【高考化學】微專題25化學工藝流程題原料的預處理-備戰高考化學考點微專題（原卷版）【高考化學】微專題25化學工藝流程題原料的預處理-備戰高考化學考點微專題（原卷版）1/17【高考化學】微專題25化學工藝流程題原料的預處理-備戰高考化學考點微專題（原卷版）微專題25化學工藝流程題微專題25化學工藝流程題原料的預處理1.（2023·全國·統考高考真題）LiＭｎ２O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Nｉ、Aｌ等元素）制備ＬiＭn2Ｏ４的流程如下:預處理預處理已知:Ｋsp［Fe（OＨ)3］=２.8×10-3９，Ksp［Al(OH）３]=1。３×10—33，Kｓp［Ni（ＯH）２］=5。5×１０—16?；卮鹣铝袉栴}：(1)硫酸溶礦主要反應的化學方程式為.為提高溶礦速率，可采取的措施（舉1例).（2）加入少量ＭnO2的作用是。不宜使用H2O２替代MｎＯ2,原因是。（３)溶礦反應完成后,反應器中溶液pＨ=４，此時c(Fｅ3+)=ｍol·L－1；用石灰乳調節至pH≈7,除去的金屬離子是。（4）加入少量BaS溶液除去Ｎi2+，生成的沉淀有。（５）在電解槽中，發生電解反應的離子方程式為。隨著電解反應進行,為保持電解液成分穩定，應不斷。電解廢液可在反應器中循環利用.(6)煅燒窯中，生成LiＭn2O4反應的化學方程式是。一、化工流程答題基本思路二、一個完整的無機化工生產流程一般具有下列過程：原料原料對原料的預處理核心化學反應產品的提純和分離目標產物三、原料預處理：酸浸：溶解、去氧化膜等，使得可溶性的離子進入溶液中,不溶物過濾去除。堿浸:去油污(酯)、溶解鋁、二氧化硅、氧化鋁等，使得可溶性的離子進入溶液中，不容物過濾去除。水浸：與水反應或溶解,使原料變成離子進入溶液中.研磨(霧化、粉碎）:增大反應接觸面積,以加快化學反應速率或使反應更充分。灼燒（焙燒、煅燒):使物質高溫分解或者氧化去除雜質、改變物質結構,使物質能溶解.如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質。如煅燒高嶺土。加入其他物質：如有機物醇、四氯化碳、無機鹽等-－—-反應、溶解。四、原料預處理過程中?？贾R點：1．增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施:攪拌、適當升高溫度、延長浸出時間、增大浸出液的濃度、固體粉碎增大接觸面積2.提高固體的焙燒效率方法：增加氧氣的量、固體充分粉碎、逆流焙燒、適當升溫等。3．加熱的目的：加快反應速率或促進平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動１．(２023·全國·統考高考真題）是一種壓電材料。以為原料，采用下列路線可制備粉狀.預處理

預處理回答下列問題：(1）“焙燒"步驟中碳粉的主要作用是。（２)“焙燒"后固體產物有、易溶于水的和微溶于水的.“浸取”時主要反應的離子方程式為。（3）“酸化"步驟應選用的酸是(填標號).a．稀硫酸

