(填化学式),判断氧化完全的依据为

⑸加氨水“调PH”时应控制pH值的范围是。

(6)“沉钙”工序中Ca?,去除率随溶液pH减小而下降,原因是o

(7户氧化2”工序中混合气在金属离子催化作用下生成具有强氧化性的过一硫酸(H2so.J,已

+24

知在水溶液中:H2SO5=H+HSO;,HSO;BSO:+H\则H2SO5与Mn反应生成MnO2的

离子方程式为。

(8广氧化2”工序后过滤、洗涤、干燥得到MnO-证明MnO?洗涤干净的实验操作和方法

是O

6.(2025・河北•一模)氯化钝的化学式为T1C1,为白色结晶性粉末,微溶于冷水,不溶于乙

醉,主要用于毛发脱除剂,也用于烟花、信号弹和照明弹等。从某含铭废料(主要成分为Tiq.i、

Tl2o.Pbo、ZnO、FeAxFeO、SiO1等)中提取并制备T1C1的工艺流程如下。

KMnt)4和NaCI

H2sO4混合液溶液

-411

含铉_>|丫科取NaTICI,二础峪固体

废料溶液

残渣

回答下列问题:

(1)NH/T1CL]中T1的化合价为;残渣的主要成分为。

(2)“浸取”过程中提高浸取率的方法有(任写两种)。

(3)工'也上常常从“萃取”步骤得到的水相中逐步沉淀出金属离子回收利用,若沉淀前溶液中金

属离子的浓度均为O.Olmol.U,第一步沉淀金属离子需要调节溶液pH的大小范围

,6

为o{已知:常温下,K」Zn(OH)2]=l()g、/Csp[Fc(OH)2]=10-\

386

/Csp[Fe(OH)3]=10-,当离子浓度〈lO-Smoi.L—时,认为该离子沉淀完全}

(4)“还原、沉淀”过程中生成无污染气体,其发生反应的离子方程式为。

(5)“一系列操作”具体是指0

(6)T1C1(M=240g.moL)的立方晶胞结构与NaCI相同,则与T1等距离且最近的TI有

个;若两个TI间的最近距离为anm,TIQ晶体的密度为pg-cm-,则阿伏加德罗常数

moL(列出计算式)。

7.(2025•河北保定•三模)著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就,被誉为“稀

土界的袁隆平”,稀土元素如今已成为极其重要的战略资源。氧化铳(SqOj广,泛应用于航天、

激光等科学领域。一种从赤泥(主要成分为FezCVAi2OrCaO.SiOrSc2OPTiO?)中提取

氧化铳的路径如下:

扑船有机萃取剂NaOH盐酸草酸空气

滤渣水相反军液

已知:①TiO?难溶于盐酸:

②Ks,[Sc(OH)J=6.00x10-3、

(1)基态Sc原子的价电子轨道表示式为;同周期中未成对电子数与Sc相同的元素

有种。

(2)实验中需要使用480mL3moi•1/的盐酸,用浓盐酸配制实验所需要的盐酸,配制溶液用到

的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和o

(3)若赤泥在“酸浸”时温度过高,酸浸速率反而减慢,其原因是o

(4)若“萃取”时用酸性磷酸酯萃取剂(P507)、米乙酮、磺化煤油配得的混合液作萃取剂,P507

质量分数(w)对萃取率的影响如表所示,料液温度对分离系数(。)的影响如图所示,萃取时

P507最佳质量分数及料液温度分别为、。[分离系数指分离后混合体系

中某物质的物质的量分数,如P(Sc/Fe)=而)+/)乂,(X)%]

w(P507)分相情况铳萃取率(%)铁萃取率(%)

1%分相容易90.7414.89

2%分相容易91.7419.88

3%分相容易92.1413.30

5%有第三相90.5928.47

8%轻微乳化90.5934.85

⑸常温下,“

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