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1、第二部分热点专项突破一一解题能力稳提升专项1物质制备类的工艺流程热点1以矿物为载体的工艺流程学校:姓名：班级：考号：一、工业流程题1.某工厂采用辉钿矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、Si。2杂质)与软镒矿(主要成分为卜FeS2转变为 Fe2O3;Mno2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4,工艺流程如F：耀蚣矿软钻矿 (过g己知：焙烧时过量的MnO2分解为ML。?， 金属活动性：Fe(H)BiCu ；相关金属离子形成氢氧化物的PH范围如下:开始沉淀PH完全沉淀PHFe2*6.58.3Feu1.62.8Mn248.110.1回答下列问题：(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为.a.进一步粉
2、碎矿石b.鼓入适当过量的空气c.降低焙烧温度(2) BiRs在空气中单独焙烧生成Bi2Os，反应的化学方程式为。(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：充分浸出Bi?+和Mi?+;(4)滤渣的主要成分为(填化学式)。(5)生成气体A的离子方程式为 o(6)加入金属Bi的目的是 o2 .某硫铅矿的主要成分为PbS,含有杂质Fez3 AI2O3、FeO. SiO2等，利用粉碎过的 硫铅矿粉制备高纯铅的流程如图：双辄水、NaOH溶液 稀胶酸Na2CO3溶液HzSR溶液滤液1滤液U灌液In已知：PbS不溶于强碱溶液；25时，KPbSO4)=1.5IO8, GPbCO3)=8.OlO,4, KPbS)=1.
3、010-28;HzSiF6 PbSiF6均为强电解质。请回答下列问题：(1)“碱浸”的目的是为了除去某些杂质，为了能使除杂更完全，可采取的有效措施有一 (写两条)。(2)向滤液I中通入足量的C02,有白色沉淀产生，则白色沉淀的主要成分为一(填化学 式)。(3)“氧化、酸浸”过程中，双氧水的实际用量远高于理论用量，其原因可能是一；写出PbS转化为PbSo4的化学方程式：o(4)“转化”是为了使 PbSo4转化为 PbCo3 若滤液 III 中 c(SO；)=1.5 molL C(CO-)=4.0105molL1,试通过计算判断“转化”过程中所得PbCO3固体中是否含有PbSO4:(简要写出重要计
4、算过程)。(5)写出“溶解”过程中反应的离子方程式：o(6)研究发现，电解“H2SiF6、PbSiF6混合液”时，适当提高cH2SiF6)有利于提高铅的产率， 但若C(H2SiF6)太大，铅的产率反而下降，其下降的原因可能是一o3 .工业上利用软锌矿(主要成分为Mno2,还含有Fe2。八Al2O3. MgO、ZnO. CaO、Si。2等杂质)与纤维素制备M%O-工艺流程如图1所示。(1)相对于“FeSZ酸浸法”，利用纤维素“酸浸”，除了原料来源丰富、耗能低外，还具有的优点是(答出两点)。(2)“酸浸”时，由纤维素水解得到的葡萄糖与软镒矿反应。完成葡萄糖与软钵矿反应的离子方程式：。C6H12O6
5、 +MnO2 +=Mn2+CO2 T +0(3)相关离子形成氢氧化物沉淀的PH范围如表所示。金属离子Fe3+Al3+Mg2+Zn2Mn2+开始沉淀时PH1.63.08.96.08.1完全沉淀时PH2.84.710.98.010.1滤渣2的主要成分是 (4)“净化”时，加入Na?S、NH.F是为了将力2+、Mg?+转化为ZnS和MgR沉淀除去，还 能除去(填元素符号)。(5)“沉镒”时，主要生成M%(OH)2SO4和Mn(OH)2沉淀，其中生成Mn(OH)2沉淀的离子方程式为 0(6)“氧化”时，氧化时间对产品中的锌含量及溶液PH的影响如图2所示。最合理的氧化A.前15min,主要发生的反应是6
6、Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O, PH下降较慢B. 15150min,主要发生的反应是 3Mm(OH)2SO4+O2=2Mn3O4+6H+3Si , PH 下降较C. 150min之后，PH趋于稳定，则Mm(OH)2SO4己完全氧化D. 25Omin后，继续通入空气，可能将产品氯化生成Mn2O3及Mn(h,使产品中的镒含 量下降4 .氧化铺(CeO,是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳饰矿(主要成分为CeFCO3,还含有SiO?等杂质)为原料制备氧化饰，其工艺流程如图1所示。稀土离子易与SOj形成复盐沉淀，如Ce和SO：-发生反应Ce2(SO4)3 Na2SO4 + H2O
7、= Ce2(SO4)3 Na2SO4 H2O L硫服(H N-LNH)具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCNH);Ce2(CO3)3为白色粉末，难溶于水。回答下列问题：(1)滤渣A的主要成分是(填化学式)。(2)在另一种生产工艺中，向氨碳铺矿矿石粉中加入碳酸氢钠，同时通入氧气焙烧，得到NaF和CeO?两种固体以及两种高温下的气态物质，请写出焙烧过程中相应的化学方程式：O(3)焙烧后加入稀硫酸浸出，Ce的浸出率和稀硫酸的浓度、温度的变化关系如图2所示，H2SO4的浓度大于2.5mol 口时，Ce的浸出率降低的原因是%A汨会。0(5)下列关于步骤的说法错误的是(填标号)。A.该步骤发生的反应是2
8、Ce3+6H; =Ce2(CO3)3 i +3CO2 T +3H2OB.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率C.过滤后的滤液中仍含有较多Ce,需要将漉液循环以提高产率取8.00g产品CeO?溶解后配成25OmL溶液。取25.00mL该溶液用0.20mol L,硫酸亚铁钱(NHJ2Fe(SOJ2溶液滴定，滴定时发生反应Fe2+Ce4+=Fe+Ce3+,达到滴定 终点时消耗硫酸亚铁铉溶液20.5OmL ,则该产品的纯度为 o5 .硫酸锌(ZnSo4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫 酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCo3,杂质为SiCh以及Ca、Mg、Fe.