b.濃硫酸

c.鹽酸

d。磷酸(4)如果焙燒后的產物直接用酸浸取，是否可行?,其原因是.（5)“沉淀”步驟中生成的化學方程式為。（6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產生的。２。(２０２1·湖北·高考真題)廢舊太陽能電池ＣIGS具有較高的回收利用價值,其主要組成為CuIｎ0.５Gａ0．5Ｓe2.某探究小組回收處理流程如圖:預處理預處理回答下列問題:(１)硒(Se）與硫為同族元素，Se的最外層電子數為___;鎵（Ga）和銦(Iｎ）位于元素周期表第ＩＩIA族，CuＩn0.５Ga０．5Ｓe2中Cｕ的化合價為__＿.(2）“酸浸氧化”發生的主要氧化還原反應的化學方程式為___＿.（3)２5℃時,已知：Kｂ（NH3·H2O)≈2．0×10—５，Ksp[Ｇa（OH）3］≈1.0×1０—35,Ksp［In(OH)3］≈１.0×10-３3，Kｓp［Cu（OH）2]≈1．0×10-20，“浸出液”中c（Ｃu2+）=0.01ｍoｌ·L-１。當金屬陽離子濃度小于1。0×10-5mｏｌ·Ｌ－1時沉淀完全，In3+恰好完全沉淀時溶液的pH約為＿__(保留一位小數）;若繼續加入６。０ｍol·Ｌ-1氨水至過量,觀察到的實驗現象是先有藍色沉淀,然后___；為探究Ga（ＯH)3在氨水中能否溶解，計算反應Gａ（OH）3＋NH3·H２O[Ｇａ(OＨ）4]-+NH的平衡常數K＝_＿_。（已知:Ga３+＋4ＯＨ—[Ga（OＨ）4］－K′=≈1.0×１０34）（4）“濾渣”與SＯCl２混合前需要洗滌、干燥,檢驗濾渣中SO是否洗凈的試劑是＿＿_；“回流過濾"中SＯCl2的作用是將氫氧化物轉化為氯化物和___.（5）“高溫氣相沉積”過程中發生的化學反應方程式為__＿。1．(２０２3·全國·統考高考真題）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示:

預處理已知：最高價鉻酸根在酸性介質中以Cｒ2O存在，在堿性介質中以CｒO存在。預處理回答下列問題：（1）煅燒過程中,釩和鉻被氧化為相應的最高價含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為(填化學式).（2)水浸渣中主要有SｉO2和。（3）“沉淀”步驟調pH到弱堿性，主要除去的雜質是。（4）“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiＯ3和ＭｇNH４PO４的形式沉淀，該步需要控制溶液的ｐH≈9以達到最好的除雜效果，若pH<9時，會導致;pＨ＞9時，會導致。(５）“分離釩”步驟中,將溶液pH調到１。8左右得到V2O5沉淀,V2Ｏ5在pH<1時，溶解為VＯ或VＯ3+在堿性條件下，溶解為ＶO或VO,上述性質說明V2O5具有（填標號)。Ａ。酸性

Ｂ.堿性

C。兩性(６）“還原"步驟中加入焦亞硫酸鈉（Ｎa2S2Ｏ５）溶液，反應的離子方程式為。2。（2023·湖南郴州·統考三模）鉍（Ｂi)的化合物廣泛應用于電子、醫藥等領域。由輝鉍礦(主要成分為，含、ＣuO、等雜質）制備的工藝流程如下：預處理預處理已知:i．易水解。難溶于冷水.ｉｉ．“氧化浸取”時,鉍元素轉化為，硫元素轉化為硫單質.ｉii．

?；卮鹣铝袉栴}：（1)為提高“浸取”速率,采取的措施有:升高溫度、(寫出一條).輝鉍礦浸取率隨溫度的變化曲線如圖，高于40℃時浸取率快速下降，其可能的原因是。(2）“氧化浸取”時，和發生反應的物質的量之比為。（3）“除銅”時發生反應：

