题型专练2 化学工艺流程——金属及其化合物的转化-(教参 练习）2023高考化学一轮复习【高考前沿】

题型专练2　化学工艺流程——金属及其化合物的转化 [题型研析] 化学微工艺流程题是近几年全国卷和地方卷考查的“明星”题型(如2020年山东卷T8、T9)，试题借助物质制备或提纯的操作流程为素材，突出考查元素及其化合物的性质与转化及化学实验的基本操作，这类试题一般难度不会太大，解答时只要考生能理清框图间的转化关系就能获取高分。 　物质制备型化学工艺流程 [典题示例1]　用辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图所示： (1)下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的是________________(填字母)。 A．延长浸取时间　 　　　 B．将辉铜矿粉碎 C．充分搅拌 D．适当增加硫酸浓度 (2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是________________________________________________________________________。 (4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3，则加入的试剂A可以是__________________(填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是_________________。 (5)“沉锰”(除Mn2＋)过程中有关反应的离子方程式为___________________________ ________________________________________________________________________。 (6)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是__________________(填化学式)。 [解析]　(1)酸浸时，通过粉碎矿石或升高温度或进行搅拌都可以提高浸取率，延长浸取时间并不能提高速率。 (2)浸取时，在酸性条件下二氧化锰氧化硫化亚铜得到硫沉淀、硫酸铜和硫酸锰，其反应的离子方程式为：2MnO2＋Cu2S＋8H＋===S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O。 (3)浸取时氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，氧化铁在浸取时其媒介作用， Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化。 (4)加入的试剂A应用于调节溶液的pH，促进铁离子水解，但不能引入杂质，因最后要制备碱式碳酸铜，则可以加入CuO或Cu(OH)2，因氨气容易挥发，加热可以促进挥发，则可以用加热的方法。 (5)沉锰过程中，加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，离子方程式为：Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH 。 (6)滤液主要是硫酸铵溶液通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到(NH4)2SO4晶体。 [答案]　(1)A (2)MnO2＋Cu2S＋8H＋===S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O (3)Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化 (4)CuO或Cu(OH)2　加热 (5)Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH (6)(NH4)2SO4 [名师点拨] 制备型工艺流程题过程解读 (1)读流程图 ①箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。 ②三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。 (2)解题要点 ①审题要点：a.了解生产目的、原料及产品；b.了解题目提供的信息；c.分析各步的反应条件、原理及物质成分；d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。 ②答题切入点：a.原料及产品的分离提纯，b.生产目的及反应原理；c.生产要求及反应条件；d.有关产率、产量及组成的计算；e.绿色化学。 1．某化工厂制备净水剂硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·6H2O]的一种方案如下： 下列说法不正确的是(　　) A．滤渣A的主要成分是CaSO4 B．相同条件下，NH4Fe(SO4)2·6H2O净水能力比FeCl3强 C．“合成”反应要控制温度，温度过高，产率会降低 D．“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥等 解析：B　FeSO4溶液中含有Ca(NO3)2，加入H2SO4溶液，生成CaSO4，过滤得到的滤渣A主要是CaSO4，A项正确；NH的存在抑制了Fe3＋的水解，故硫酸铁铵的净水能力比FeCl3弱，B项错误；“合成”反应中，温度过高，会促进Fe3＋发生水解，生成硫酸