定点2-原料的预处理-2021年高考化学二轮工艺流程题定点剖析

二轮复习工艺流程专项 专题2－原理的预处理 一．对原料进行预处理的常用方法及其作用 1．研磨、粉碎、雾化：将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面，以加快反应速率或使反应更充分，增大原料的转化率（或浸取率） 【习题】钴酸锂（LiCoO2）电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下： 废旧电池初步处理为粉末状的目的是_______________________________________。 【习题】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印染工业的一种常用原料，连二亚硫酸钠又称保险粉，可溶于水，但不溶于甲醇，其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热，甚至引起燃烧，工业制备流程如下： 向液锌中鼓入M气体，使液态锌雾化，目的是___________________。 2．焙烧：物料与空气、氯气或添加剂发生化学反应，以固－气反应为主，温度低于熔点，在500～1500℃之间，如沸腾炉、焙烧炉等。可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效率。 【习题】氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下： 已知：①菱锰矿石主要成分是 ，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素； 回答下列问题： （1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_____________________。 （2）分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是： 焙烧温度_________，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为__________，焙烧时间为___________. 【习题】以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图所示。 （1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_____________________。 （2）添加1% 和不添加 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。 已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 ； 。 ①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于____________(填化学式)。 ②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_________________________。 3．煅烧：物料受热分解或发生晶形转变，温度低于熔点高于 1200℃。如锻炼石灰石、生产玻璃、打铁等，设备如回转窑等。 【习题】以白云石（主要成分为CaCO3和MgCO3）为原料制备氧化镁和轻质碳酸钙的一种工艺流程如下： （1）白云石高温煅烧所得固体产物的主要成分为_________________________（填化学式）。 （2）煅烧所得固体的活性与其中CaO含量及固体疏松程度有关。其他条件相同时，将不同温度下的煅烧所得固体样品加入酸化的酚酞溶液中，引起溶液变色所需时间不同，由此可知煅烧所得固体的活性差异。溶液变色的时间与各样品煅烧温度的关系如图所示。当温度高于950 ℃时，煅烧所得固体易板结，活性降低；当温度低于950 ℃时，活性降低的原因为_______。将不同温度下的煅烧所得固体样品加入水中，也可测量其活性，则此时需测量的数据为相同时间后_______与样品煅烧温度之间的关系。 4．灼烧：物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。 1000℃左右，如煤气灯、电炉等，灼烧海带、颜色反应、灼烧失重、灼烧残渣等。 【习题】碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。 （1）钢样中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧气中灼烧，生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21：8，则该固体产物的化学式为_____________。 （2）检验钢样灼烧生成气体中的CO2，需要的试剂是____________ (填字母）。 a.酸性KMnO4溶液 b.澄清石灰水 c.饱和小苏打溶液 d.浓H2SO4 （3）取10.00 g钢样在足量氧气中充分灼烧，将生成的气体用足量1％的H2O2溶液充分吸收，再用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定吸收液至终点，消耗NaOH溶液20.00mL；另取10.00g钢样在足量氧气中充分灼烧，将生成的气体通过盛有足量碱石灰的U型管（如下图），碱石灰增重0.614 g。 5．浸取及浸出率：向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等。浸出率是指固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少（工业上往往为了追求更多转化）。 提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分；③当增大酸的浓度；④加热；⑤延长浸出时间 【习