,則。（4）“轉化”時，生成的離子方程式為。（5）已知酸性環境下，可以將氧化成(被還原成）。請設計一個原電池裝置來證明這一點，在下圖中的兩個方框內標出兩燒杯溶液中溶質的化學式，并寫出正極的電極反應式：.（6）取產品wｇ，加入足量稀硫酸和稀溶液使其完全反應，再用amoｌ·Ｌ標準溶液滴定生成的,當溶液紫紅色恰好褪去時，消耗ｂmL標準溶液。該產品的純度為(用含w、a、b的代數式表示）。3.（２023·海南海口·海南中學?？既＃牡推肺汇~鎳礦(含有Fe2O3、FeO、MgO、ＣuO等雜質）資源中提取鎳和銅的一種工藝流程如下：預處理預處理（1)上述流程中，加快反應速率的措施是。（2)萃取時發生反應：Ｃu2++2HRCｕR2+2Ｈ＋（HR、CuR2在有機層，Ｃu2+、H+等在水層).解釋反萃取時H2SO4的作用:。（3）黃鈉鐵礬［NaＦe3（OH）6（SO4）2］比Ｆe（OＨ)３更易形成沉淀.反應終點pH與Fe3＋、Ni2＋沉淀率的關系如下表。反應終點pＨ沉淀率/％Fe３+Ni2+1。５94.０４０。１92.599。2１0．56３．899.９1３。31①生成黃鈉鐵礬的離子方程式是。②沉淀Fe３+時最適宜選用的反應終點pH是。（4）第二次使用MｇO調節ｐH使Nｉ2+沉淀完全,宜將pH調節至（填序號）(已知Ksp[Ni(ＯH)2］=2．1×1０－15).ａ.６~7

b.9~10

c．１1～124．（202３·廣東汕頭·金山中學校考三模)釩的用途十分廣泛,有金屬“維生素”之稱。以含釩石煤(主要成分為、，雜質有、及、、等化合物）制備單質釩的工藝流程如圖所示。預處理預處理已知:①該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀時和完全沉淀時的如下表所示:金屬離子開始沉淀時1.９７.03.08。１完全沉底時3．29.04.7１０.１②，,遠大于.回答下列問題：（1）為了提高“焙燒”效率，可采取的措施有、（2）“焙燒”時，、都轉化為，寫出轉化為的化學方程式為(3）“水浸"加入調節溶液的為8.5，可完全除去的金屬離子有，部分除去的金屬離子有?！八奔尤脒^量不能使完全轉化為,原因是。（4）“離子交換”與“洗脫”可表示為（為強堿性陰離子交換樹脂,為在水溶液中的實際存在形式），則“洗脫"過程中“淋洗液"最好選用（5)“沉釩”過程析出晶體，需要加入過量，目的是。(6）釩的某種氧化物的晶胞結構如圖所示,晶胞的長、寬、高分別是apm、ｂpm、cｐｍ,阿伏加德羅常數的值為，則該晶體的密度為(用含a、b、c、的代數式表示).

5.（2０21·山東·高考真題)工業上以鉻鐵礦（ＦｅCｒ２O４，含Al、Si氧化物等雜質)為主要原料制備紅礬鈉（Ｎａ2Cr2O7?２H2O）的工藝流程如圖。回答下列問題：預處理預處理（１)焙燒的目的是將FｅCr2O４轉化為Nａ２ＣrＯ4并將Al、Ｓi氧化物轉化為可溶性鈉鹽,焙燒時氣體與礦料逆流而行,目的是___。(2)礦物中相關元素可溶性組分物質的量濃度ｃ與pH的關系如圖所示。當溶液中可溶組分濃度c≤1。0×10-5moｌ?L-１時，可認為已除盡.中和時pH的理論范圍為__＿;酸化的目的是___；Fe元素在＿__（填操作單元的名稱）過程中除去。(3）蒸發結晶時，過度蒸發將導致___；冷卻結晶所得母液中，除Na2Cr2Ｏ7外,可在上述流程中循環利用的物質還有＿＿_＿。(4）利用膜電解技術(裝置如圖所示），以Na2CｒO４為主要原料制備Na2Cｒ2O7的總反應方程式為：4Nａ2CｒO4＋４H2O2Ｎa2Cr2O7+4ＮａOH+２H２↑+O2↑.則Ｎa２Ｃr2O７在_＿_(填“陰”或“陽”)極室制得,電解時通過膜的離子主要為＿_＿。6.(20２1·福建·高考真題)四鉬酸銨是鉬深加工的重要中間產品具有廣泛的用途。一種以鉬精礦(主要含,還有、的化合物及等）為原料制備四鉬酸銨的工藝流程如下圖所示。預處理預處理回答下列問題：（1）“焙燒”產生的氣體用＿＿_____吸收后可制取氮肥.(2)“浸出”時,轉化為。提高單位時間內鉬浸出率的措施有___＿___（任寫兩種).溫度對內鉬浸出率的影響如圖所示。當浸出溫度超過后，鉬的浸出率反而降低,主要原因是溫度升高使水大量蒸發，導致___＿＿__。（3）“凈化”時，浸出液中殘留的、轉化為沉淀除去。研究表明，該溶液中和pH的關系為：。為了使溶液中的雜質離子濃度小于,應控制溶液的pH不小于____＿＿＿。(已知:；和的分別為35．２和17.2)（4）“凈化"后，溶液中若有低價鉬（以表示），可加入適量將其氧化為,反應的離子方程式為__＿___＿.（5)“沉淀”時,加入的目的是__＿_＿_＿.（６）高溫下用還原（NH4)2Mｏ4Ｏ１3可制得金屬鉬，反應的化學方程式為___＿___。【已知：（ＮH4)2Ｍo４O13受熱分解生成】1．（２02３·江蘇南通·海門中學?？寄M預測）從分金渣（主要成分為AgCl、、、）中獲取高純銀的流程如圖所示：預處理