9、CU等的化合物。其制备流程如下：滤渣 滤渣 滤渣 滤渣本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：焙烧离子FeuZn2+Cu24Fe2+Mg”KsP4.010386.710,72.210 208.010 161.810回答下列问题：(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为。(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有、o(3)加入物质X调溶液pH=5 ,最适宜使用的X是(填标号)。A. NH3 H2O B. Ca(OH)2 C. NaOH滤渣的主要成分是(4)向80 90的滤液中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣中有MnO2,该步反应的离子方程式为。(5)滤液中加入锌粉的目的是。(6
10、)滤渣与浓H?SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是、6 .硼化铭(CrB)可用作耐磨、抗高温氯化涂层和核反应堆中的中子吸收涂层。以高铝铭 铁矿主要成分为Cr2O3(质量分数为a%)和AKh,还含有Fe2O3、FeO. Mg0、SiOz等 为原料制备硼化格和铝的工艺流程如图所示。高铝铝铁矿稀硫酸试剂X氨水氨水 稀盐酸B MgTIj_ 11 H粉标I1酸有盛调节4.7lpHv4.9 调ipH产作H 春系列排&IZCL CrB滤渣1滤渣2里由溶液M 曲中灼烧I-!电解 Al试剂Y 试剂Z金属离子FevMg2+Cr3+Fe2+Al3+开始沉淀的PH2.310.44.97.53.4沉淀完
11、全的PH4.112.46.89.74.7请回答下列问题：噪化”的目的是将溶液中的Fe?+转化为Fe% 试剂X可选用H?。?或，若氧化等物质的量的Fe?+,需要消耗HzO?和Cl?的质量之比为。(2)试剂Y是,操作1的名称是。(3)向溶液M中通入过量CO?,发生反应的离子方程式为 o(4)第2次加氨水“调节pH”的范围是；加稀盐酸“中和”前，需要洗涤沉淀，证明 沉淀洗涤干净的操作方法是。(5)硼化铭是由金属镁、硼、氯化辂在650C时反应制得的，写出该反应的化学方程式：O(6)若制备mkgCrB,上述工艺流程中Cr损失a%,则至少需要高铝铝铁矿的质量为一 kg (用含字母的计算式表示)。7 .硫酸
12、锦是一种重要的化工中间体。一种以高硫镭矿(主要成分为含锌化合物及)与氧化铳矿(主要成分为等钛的氧化物)为原料制备硫酸镒的工艺流程如下:己知：“混合焙烧”后烧渣含MnSo4、Fez。,及少量FeO、Al2Ov MgO0金属离子在水溶液中沉淀的PH范围如下表所示(25C )：物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Al(OH)3开始沉淀的PH1.97.67.33.0完全沉淀的PH3.29.69.35.2离子浓度l(5molLT时，离子沉淀完全。(1)“混合焙烧”的主要目的是 O若试剂a为MnO2,则氧化步骤发生反应的离子方程式为,若省略“氧化”步骤，造成的影响是。(3)“中和除杂”时，应控制
13、溶液的PH范围是。(4丫保化除杂”后，溶液中c(F)浓度为0.05molI则溶液中C(Mg2)C(Ca) =已知：Ksp(MgE) = MxlO-0; Ksp(CaE) = 3.610-,2o(5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为。8 .五氨化锦(SbE)是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分已知：LCUS、PbS 的 KSP 分别为SOxlOA 9.01029;n.As2。微溶于水、Sbq3难溶于水，它们均为两性氧化物；SbOQ难溶于水。回答下列问题：浸出时少量Sb?。、转化为SboC1,为“滤渣I ”的成分，加入氨水对其“除氯”转化为Sb2O3,不宜用NaoH
14、溶液代替氨水的原因为。(2)已知：浸出液中：C(CU2+)=0.0ImoI lA c(Pb2+)=0.10molE,0 在“沉淀”过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是(填化学式)；当CuS、PbS共沉时，C(P环(3)“除神时，转化为HFO4,该反应的离子方程式为。(4)在“电解”过程中，以惰性材料为电极，阴极的电极反应式为； “电解”中锅的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过UOV时，睇的产率降低的原因可能是 o(5)SblV与KMnR反应，首次实现了用化学方法制取F2,同时生成KSbR和Mn耳，若生成33.6LF2(标准状况)，则转移电子的数目为(设NA为阿伏加德罗常数)9 .某工业生产上用铜银矿石(主要成分为CuS、NiS、FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)制备胆矶CuSO45H2O的流程如图。有机相已知：有机萃取剂HR可以萃取Cu2+,其萃取原理(Org为有机相)Cu2+(叫)+2HR(Org)反萃取 (uR2(org)+2H+(aq)回答下列问题:(1)焙烧前粉碎的目的是一。(2)”调节PH时，生成氢氧化铁沉淀的离子方程
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