預處理已知：在上述反應的溫度下，(1)“預處理”加入溶液將轉化為AgCl，反應的化學方程式為.（２）氯化銀的晶胞如圖，周圍最近且等距離的數目為。

（３)已知：，，“分銀”時，AgCl與反應生成，該反應的平衡常數.（４）“分銀”時，的濃度與溶液pH的關系如圖1；及其與形成的微粒的濃度分數隨溶液pH變化的關系如圖2?！胺帚y”時，終點pH需控制的范圍及原因為.

（5）“還原”時發生反應的離子方程式為。（6）已如(白色）,測定所制銀樣品純度的過程為(雜質不反應）:①稱取制備的銀樣品１．０８00g，加適量稀硝酸溶解，定容到１００mL容量瓶中.②準確量取25．00mL溶液于錐形瓶中，酸化后滴入幾滴溶液作指示劑，再用標準溶液滴定，滴定終點時溶液變為血紅色。③重復②的操作２次，所用標準溶液的平均體積為2４．00mL.計算樣品中銀的質量分數(寫出計算過程）.2。（２0２3·江西·校聯考二模)鈀（Pｄ）是一種貴金屬，活性炭載鈀催化劑廣泛應用于石油化工、制藥等工業，但使用過程中因生成難溶于酸的PdO而失活。一種從廢鈀催化劑(雜質主要含有機物、活性炭、及少量Fｅ、Cu等元素）中回收海綿鈀的工藝流程如圖:預處理預處理已知：I。陰、陽離子交換樹脂的基本工作原理分別為、（表示樹脂的有機成分)。Ⅱ．“沉鈀”時得到氯鈀酸銨固體，不溶于冷水，可溶于稀鹽酸。請回答下列問題：(1）進行“焙燒”的目的是。(2）“浸取”時，加入有利于Pd的溶解，生成的四氯合鈀(Ⅱ)酸(）為二元強酸。加入濃鹽酸和后主要反應的離子方程式：。(3）“離子交換除雜”應使用（填“陽離子”或“陰離子”）樹脂。（4）“還原”過程轉化為，在反應器出口處器壁內側有白色晶體生成,該過程發生的化學方程式為，且該反應的副產物可循環利用至環節（填環節名稱）.（５）研究表明有些過渡金屬型氫化物能高效的儲存和輸送氫能源,如ＬaH２．76、ＴiH１。７3，已知標準狀況下，1體積的鈀粉大約可吸附８９6體積的氫氣（鈀粉的密度為1０.64g·cm－3，相對原子質量為106。4），試寫出鈀（Ｐｄ）的氫化物的化學式。在第二步還原過程中,也可用代替Ｎ2H4進行熱還原,但消耗的H2質量比理論值略高，其原因是。3。（2023·云南·校聯考二模）六水合氯化鎳(NiCl2·6H2O）常用于電鍍、陶瓷等工業.某實驗室以鎳礦渣(主要含NｉS、CuＳ、FeS)制備六水合氯化鎳晶體,設計流程如圖所示:預處理

預處理已知:Ksp(NiS)＝1.０7×10－２1,Ksp（CuＳ)=1。27×1０—26?；卮鹣铝袉栴}:（1）①寫出“酸溶”時,NiS發生反應的離子方程式:。②“酸溶"時,為減少生產過程對大氣的污染，通常還需通入過量的（填氣體名稱).（2)試劑ａ應選用下列物質中的__＿____(填標號)。A。NaＯH Ｂ．Ｎi（OH）2C.Na２CO３?D．Ｎi（NO3)2(３）“除銅”過程發生反應的離子方程式是，若要求溶液中Cu2＋濃度小于1×10—5mol/L，則應控制溶液中Nｉ2+濃度。（結果保留兩位小數）（4）“沉鎳”所得沉淀有多種組成，可表示為ｘNiCO3·yＮｉ（ＯH）2·ｚＨ2Ｏ，若試劑b為純凈物，試劑b可以是。為測定沉淀的組成，進行下列實驗:稱取干燥沉淀樣品3．41g,隔絕空氣加熱,剩余固體質量隨溫度變化的曲線如圖所示(５00°C~７5０°C條件下加熱,收集到的氣體產物只有一種，750°C以上殘留固體為NiO)。通過計算確定該樣品的化學式為。

（5）由xNiＣＯ3·yNi（ＯH）2·ｚH２O固體制備NｉCl2·６H2O的實驗方案是:向固體中加入過量鹽酸，攪拌，調節溶液的pH值，蒸發濃縮,，過濾，，干燥（NiCｌ2溶解度曲線如圖所示）.

預處理４．（2023·重慶沙坪壩·重慶八中?？级?氮化鎵（GaN）具有優異的光電性能。一種利用煉鋅礦渣（主要含鐵酸鎵、鐵酸鋅、、)制備GａN的工藝流程如下:預處理

已知：①常溫下，，，.②Gａ與Al同主族，化學性質相似.③、的反萃取率(進入水相中金屬離子的百分數）與鹽酸濃度的關系見下表。鹽酸濃度/反萃取率/％28６.99.4469。152。１617。571。3回答下列問題:（１）基態鎵的電子排布式為，ＧaＮ晶胞結構與金剛石類似，其中N原子的軌道雜化類型為.(2)提高“酸溶”時溶出率的方法有(任寫2種).(3）酸浸時發生反應的化學方程式為。（4）“酸浸”所得浸出液中、濃度分別為、。常溫下，為盡可能多地提取并確保不混入，“調pH”時需用CaＯ調節pH的范圍為(假設調pH時溶液體積不變）；“酸溶”所得濾渣的主要成分是(填化學式)。（5）“脫鐵"和“反萃取"時,所用鹽酸的濃度，(選填上表中鹽酸的濃度）。(6)“沉鎵”時，若加入ＮａOH的量過多，會導致的沉淀率降低，原因是（用離子方程式表示）。5。(２02３·海南?？凇ずＤ先A僑中學?？级＃┐┘讖椀膹椥居面u合金制造。工業上以黑鎢礦(主要成分是FeWＯ４、MnWO4，含少量的Fe2O3、SiＯ2)為原料冶煉鎢的流程如圖所示。

預處理已知：鎢酸Ｈ２ＷO4難溶于水.預處理回答下列問題：(1）浸取在加熱、通空氣條件下進行,FeWO4轉化為Nａ２ＷO４的化學方程式為。（2）“濾渣1"的成分為。除硅時,加入稀鹽酸調節pＨ時，如果pH太低，鎢的產率會降低，其原因是。(3）“系列操作Ｘ"的目的是去除部分氨，使（ＮH４）2WO4轉化為仲鎢酸銨析出并分離,則該系列操作是.（4)已知:含大量鎢酸鈣固體的溶液中存在。時,，當溫度